瀝青心墻混凝土攤鋪層厚28 cm連續(xù)鋪筑試驗(yàn)

王廷勇

為了驗(yàn)證在現(xiàn)有施工設(shè)備條件下進(jìn)行瀝青混凝土攤鋪層厚為28 cm連續(xù)施工兩層的可行性,了解在軟基礎(chǔ)上碾壓對(duì)其性能的影響因素,掌握此情況下瀝青混凝土的施工工藝流程,以指導(dǎo)瀝青混凝土心墻的施工達(dá)到加快瀝青混凝土施工速度的目的。

1 試驗(yàn)條件

本次試驗(yàn)共進(jìn)行了兩次,第一次試驗(yàn)在2009年4月13日進(jìn)行,采用機(jī)械攤鋪,第一層瀝青混凝土鋪筑的基礎(chǔ)為瀝青混凝土基礎(chǔ)(瀝青混凝土基礎(chǔ)溫度約15℃),試驗(yàn)鋪筑長(zhǎng)度為24 m;第二層瀝青混凝土鋪筑的基礎(chǔ)為瀝青混凝土基礎(chǔ)(瀝青混凝土基礎(chǔ)溫度90℃),試驗(yàn)鋪筑長(zhǎng)度為24 m,以碾壓遍數(shù)不同分10遍,12遍,14遍3個(gè)試驗(yàn)段,每段 8 m。第二次試驗(yàn)在2009年6月15日進(jìn)行,采用人工攤鋪,第一層瀝青混凝土鋪筑的基礎(chǔ)為瀝青混凝土基礎(chǔ)(瀝青混凝土基礎(chǔ)溫度約15℃),試驗(yàn)鋪筑長(zhǎng)度為24 m;第二層瀝青混凝土鋪筑的基礎(chǔ)為瀝青混凝土基礎(chǔ)(瀝青混凝土基礎(chǔ)溫度80℃),試驗(yàn)鋪筑長(zhǎng)度為24 m,以碾壓遍數(shù)不同分8遍,10遍,12遍3個(gè)試驗(yàn)段,每段8 m。

2 試驗(yàn)配合比

用于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的瀝青混凝土配合比是室內(nèi)試驗(yàn)推薦的配合比,其主要參數(shù)如下:n=0.36,Pa=7.2%,填料用量為 14%,Dmax=19 mm,細(xì)骨料摻50%天然砂。

3 試驗(yàn)時(shí)瀝青混凝土鋪筑實(shí)際控制情況

3.1 第一次試驗(yàn)

3.1.1 第一層實(shí)際控制情況

第一層瀝青混合料出機(jī)口溫度166℃～179℃,入倉(cāng)溫度160℃～168℃,初碾溫度150℃～154℃,終碾溫度135℃～142℃;心墻攤鋪寬度為90 cm,厚度為28 cm,兩側(cè)過渡料寬度1.5 m,厚度 30 cm;瀝青混合料采用一臺(tái)BW-90型1.5 t振動(dòng)碾碾壓,過渡料采用兩臺(tái) BW-120型2.5 t振動(dòng)碾碾壓,碾壓順序?yàn)?過渡料靜碾1遍→瀝青混合料靜碾2遍→動(dòng)碾過渡料3遍→動(dòng)碾瀝青混合料10遍→動(dòng)碾過渡料3遍,振動(dòng)碾行走速度為25 m/min～30 m/min,最后用 1.5 t振動(dòng)碾在瀝青心墻靜碾1遍收光,過渡料用2.5 t振動(dòng)碾靜碾1遍壓平過渡料與心墻接觸部位。

3.1.2 第二層實(shí)際控制情況

連續(xù)鋪筑兩層,第二層在第一層(基礎(chǔ)層)溫度降至90℃時(shí)開始鋪筑,瀝青混合料出機(jī)口溫度168℃～178℃,入倉(cāng)溫度164℃～168℃,初碾溫度140℃～148℃,終碾溫度130℃～138℃;心墻攤鋪寬度為90 cm,厚度為28 cm,兩側(cè)過渡料寬度1.5m,厚度30cm;瀝青混合料采用一臺(tái)BW-90型1.5 t振動(dòng)碾碾壓,過渡料采用兩臺(tái)BW-120型2.5 t振動(dòng)碾碾壓,碾壓順序?yàn)?過渡料靜碾 1遍→瀝青混合料靜碾2遍→動(dòng)碾過渡料3遍→動(dòng)碾瀝青混合料10遍,12遍,14遍→動(dòng)碾過渡料3遍,振動(dòng)碾行走速度為25 m/min～30 m/min,最后用1.5 t振動(dòng)碾在瀝青心墻靜碾1遍收光,過渡料用2.5 t振動(dòng)碾靜碾1遍壓平過渡料與心墻接觸部位。

3.2 第二次試驗(yàn)

