广西壮族自治区高速公路发展中心南宁分中心
目前广西公路建设是建养并重时期,一方面建设任务非常繁重,另一方面,路面的维修养护也很迫切。车流量的快速增长、超载重载的比例很大,使早期建成的高速公路逐步进入大中修时期。与此矛盾的是,养护经费的相对紧缺、养护技术与养护管理方法相对落后,制约了广西高速公路养护的发展。
为推广超薄磨耗层技术成果,在南宁至友谊关高速公路实施了实体工程,即南宁至友谊关高速公路路面综合处治工程。实施证明,预防性养护是一种周期寿命费用比比较经济的养护方法,其中热拌薄层沥青混合料加铺又是其中一种较好的技术。
一、方案选择
南友高速公路自2005年建成通车以来,随着沿线经济社会的快速发展,交通流量不断增大、超载严重,沥青路面出现了以剥落、坑槽、裂缝为主,车辙为辅的不同程度的病害和破损,给行车舒适性、美观造成了极不利的影响,养护维修任务较为繁重。
南友路沥青路面整体承载能力满足现有交通的使用要求。超车道服务功能相对较好,各类病害均明显少于行车道。
沥青路面病害主要产生在表面层,中面层及以下病害较少。具备实施超薄磨耗层条件。
二、工程实施概况
本工程由广西交通投资集团批准实施,工程总投资3303.75万元。本工程主要包括沥青路面旧路处治,SBS改性沥青AC-8型超薄磨耗层加铺58.90万平方米,铣刨重铺SBS改性沥青AC-13型细粒式沥青混凝土1.52万平方米,龙州连线病害处治0.48万平方米。
三、工程实施效果
受原路面横向裂缝、纵向裂缝、网裂、坑槽、车辙、剥落等病害影响,原路面技术状况指数较低,实施超薄磨耗层加铺后,路面技术状况大幅提高,路面使用性能有较大改善,铺筑后路况指标MQI值由93.8提升到97.3,在一定程度上推迟了路面大修周期,延长了公路使用寿命,降低了公路养护成本,为广大司乘人员提供了“畅安舒美”的快速通道。
四、工程技术总结
南友路超薄磨耗层不同于其他材料,属于密实型超薄磨耗层。采用细粒式、密实型、断级配的思想进行设计。
①通过提高沥青混合料中4.75mm以上粗集料含量来提供足够的宏观构造深度和表面纹理;
②增加密实性来保证粘结能力、水稳定性和抗老化性能,提高铺装材料的使用功能耐久性;
③增设7.2mm筛孔减薄铺装厚度至2cm;
④最大公称粒径为7.2mm (AC-8);
⑤4.75mm通过率为35%;
⑥设计空隙率为6%左右。
五、工程施工控制要点总结
根据室内试验和现场试铺,超薄磨耗层施工,在施工工艺方面要严格控制才能保证磨耗层沥青路面的施工质量。
5.1混合料准备工作
(1)按照标准的生产配合比对热料、矿粉及改性沥青用量进行控制。
(2)根据目标配合比对拌和站的冷料仓进行标定,并经过热料仓筛分等进行验证,确保冷料输入量符合目标配合比的级配要求。
(3)同步施工型超薄磨耗层沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。拌和时间为43—60S。
(4)目测检查混合料的均匀性,及时分析解决异常现象。生产开始前,细致观察室内试拌混合料,熟悉项目所用各种混合料的外观特征。生产中仔细观察混合料有无花白、冒青烟、结团成块、油饱和离析等现象,出现质量问题,作废料处理并及时纠正。
(5)温度过高易产生沥青析漏,温度降低时又会给施工造成困难。应根据施工现场实际情况,将混合料出厂温度范围定为170—180℃,超过195℃废弃。
(6)在拌和站或现场取样进行马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。施工结束后,对用拌和机搅拌各料总量,以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比与施工厚度和抽提结果进行校核。
5.2摊铺
(1)摊铺机缓慢、均匀、不间断地摊铺,确保摊铺的连续性和均匀性。车辆卸完料后快速离开,不得停留,等待卸料车辆迅速退到摊铺机前卸料,确保摊铺机摊铺过程中料斗内始终有料。在摊铺过程中,摊铺厚度及标高由摊铺机用移动式自动找平基准装置控制。
(2)摊铺速度控制在2—3 m/min,输出量与混合料的运送量、成型能力相匹配,以保证混合料均匀、稳定、不间断地摊铺。摊铺机作业参数由试验段试铺确定,在施工过程中不得随意调整。
(3)用机械摊铺的混合料未压实前,禁止进入践踏。除机械不能达到的死角外,不得用人工摊铺沥青混合料。人工摊铺时必须按照规范要求进行。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料。废弃遭受雨淋的混合料。
5.3碾压
(1)同步施工型超薄磨耗层碾压需要吨位10—13 t的双钢轮压路机,静压时轮迹重叠1/3—1/4碾压宽度,为防止压路机工作中粘轮,应适当洒水保持轮子湿润。
(2)混合料在摊铺后,有一定作业面即可开始碾压。应尽可能在高温度状态下碾压,压路机紧跟摊铺机向前进行碾压,碾压段长度大体相同,每次压到摊铺机跟前后折返碾压,碾压速度≤5 km/h。
(3)施工结束后,压路机或其他车辆不能停放在当天施工的磨耗层上。如需要短时间停放的压路机加水等,停放在终压完成的段落。
(4)碾压终了温度≥110℃ ,施工完毕后,罩面温度≤70℃后方可开放交通。
5.4接缝处理
(1)纵向接缝:条件允许时,统一横断面的罩面尽量在同一天摊铺。摊铺时,用热料预热接缝,人工整平后用压路机进行纵向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上,先压新铺层15 cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,然后改为纵向碾压使之平顺紧密。
(2)横向接缝:采用垂直的平接缝,垂直于路中线切除端部。摊铺时,用热料预热接缝,人工整平后用压路机进行横向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上,先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,然后改为纵向碾压使之平顺和紧密。
由于本技术使用常规材料、常规设备进行施工,为达到低成本、高品质的施工效果,更应严格控制施工质量。AC-8型超薄磨耗层厚度仅为2cm,施工过程中温度散失较快,施工宜选择避开低温、大风 天气中进行。
六、超薄磨耗层使用建议
1、薄层罩面对路面整体强度提高不大,对大的裂缝防治效果一般,主要用于预防性养护,以保护路表的性能,它只是一个功能层。因此不能用它来进行矫正性维修。
2、超薄磨耗层的使用,应在原路面结构强度满足使用要求的前提下进行,它主要是提高路面抗滑能力、排水能力、降低行车噪声、改善路面外观、保护表层结构层。
3、在加铺超薄磨耗层前,应把原路面的表层病害(主要是裂缝、坑槽、车辙)彻底处理到位,否则将大大降低超薄磨耗层的使用效果和寿命。