公路工程瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制策略分析
導(dǎo)讀:為對(duì)港珠澳大橋珠海人工島通道(原施工便橋)橋面鋪裝層進(jìn)行品質(zhì)化提升并延長(zhǎng)橋面系服役壽命,采用了高韌超薄瀝青磨耗層對(duì)其進(jìn)行整體罩面.實(shí)施過(guò)程中,結(jié)合橋梁恒載受限、作業(yè)時(shí)間緊
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發(fā)布日期：2019-10-15 17:12【大 中 小】
然而,薄層瀝青鋪裝體系的受力特點(diǎn)與傳統(tǒng)厚 度鋪裝層有著本質(zhì)的區(qū)別:鋪裝層厚度越薄, 對(duì)鋪裝層與水泥橋面的層間力學(xué)性能要求則越高, 若鋪裝層的層間抗剪和抗拉拔能力不足,將極易產(chǎn) 生推移、脫皮等早期病害.其次,由于人工島通道 原水泥混凝土鋪裝層存在較多微裂縫,為防止反射 裂縫在薄層鋪裝結(jié)構(gòu)中過(guò)快產(chǎn)生以及雨水侵入原鋪 裝層內(nèi)部加劇鋼筋的銹蝕,在薄層鋪裝的抗裂和密 水性能方面提出了更為苛刻的要求.再者,橋梁恒 載受限的技術(shù)問(wèn)題限制了加鋪層的壓實(shí)僅可采用非 振動(dòng)式的碾壓工藝,即要求混合料同時(shí)還應(yīng)具有更 好的可壓實(shí)性. 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀,結(jié)合對(duì)該通道品質(zhì)化提升 的需求,在鋪裝層材料與配比設(shè)計(jì)、橋面修復(fù)材料 選擇與工藝、水泥橋面與瀝青層界面處置技術(shù)、施 工質(zhì)量精細(xì)化管理與控制等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn) 研究與實(shí)施方案設(shè)計(jì),為人工島通道水泥橋面的品 質(zhì)化改造提供了技術(shù)保障.
高韌超薄瀝青磨耗層技術(shù)及其特點(diǎn)
高韌超薄瀝青磨耗層(GTＧ８)技術(shù)是一種采用 同步攤鋪施工工藝,實(shí)施厚度為０．８~２．０cm 的瀝 青混凝土面層.分別以 GTTECH 高黏高彈改性瀝 青(PG１００型)和 SBS高黏改性乳化瀝青作為熱拌 瀝青混合料和粘結(jié)層的材料,結(jié)合高瀝青用量的骨 架密實(shí)型連續(xù)級(jí)配設(shè)計(jì),成型后的磨耗層具有良好 的抗裂、密水和抗滑性能.其技術(shù)特點(diǎn)如下.
１)抗滑性能強(qiáng):采用特殊的級(jí)配設(shè)計(jì),形成表 面粗糙、內(nèi)部密實(shí)的骨架結(jié)構(gòu),實(shí)施完成后構(gòu)造深 度大(在１．０mm 左右),摩擦系數(shù)高(可長(zhǎng)期保持在 ５５BPN 以上).給車(chē)輛提供一個(gè)更 為 安 全 的 行 駛 表面.
２)耐久性能好:設(shè)計(jì)油石比大于７．２％,形成 １５μm 以上的厚瀝青膜,結(jié)合骨架密實(shí)型 級(jí) 配 設(shè) 計(jì),可顯著提高混合料的抗裂能力(１５℃、１０００με 條件下疲勞壽命≥２０００００次),有效延緩反射裂縫 的產(chǎn)生.
３)黏結(jié)強(qiáng)度高:黏層油體系具有高軟化點(diǎn)(≥ ８０℃)、高彈性恢復(fù)(＞９８％)和高黏結(jié)強(qiáng)度(１５℃ 抗拉拔強(qiáng)度＞０．３Mpa)等優(yōu)點(diǎn),可確保在使用期內(nèi) 薄層結(jié)構(gòu)與原橋面鋪裝之間的緊密黏結(jié)(不發(fā)生脫 皮和推移).
４)行車(chē)噪音低:實(shí)施完成后可顯著提升橋面 鋪裝平整度,結(jié)合豐富的表面紋理,能夠有效衰 減、消 耗 噪 音 能 量.相 對(duì) 傳 統(tǒng) 的 降 噪 型 SMA 和 OGFC路面具有更好的降噪性能.
