土建工程师论文橡胶沥青应力吸收层施工工艺
所属栏目:建筑施工论文
发布时间:2014-07-12 14:39:30 更新时间:2014-07-12 14:12:29
根据宁夏中孟高速公路中卫段路面分期施工的要求,2009年实施中面层。经过近3年的运行,该路段下面层出现不同程度的车辙、裂缝等病害。
摘 要:宁夏中孟高速公路沥青下面层施工通车后产生了大量的反射裂纹,在中面层施工时,拟通过设置橡胶沥青应力吸收层,研究其施工工艺和对减少裂缝继续反射。本文对实际路用效果调查分析得出相关的结论。
关键词:土建工程师论文,橡胶沥青, 施工工艺,裂缝,调查分析
根据项目所在地的气候及降雨条件,为尽最大可能地消除下面层面质量隐患,在中面层施工时进行1cm厚橡胶沥青应力吸收层试验 。
一、主要施工机具组成情况
二、原材料管理及要求
(一)材料管理按照JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求,沥青、碎石经过检验,各项技术指标全部合格。
(二)材料要求
1.沥青
加工橡胶沥青所使用的沥青采用克拉玛依90#A级沥青。
2.废胎胶粉
橡胶粉主要来源于子午胎胶粉和斜交胎胶粉,本项目制作橡胶沥青所用的胶粉采用常温粉碎的橡胶粉,胶粉的直径0.425 mm~0.18mm(40目~80目),本次试验段使用0.425mm(40目)橡胶粉。
用于本试验工程的废胎胶粉的物理技术指标见表2。
用于本试验工程的废胎胶粉的化学技术指标见表3。
3.防水黏结层用石料
碎石保持干净、干燥状态。撒布碎石为6mm~11mm单一粒径石灰岩石料,其中超粒径颗粒含量不超过10%(重量比)。
三、施工方法、工艺及其流程
(一)施工前准备
施工前,彻底清除基面上的泥土、杂物,并确保基面的粗糙、干净、干燥。
须用的设备进入准备状态,包括橡胶沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮轧路机
(二)施工工艺流程
1.橡胶沥青的生产
橡胶沥青的制作工艺是:基质沥青加热到200℃后,加入橡胶粉,搅拌100分钟左右进行热熔反应。反应温度保持在规定的190℃~218℃。其间不断监测橡胶沥青的品质(主要是黏度指标),待反应结束后,检验橡胶沥青是否满足有关的技术要求,如合格则可用于生产或施工。否则,需要重新调整橡胶沥青的配比,进一步加工。
橡胶沥青生产完成后,将橡胶沥青保温储存,储存罐保持在规定的温度,温度范围一般为190℃~218℃。储存灌安装搅动装置搅动橡胶沥青以保持胶粉颗粒良好地分散,以防颗粒下沉到罐底或者上浮到表面。
2.橡胶沥青的质量
3.橡胶沥青胶结料的延迟使用和再加热
橡胶沥青在100分钟的反应之后,4小时内不使用,停止加热。在使用前温度低于190℃须要再加热。橡胶沥青冷却后再加热到190℃~218℃为一个加热循环。橡胶沥青再加热的循环次数超过两次,橡胶沥青的质量必须一直能够满足表1的要求,尤其是最低黏度要求。
当橡胶沥青延迟时间过长时,只要橡胶沥青处于液态,橡胶和沥青就会反应,在这个过程中橡胶就会降解。为了使黏度恢复到规定的水平,一般须要再添加橡胶粉(添加量一般不超过沥青的20%),在190℃~218℃混合再反应100分钟以生成满足要求的橡胶沥青。
4.预拌碎石
撒布用碎石须经过拌和楼进行预加热、除尘、筛分处理,处理过的碎石粉尘含量、规格控制较好。
5.橡胶沥青的洒布
在正式施工前,严格按照洒铺剂量的要求进行试洒铺,确定洒铺的剂量、速度、宽度及喷头的高度,满足要求后方可正式施工。
确定沥青有洒布宽度,其洒布宽度约比碎石撒布宽约25cm左右,橡胶沥青的洒铺温度为190℃~200℃。
