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同步碎石封层施工工艺
作者:  来源:  发布时间:2015年08月27日

同步碎石封层就是用专用设备即同步碎石封层车及粘结材料(沥青或改性沥青)同步铺洒在路面上,通过自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层,其主要作为路面表处层使用,也可用于低等级公路的面层施工。

1.同步碎石封层技术主要特点

1.1  同步碎石封层能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能。

    1.2  同步碎石封层能增加路面防滑性能,并能使路面平整度得到一定程度的恢复。

   1.3  采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法,同步碎石封层能有效治愈深达10cm以上的车辙、沉陷等病害。

1.4  作为低等级公路的过渡型路面,以缓解公路建设资金严重不足的矛盾。

   1.5  工序简单、施工速度快,可即时限速开放交通。

   1.6  降低道路的维修养护成本。

2.一般要求

2.1  同步碎石封层宜选择在干燥和较热的季节施工,避免在雨季施工。

2.2  石料规格必须采用单级配,最好使用等粒径,洁净、无尘。

2.3  对原路面的要求:要对原路面进行认真调查,重点是原路面的强度和存在的病害,在整体强度满足要求的前提下,铺筑前必须对原路面进行彻底清扫干净,对车辙、坑槽、裂缝进行处治。

3.材料要求

3.1碎石

3.11  同步碎石封层所用粗集料技术要求与沥青混合料用石料基本相同,应是洁净、干燥、无风化、无杂质、形状规正,并具有足够的强度和耐磨耗性的单级配集料,等粒径石料最理想。

3.1.2  岩性:应优先选用中性偏碱的石料,如玄武岩、安山岩、辉绿岩、闪长岩等;对强碱性石料应慎重选用,一般不考虑使用大理岩、石英岩等酸性石料。

3.1.3  集料要求是经过反击(锤式)破碎的集料,且必须经水洗风干或拌和楼烘干,以保证集料洁净、干燥、无石粉和尘土。碎石经烘干后,针片状严格限制在15%以下,压碎值≤26%为宜。具体物理力学性能见下表:

石料的物理力学性能

项目

指标

备注

磨耗值

30

 

针片状

15

 

压碎值

26

 

吸水率

2.5

 

抗压强度

120Mpa

 

软化系数

0.75

陕南地区

抗冻系数

0.80

陕北地区

磨光值

4236

根据气候分区的温度与雨量选择

粘附性

4

级配

单级配(单粒径)

 

 

3.1.4  级配为单级配,等粒径石料最理想,粒径差一般不得超过5mm,考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同,可采用 2-4mm4-6mm6-10mm8-12mm10-14mm5档,比较常用的粒径范围为4-6mm 6-10mm这两种,而8-12mm10-14mm两档主要用于路面平整度差或低等级公路过渡型路面的下面层或中面层;石料规格、岩性可根据原路面状况、交通荷载及封层厚度与层位等情况综合考虑确定。

3.2  沥青

3.2.1  路用石油沥青的等级与标号,应根据原路面状况、交通荷载、气候条件及封层厚度与位置等情况综合考虑确定。道路用石油沥青均可作为同步碎石封层的基质沥青,各类沥青技术要求应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定。

3.2.2   如果用慢裂快凝的改性乳化沥青,在标准气温(25°C)时的拌和时间不小于120s,在气温30°C时拌和时间不小于180s。拌和后的混合料,沥青能均匀的裹覆在骨料表面,没有白花现象。随着施工时间及季节的不同,改性乳化沥青的破乳速度也随着变化,改性乳化沥青的破乳时间应根据气候气象条件调整,同时在乳化剂和外加剂的选择和用量上也需做适当调整。乳化沥青采用SBR合成橡胶进行改性,SBR干胶含量不小于3%,改性乳化沥青的具体技术要求见表下表:

改性乳化沥青技术要求

 

单位

技术要求

实验方法

筛上剩余量(1.18mm

%

0.1

T0652

储存稳定性

24h

%

1.0

T0655

粘度

沥青标准粘度(25°)

S

8-25

T0621

恩格拉粘度(25°C

 

1-10

T0622

蒸发残留物含量

%

50

T0651

蒸发残留物

针入度(25°,100g5s

0.1mm

40-120

T0604

延度(5°C5cm/min

cm

20

T0605

软化点

°C

50

T0606

溶解度

%

97.5

T0607

存储稳定性

1d

%

1.0

 

5d

%

5.0

 

与矿料的粘附性,裹覆面积

 

2/3

T0654

离子电荷

 

+

T0653

32.3   改性沥青对由交通量较大、交通荷载较重或其它技术要求较高的同步碎石封层,可采用改性沥青,除基质沥青应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定外,改性沥青必须满足如下表的技术要求。

SBS-C型改性沥青的技术要求与改性结果

 

编号

技术指标

技术要求

1

针入度25°C100g5s0.1mm

60

2

针入度指数PI

-0.2

3

延度5°,5cm/min(cm)

30

4

软化点TR&B(°C)

55

5

运动粘度135°Cpa·s

3

6

闪点(°C

230

7

溶解度(%

99

4.机械选择

4.1   洒(撒)布设备:8T智能型沥青碎石同步洒布车1台或8T智能型沥青洒布车1台及配套2台碎石撒布车。

4.2   碾压设备: 16-20T胶轮压路机2台。

4.3   加温装置:25T沥青移动式加热罐,50T储存加热罐。

4.4   安全保障车两辆,水车1辆。

4.5   碎石筛分设备一套(控制碎石级配),沥青拌合楼两套(加热、除尘)。

4.6   在同步碎石封层车的技术对操作手的要求较高,操作人员必须懂得机械的工作原理,同时操作要熟练。

5.同步碎石施工工艺

同步碎石封层工艺流程图

 

