改性沥青新型磨耗层在高等级路面上的应用

  要:从材料、适用范围、形成机理、经济分析、施工5个方面,介绍了改性沥青新型磨耗层在高等级路面上的应用,并通过试验路的观察表明,改性沥青新型磨耗层具有快速排水、增加摩阻力、愈合原路面微裂缝和较强抗磨耗的功能,是处置高等级路面上常有的龟裂、网裂、脱皮、露骨、抗磨系数不足、渗水等病害的具有推广价值的新型施工工艺。

关键词:改性沥青;磨耗层;应用;施工工艺

 

0 前言

沥青路面对气温、雨水和日照等自然因素十分敏感,其承载能力和防止病害、水害能力相对偏低,直接影响沥青路面的使用性能和耐久性。为了提高沥青路面的质量,提高路面使用性能,延长路面的使用寿命,保证车辆能安全舒适地行驶,近年来各种新型路用材料、新型施工工艺不断出现。在治理高等级路面上常有龟裂、网裂、脱皮、露骨、抗滑系数不足和渗水等病害方面,改性沥青新型磨耗层便是一种经济适用的新型施工工艺。

在省道203线长乐段,近年来龟裂、网裂、脱皮、露骨、抗滑系数不足和渗水等病害严重,假如进行全面整修,在公路养护经费上面临难题。为节约养护经费,并达到治愈病害的目的,我们在203省道K6+500 – K6+700路段进行了改性沥青新型磨耗层的试验铺设。现将试验路铺设的相关情况介绍如下。

1 材料及其指标

1.1 改性沥青

根据现行规范《公路改性沥青路面施工技术规范》(JTJ036-98)及福建省实际气候条件,本次试验路采用的改性沥青符合SBS(I)I-D等级技术要求,部分主要指标见表1。

1.2 集料

磨耗层实际是起到直接抵抗各种路面破坏和增加摩阻力的作用。因此,对集料而言既要符合抗滑表层混合料的技术要求,又要有高的压碎值,同时必须是坚韧、粗糙、有棱角、规格好的优质石料。为此,我们通过大量的选择试验,采用了目前在福泉高速公路抗滑层中的粗集料,其物理力学指标见表2。

我们认为该改性沥青磨耗层应能满足快速排水、增加摩阻力、愈合原路面微裂缝、有较强抗磨耗能力的要求。因此,在集料级配要求上,选用采用反击破碎机生产的单一集配碎石,经试验选用4.75-9.5mm(沥青方孔筛)粒经范围的碎石。行车以后观察,发现碎石规格单一,9.5mm左右更佳,不能有扁平石料。

2 改性沥青新型磨耗层适用范围

根据使用的材料及所起的作用,我们认为该结构层适合使用范围是:

(1)   出现龟裂、网裂、脱皮、露骨,以及渗水的路面。

(2)   路基强度满足要求,路面变形不大的路面。

(3)   粗糙度不足的路面。

(4)   路基完好的超期服役的高等级沥青路面。

3 结构层形成的机理与作用

改性沥青新型磨耗层的成型主要是依靠改性沥青与集料较高的握裹力和粘结力来实现。因此,要求材料应具有如下特性:

(1)选择具有较好粘韧性的改性沥青(建议使用SBS改性沥青或复合改性沥青)。

(2)粘结料在合理的温度范围内易于喷洒施工。

(3)矿料规格必须是单一粒经的完好集料,扁平颗粒含量不得超过15%。

(4)集料强度必须满足表2要求。

(5)集料表面要求干净,必要时应进行清洗。

根据形成机理,新型磨耗层的主要作用如下:

(1)由于集料排列整齐并留有一定空隙,而且不重叠、不嵌锁,压实后表面的构造深度较大,必然使路面的摩擦系数大大提高,有效保证汽车行驶安全;同时,由于路面表面构造深度大,在雨天行车不会产生大的水雾和溅水,夜间行车会减小灯光反射,路面噪声可降低3~5dB,所以使用改性沥青新型磨耗层,能够全面提高路面的表面服务功能。

(2)由于沥青混合料的抗裂性能主要由结合料的拉伸性能决定,在低温条件下,随着温度的下降,改性沥青新型磨耗层收缩变形使集料被拉开时, SBS改性沥青仍有较好的粘结作用,它的韧性和柔性使改性沥青新型磨耗层有着较好的抵抗低温收缩变形的能力。

(3)由于改性沥青新型磨耗层的矿料级配比较单一,矿料间隙较大,故能快速地排除地表水。

(4)由于在原有的路面上均匀地喷洒了一层SBS改性沥青,对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用,使路面能够保持较高的整体强度和稳定性。所以,改性沥青新型磨耗层能够提高沥青路面的抗老化性能、耐疲劳性能,大大提高路面使用寿命。

4 工程造价及经济指标

改性沥青新型磨耗层造价及经济指标见表3。

5 改性沥青磨耗层施工工艺

5.1 施工前的准备工作

(1)材料备置 把筛分好,清洗干净并凉干的集料集中堆放。

(2)机具准备 检查机械设备,保证施工机械正常运转。

(3)路面预处理 进行路况调查,对不合要求的路段应事先进行处理,确保路况符合施工要求。

(4)路面保洁 清扫路面,保持路面整洁。

5.2 施工工序

经过上述施工前准备工作后,可分段(宜选用100-200M)进行机械铺设改性沥青磨耗层,并根据当日的交通情况,做好交通疏导指挥工作。主要步骤如下:

(1)用4500L沥青洒布车均匀喷洒改性沥青,沥青温度宜控制在180℃-200℃,喷洒量控制在1.3-1.5kg/㎡范围。

(2)将准备好的自动撒料车跟上均匀撒铺矿料,矿料用量为4.2-5.0m3/1000m2,施工时要求紧凑以防止改性沥青温度下降,影响沥青与矿料的粘结。

(3)用16t轮胎式压路机紧随自动撒料车后,由外向内重叠1/3轮进行碾压,直至路面平整、稳定、密实。

(4)完成施工后即可开放交通。

(5)在施工完成后的3天内应经常扫除多余的矿料,以防止路面脱皮。

6 结语

经过近1年的开放运行,该试验路段经受住了大流量(2万车次以上)和超负荷(该路段车辆超载严重)的考验。我们认为改性沥青新型磨耗层在处置高等级路面上常有的龟裂、网裂、脱皮、露骨、抗滑系数不足、渗水等病害时具有很强的针对性和极高的经济性,是一种较具推广价值的新型施工工艺。

相关新闻
企业新闻专题 - 海川新材
国内沥青动态
厂家分布
icon_top 一周资讯关注排行榜