橡胶沥青用量2.0kg/㎡,洒布均匀,沥青洒布量要严格控制,不宜多也不宜少,喷洒最大偏差量不超过规定的±0.3kg/㎡。
6.撒布碎石
喷洒橡胶沥青后应同时撒布碎石,碎石撒铺面积控制在沥青撒布面积的80%,碎石撒铺量15kg/㎡。根据试铺情况确定,以满铺、不散失为度,对于局部碎石撒铺量不足的地方,人工补撒。
7.碾轧
采用轮胎轧路机进行轧实。碎石撒铺后立即进行碾轧作业。根据需要选择轧路机的数量,施工中为了确保碾轧的温度,要求胶轮紧随碎石撒布车后面碾轧,距离不能超过5米,碾轧遍数2~3遍为宜。
8.清扫
碾压完毕后,清除多余的没有粘结的松散碎石,以避免影响与上层的粘结性能。
9.开放交通要求
橡胶沥青应力吸收层的施工与中面层沥青混凝土紧凑进行,中间不开放交通。期间必须开放交通时,必须待碾压施工完成3小时后方可开放交通,但车速不宜超过 25km/h。
四、质量检测
(一)橡胶沥青
制作的橡胶沥青采用黏度仪进行检测,要求180℃旋转黏度为2.0Pa.s~4.0Pa.s。橡胶沥青的检测指标主要检测针入度、软化点、黏度、弹性恢复与SBR-Ⅱ-b改性沥青要求一致。
(二)橡胶沥青应力吸收层
成型的防水黏结层进行拉拔检测,要求粘结强度>0.3MPa。
五、通车一年后的裂缝调查分析及结论
2010年12月2日,对中孟路裂缝进行了调查,现场找到了部分施工时做的裂缝标记,发现一些原来下面层产生的裂缝(做过标记)在中面层上没有再出现;同时对正常施工段落中面层的裂缝和撒布橡胶封层中面层施工段落做了统计比较,如下:
由上述数据可以得出以下结论:
(1)铺筑中面层后,没有再新增加裂缝。即中面层本身没有产生裂缝。同时,下承层经过两年的通常运营,不再产生裂缝或不继续往上反射;
(2)铺筑中面层后,原来下面层已产生的裂缝有31%左右通过铺筑中面层得以消除。
(3)另外,原有下面层裂缝仍有69%左右继续反射到中面层;
(4)铺设橡胶封层后施工的中面层,仍在原有下面层裂缝处产生反射裂缝,经调查减少的裂缝40%左右,而正常铺筑段落裂缝减少数为30%左右。
由此可见,铺筑中面层后(中面层本身未产生裂缝,均为下面层反射形成),原有的下面层裂缝的有1/3左右得以消除,同时,铺设橡胶封层会进一步减少下面(下转第162页)(上接第160页)层裂缝的反射数量,约10%。因此,铺设橡胶封层能够产生较好的效果。同时,由于橡胶层的设置,对防止雨水渗入而导致路面唧浆也产生很好的作用。
参考文献:
[1]王旭东,李美江,路凯冀等编著,橡胶沥青及混凝土应用成套技术[J].人民交通出版社,2008.3(25):200-300.
[2]刘中林,田文,史建方,谭发茂编著.高等级公路沥青混凝土路面新技术[J].人民交通出版社,2004.2(45):81-92.
[3]张登良主编.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2003.6(4):40-51.
[4]公路沥青路面设计技术规范 JTG050-2004,中华人民共和国交通部发布,人民交通出版社,2004.3(6):9-15,45-49.
[5]沥青路面施工技术规范 JTGF40-2004,中交公路科学研究所主编.人民交通出版社,2004.3(11):10-28,100-112.
[6]沥青混合料试验规程 JTJ052-2000,交通部公路科研所主编,人民交通出版社2000.6(16):15-100,214-226.
[7]集料试验规程 JTGE42-2005交通部公路科研所主编,人民交通出版社,2005.8(12):7-78.
(责任编辑:张娟)
收稿日期:2013-07-10
作者简介:王建华(1983 -),男,宁夏银川人,大专,助理工程师,技术负责人 。研究方向:路面施工技术。