5.1施工准备

5.1.1  同步碎石封层施工前,要对原路面进行认真调查,重点是原路面的强度和存在的病害,在整体强度满足要求的前提下,铺筑前必须对原路面进行彻底清扫干净,对车辙、坑槽、裂缝宽度大于12.7进行处治;平整度较差路段及陡坡、急弯路段,应对原路面铣刨拉毛,铣刨深度按照同步碎石层厚控制;原路面的2㎜以下的微小裂缝,可不作专门处理, 212.7㎜的小裂缝,则应扩缝清洁、干燥处理后填封。

5.1.2  根据原路面的宽度及施工设备性能,合理确定施工幅数及每幅施工宽度,同时,选定标尺,确定参照物(一般以路缘石、路面标线为参照物)使司机能够按照参照物行走,这样既能保持封层的线形,又保证了下一幅施工时前后两幅的顺利接缝。

5.1.3  备料:根据工程量大小及工程进展情况分批备料,且每批石料不得混杂堆放,施工前对石料进行筛分,以防止超粒径的石料堵塞卸料孔,如石料粉尘超标,则应进行清洗、晾晒,以保证石料的清洁、干燥。

5.1.4  检查、预热设备:检查车体有无损伤、轮胎及外部螺丝有无松动,发动机的各工作系统是否正常。按下发动机预热钮,待发动机正常运转后,松开启动及预热按钮,等气压达到4bar后,打开液压开关和燃料器开关,加热沥青罐,沥青泵及喷洒杆。

5.1.5  交通管制:根据每车铺筑长度加交通控制长度确定交通管制长度,提前封闭交通、设置安全标志、标牌及限速牌等交通标志。

5.2撒布摊铺

5.2.1  选择适当的路段作为试验路段,长度一般应大于100m。根据设计参数和原定的各项技术要求,如:沥青洒布量、碎石撒布量、喷洒管高度、碎石撒布高度、各个阀门的开度、温度控制、同步碎石车的行驶速度及配套机具、机械的配合情况等进行试验段的铺筑。

5.2.2  通过试验路段的铺筑,确定上述各项参数、技术要求与各种机械设备的合理配合,严格按照《公路沥青路面施工技术规范》和中修工程的有关要求进行规范、有序的施工,确保施工质量。

5.2.3  每次施工宽度控制在3.0-3.5以内,路宽4作为交通管制区,2次作业,3次纵向接茬完成该工作区后,进入下一工作区。

5.2.4   沥青洒布:沥青注入热油罐内时的温度控制在160-170之间,温度不在规定范围不得装车,到达施工现场,调整好喷头高度和洒布宽度,将热沥青从罐体到喷洒管道至罐体循环10分钟,检查各喷头,将开始时管道及喷头内的较低温度的沥青喷到配置的专用油槽内,使喷头与罐体沥青温度一致,待所有喷头形成统一的扇形面时后才能正式洒布沥青,以保证沥青喷洒质量。

5.2.5  摊铺时同步碎石封层车行走路线必须顺直平稳,时速匀速前进,不得时快时慢。喷洒温度控制在150-165之间,温度不在规定范围不得洒布,保证沥青形成良好雾化,保证洒布的均匀性。

5.2.6  沥青洒布量控制在 1.2-1.5kg/m2之间,具体原则为:

1)原路面有大面积泛油现象,洒布量减少0.1-0.2kg/m2;原路面贫油或龟裂老化严重路段增加0.1-0.2kg/m2

2)施工温度偏低时增加0.1kg/m2左右。

5.2.7  摊铺过程中,喷头两侧必须加设挡板防止沥青飞散,并将两侧喷头角度适当增大减小洒布面,增加喷油量,杜绝左右两侧12 cm喷洒面油量不足,因而影响石料的粘结效果。

5.3  接缝处理

5.3.1  横缝:采用彩条布或铁板搭在横缝上,杜绝出现重复洒油和撒料现象,以免影响横缝处出现不平整或油包。

5.3.2  纵缝:摊铺时保证摊铺边缘线形顺适,纵缝处沥青洒布重叠部分控制在5-10cm,交通放行有条件时,对纵向接缝,应在先做封层一侧暂留10cm左右宽度不撒布碎石,待另一侧封层时沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布。

5.3.3  每次摊铺完后,必须对沥青管道和沥青泵进行气吹、清洗,要保证清洗柴油用量和清洗时间,保证管道喷头清洗干净,每施工两天对沥青泵和过滤网进行1次大的清洗。

5.4 石料撒布

5.4.1  石料撒布量控制在约10.5公斤/平方米。具体原则为:

1)沥青洒布量较小时,石料撒布量较少;沥青洒布量偏大时,石料撒布量较多。

2)石料撒布必须均匀,覆盖率达到90%以上,以在沥青薄膜表面单摆一层为宜。

5.5  缺陷修补

5.5.1  石料撒布不均匀的地方,必须通过人工补撒扫匀,保证石料单摆均匀。

5.5.2  石料没有撒到的地方,以人工补料的方式予以补撒。

5.3.3  对刚起步喷洒面不整齐、厚薄不均匀部位,用人工辅助使用推板予以推匀。

5.6  碾压

首先使用胶轮压路机快速碾压一遍,保证石料与沥青尽可能粘附,与同步碎石封层车之间的距离不超过15m。再用胶轮压路机复压3遍,碾压轮迹每幅重叠30 cm左右,碾压效果以沥青和石料充分粘结,表面没有过多浮动碎石为宜。

5.7 开放交通

碾压结束后即可限速开放交通,在通车2h之内,应设专人控制行车,使车速不得超过30km/h

 
 
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