高韌超薄瀝青磨耗層現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施
在高韌超薄瀝青磨耗層實(shí)施過(guò)程中,上海昌吉地質(zhì)儀器有限公主要對(duì)其攤鋪工藝和碾壓成型方式進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整:采用同 步攤鋪機(jī)雙機(jī)聯(lián)鋪的作業(yè)方式,實(shí)現(xiàn)了從夜間１０ 點(diǎn)至次日下午５點(diǎn)的長(zhǎng)達(dá)２．４km 的連續(xù)、快速攤 鋪?zhàn)鳂I(yè);非振動(dòng)式碾壓工藝的應(yīng)用最大限度地避免 了碾壓作業(yè)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和水泥混凝土橋面鋪 裝系微裂縫擴(kuò)展的不利影響.
１ 混合料的生產(chǎn) 高韌超薄瀝青磨耗層采用了 PG１００型高黏高 彈改性瀝青作為膠結(jié)材料,對(duì)拌和工藝具有更高的 技術(shù)要求.為確?；旌狭系某善焚|(zhì)量,需要嚴(yán)格控 制每一盤(pán)混合料的生產(chǎn):瀝青和集料的加熱溫度分 別控制在１８５±２℃和２０５±２℃;準(zhǔn)確控制材料投 放比例,加料次序按照集料→瀝青→礦粉的次序執(zhí) 行,調(diào)整總拌和時(shí)間為５０s(干拌１０s、濕拌４０s); 最終確保每一盤(pán)料的級(jí)配穩(wěn)定性,且出料溫度嚴(yán)格 控制在１８５~１９０℃之間.經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)每一盤(pán)料進(jìn)行 質(zhì)量排查,均未發(fā)現(xiàn)有花白、冒青煙或離析、析漏 等現(xiàn)象,混合料總體生產(chǎn)質(zhì)量良好.
２ 混合料的攤鋪在人工島通道的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,采用同步攤鋪機(jī) 雙機(jī)聯(lián)鋪的施工方式(如圖７所示).采用此工藝的 優(yōu)勢(shì)在于:
１)雙機(jī)聯(lián)鋪能夠有效消除２幅攤鋪面的接縫 痕跡,可在顯著提升罩面外觀質(zhì)量的同時(shí),有效解 決接縫位置由于壓實(shí)不足造成的空隙率偏大,罩面 層滲水等問(wèn)題,降低罩面運(yùn)營(yíng)期間出現(xiàn)早期水損害 的風(fēng)險(xiǎn).
２)同步攤鋪工藝能夠防止薄層體系中最重要 的黏層體系不受污染或破壞,確保薄層材料與原橋 面的有效緊密粘結(jié).
３)同步攤鋪工藝在實(shí)施厚度、攤鋪均勻性、原 橋面平整度修復(fù)方面均可實(shí)施精準(zhǔn)控制,提高罩面 層的整體施工質(zhì)量.
４)同步攤鋪實(shí)現(xiàn)了粘層油和混合料的同步實(shí) 施,減少了施工工序,而雙機(jī)聯(lián)鋪的作業(yè)方式則實(shí) 現(xiàn)了橋面全幅攤鋪,顯著地提升了作業(yè)效率.該工 藝的應(yīng)用,使得項(xiàng)目最終順利在１９h內(nèi)即完成了原 計(jì)劃３天的作業(yè)任務(wù).
結(jié) 論
針對(duì)港珠澳大橋珠海人工島通道既有的“白改 黑”技術(shù)難題,提出了高韌超薄瀝青磨耗層技術(shù)體 系,配合下承層快速修復(fù)和界面處治工藝,快速 效地完成了該通道的品質(zhì)提升工作. 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司相關(guān)技術(shù)體系的實(shí)施,顯著提升了人工島通道 原橋面鋪裝的功能性能(降噪、平整與封水)、安全性能(抗滑)與力學(xué)性能(抗裂與層間黏結(jié))等各項(xiàng)性 能.實(shí)現(xiàn)了對(duì)原橋面的綜合品質(zhì)提升,改善了通道 行車(chē)服務(wù)環(huán)境,最大限度地保護(hù)了橋面系結(jié)構(gòu)并延 長(zhǎng)了其服務(wù)壽命.高韌超薄瀝青磨耗層的成套技術(shù) 體系符合當(dāng)前綠色與高性能材料的發(fā)展趨勢(shì),經(jīng)進(jìn) 一步優(yōu)化調(diào)整后,可推廣為各類(lèi)公路、城市道路、 橋梁和隧道結(jié)構(gòu)的表面磨耗層方案.
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