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摘要:為進行透水性瀝青路面路用性能提升方面的研究,本文依托實際工程,介紹了透水性瀝青路面的材料改進和施工工藝。研究結(jié)果表明,油頁巖廢渣可以提升透水瀝青路面的路用性能和透水性能,使公路質(zhì)量得到保障。
關(guān)鍵詞:道路工程;透水瀝青;油頁巖廢渣;路面施工
一、引言
有資料表明,我國城市道路的不透水覆蓋率達7~15%,特大城市可能超過20%,隨著使用時間的增加,在自然因素的影響下,不透水路面容易出現(xiàn)諸多不良影響,為了改善城市生態(tài)環(huán)境,國內(nèi)對透水瀝青路面進行了大量研究。目前,主要通過添加改性劑來延長透水瀝青路面的使用壽命,這也導(dǎo)致透水瀝青路面的造價較高。本文主要對透水瀝青路面的材料選取和施工工藝進行研究,在保證其透水性能的前提下,提升透水瀝青路面的路用性能,為推動我國公路事業(yè)發(fā)展作出貢獻。
二、透水瀝青路面原材料
(一)油頁巖廢渣油頁巖是一種蘊藏量豐富、綠色環(huán)保的材料,具有較多片狀顆粒和層狀節(jié)理結(jié)構(gòu),可以替代細(xì)集料,且與瀝青間接觸面積大,粘結(jié)性強,能夠有效改良透水瀝青路面低溫抗裂性和高溫穩(wěn)定性。此外,油頁巖屬于多孔結(jié)構(gòu),可以吸附更多瀝青,有效提升路面骨架力學(xué)性能與混合料抗剝落性能。但油頁巖廢渣壓碎值和吸水率偏高,施工中不能作為主要承載骨架,因此應(yīng)采用改性劑改善油頁巖的水穩(wěn)定性。本文選用的油頁巖廢渣物理性能如表1所示。
(二)瀝青選取瀝青時參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)要求,本文選取AH-90#瀝青作為改性瀝青材料,其性能測定結(jié)果如表2所示。
(三)石料及級配本工程選用油頁巖材料充當(dāng)細(xì)集料,以制備路用性能更好的透水瀝青混合料??障堵适峭杆疄r青混合料配合比設(shè)計中最重要的控制指標(biāo),而粗骨料含量是空隙率的主要控制因素,各篩孔通過率較低時,路面透水性能較好,各篩孔通過率較高時,路面承載力較強。本工程參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)要求選取集料,并充分考慮集料組成特點和施工地自然氣候條件進行級配設(shè)計,如表3所示。
三、工程實踐
(一)工程概況某公路全長3.13km,縱坡5%,路幅寬度為15m,設(shè)計時速為32km,路線總體走向自南向北,路面設(shè)計年限為15年,采用雙向兩車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。由于該地區(qū)氣候多雨潮濕,為了保證周邊生態(tài)環(huán)境、路面安全系數(shù),該路面規(guī)劃使用透水瀝青路面。
(二)透水瀝青混合料施工控制1.路面清理施工前,需要選擇專業(yè)清掃工具將路面表層灰塵去除干凈,保證施工現(xiàn)場清潔無污染。2.拌和將集料按照要求同礦粉加入拌和機中干拌8s左右,再將瀝青加入拌和機中濕拌50s左右。由于混合料中高粘度改性瀝青和粗集料成分較多,所以在透水瀝青混合料拌和時,應(yīng)將溫度嚴(yán)格控制在180℃左右,出場溫度要高于普通瀝青混合料溫度。為了避免拌和時出現(xiàn)析漏、離析現(xiàn)象,透水瀝青混合料儲存時間不宜過久,建議隨拌隨用。同時在拌和過程中,要避免因油頁巖材料分散不均勻?qū)е碌募想x析現(xiàn)象。3.運輸透水瀝青混合料在運輸過程中,要嚴(yán)格控制溫度,溫度損失要少于15℃;為了防止混合料粘結(jié),運料車廂要保持清潔,在車廂底部需要涂抹油水混合物便于卸料;混合料到達現(xiàn)場后,不要過早打開車蓋,保持緩慢速度出料,并確?;旌狭系臏囟雀哂?60℃。4.攤鋪瀝青混合料攤鋪前,需要將熨平板加熱到100℃以上,且加熱時間不超過40min。攤鋪時,采用兩臺ABG423攤鋪機,一臺在外側(cè)邊緣,另一臺在后面進行攤鋪,間距保持在4m左右,中間重疊10cm左右。為了讓混合料攤鋪平整,要確保攤鋪機熨平板高度、仰角、振頻都符合要求,并將攤鋪機運行速度控制在2m/min左右。當(dāng)出現(xiàn)局部拖痕時,要及時處理,且處理過程中溫度要保持在170℃左右。5.碾壓初壓時溫度過低,瀝青難以壓實,溫度過高,瀝青容易產(chǎn)生推移錯位現(xiàn)象,本文根據(jù)施工地氣候環(huán)境,確定碾壓施工溫度需要控制在150℃左右,壓路機速度在1~1.5km/h以內(nèi)效果最佳。復(fù)壓時,施工溫度控制在140℃左右,壓路機速度在2km/h左右碾壓效果最佳。終壓時,施工溫度控制在95℃左右,采用輪胎壓路機碾壓2遍即可。在壓實過程中,施工未完成路段禁止壓路機隨意掉頭,改變方向和停止運行。6.開放交通施工完畢并養(yǎng)護12h后,可開放交通投入使用。
(三)路用性能檢測施工結(jié)束后,通過鉆芯取樣法,并根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)要求對路段的水穩(wěn)定性、抗飛散性能、壓實度、抗滑性能等路用性能進行檢測,檢測結(jié)果顯示,上述各項路用性能及滲水系數(shù)均達到規(guī)范要求,其透水性能也得到保障。
四、結(jié)語
本文通過實驗得出,油頁巖廢渣可以提升透水瀝青路面路用性能。實驗中采用油頁巖廢渣作為原材料之一,用來制備性能更好的透水瀝青混合料,通過路用性能檢測,得知路面質(zhì)量符合規(guī)范要求。同時,本文設(shè)計了更適合透水瀝青路面施工的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),施工質(zhì)量可以達到驗收要求,能夠為同類型工程提供可借鑒參考。
作者:王拴保 單位:石家莊市公路橋梁建設(shè)集團