3.2.1 第一層實(shí)際控制情況

第一層瀝青混合料出機(jī)口溫度167℃～173℃,入倉(cāng)溫度162℃～168℃,初碾溫度146℃～153℃,終碾溫度126℃～130℃;心墻攤鋪寬度為90 cm,厚度為28 cm,兩側(cè)過渡料寬度1.5 m,厚度30 cm;瀝青混合料采用一臺(tái)BW-90型 1.5 t振動(dòng)碾碾壓,過渡料采用兩臺(tái)BW-120型2.5 t振動(dòng)碾碾壓,碾壓順序?yàn)?過渡料靜碾1遍→瀝青混合料靜碾2遍→動(dòng)碾過渡料3遍→動(dòng)碾瀝青混合料10遍→動(dòng)碾過渡料3遍,振動(dòng)碾行走速度為25 m/min～30 m/min,最后用1.5 t振動(dòng)碾在瀝青心墻靜碾 1遍收光,過渡料用2.5 t振動(dòng)碾靜碾1遍壓平過渡料與心墻接觸部位。

3.2.2 第二層實(shí)際控制情況

連續(xù)鋪筑兩層,第二層在第一層(基礎(chǔ)層)溫度降至80℃時(shí)開始鋪筑,瀝青混合料出機(jī)口溫度168℃～174℃,入倉(cāng)溫度163℃～168℃,初碾溫度142℃～150℃,終碾溫度115℃～125℃;心墻攤鋪寬度為90 cm,厚度為28 cm,兩側(cè)過渡料寬度1.5m,厚度30cm;瀝青混合料采用一臺(tái)BW-90型1.5 t振動(dòng)碾碾壓,過渡料采用兩臺(tái)BW-120型2.5 t振動(dòng)碾碾壓,碾壓順序?yàn)?瀝青混合料靜碾1遍→過渡料動(dòng)碾6遍→瀝青混合料動(dòng)碾 8遍,10遍,12遍,振動(dòng)碾行走速度為25 m/min～30 m/min,最后用1.5 t振動(dòng)碾在瀝青心墻靜碾1遍收光,過渡料動(dòng)碾前采用 2.5 t振動(dòng)碾靜碾1遍壓平過渡料與心墻接觸部位,動(dòng)碾時(shí)振動(dòng)碾離心墻邊緣10 cm～15 cm。

4 馬歇爾擊實(shí)、抽提試驗(yàn)成果

在現(xiàn)場(chǎng)鋪筑試驗(yàn)的同時(shí),在鋪筑現(xiàn)場(chǎng)取樣,進(jìn)行馬歇爾擊實(shí)、抽提試驗(yàn)。試驗(yàn)成果見表1,表2。從試驗(yàn)成果可以看出,瀝青混凝土密度、室內(nèi)擊實(shí)孔隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、馬歇爾流值滿足設(shè)計(jì)要求,瀝青混凝土配料(抽提)誤差中礦粉誤差超標(biāo),其他符合要求。

表1 馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)成果表

表2 瀝青混凝土抽提試驗(yàn)成果表

5 瀝青混凝土芯樣密度試驗(yàn)成果

瀝青混凝土鋪筑后,待溫度降至30℃后鉆取芯樣,進(jìn)行密度試驗(yàn)。芯樣密度試驗(yàn)成果見表3。

表3 芯樣密度試驗(yàn)成果表

6 結(jié)語

從表3試驗(yàn)成果可以看出,攤鋪28 cm厚連續(xù)鋪筑時(shí),第一次試驗(yàn)第二層瀝青混合料動(dòng)碾12遍,14遍后孔隙率在3.2%～3.63%之間,不滿足設(shè)計(jì)要求;瀝青混合料動(dòng)碾10遍后瀝青混凝土平均孔隙率為 2.90%,接近控制值(3%),單個(gè)芯樣孔隙率達(dá)到3.22%,不滿足設(shè)計(jì)要求;瀝青混凝土壓實(shí)后厚度只有20 cm左右。

第二次試驗(yàn),第二層瀝青混合料動(dòng)碾10遍,12遍后孔隙率在2.19%～2.77%之間,平均孔隙率分別為 2.64%和 2.30%,滿足設(shè)計(jì)要求;瀝青混凝土壓實(shí)后厚度為24.2 cm～25.5 cm左右;連續(xù)鋪筑時(shí)瀝青混合料動(dòng)碾12遍后的壓實(shí)效果要好于動(dòng)碾8遍,10遍后的壓實(shí)效果。

以上情況說明:在第一次試驗(yàn)中下層溫度降到90℃,連續(xù)攤鋪時(shí),底層90℃瀝青混凝土所具有的抗壓強(qiáng)度比80℃瀝青混凝土所具有的抗壓強(qiáng)度低,軟基對(duì)瀝青混合料壓實(shí)度有重要影響,此外碾壓過程中工藝未控制好,由于瀝青混凝土兩側(cè)過渡料太窄,未預(yù)壓密實(shí)不能對(duì)瀝青混凝土外形尺寸進(jìn)行有效約束以達(dá)到增強(qiáng)壓實(shí)效果的目的,另外振動(dòng)碾功效的發(fā)揮也可能是影響此次試驗(yàn)結(jié)果的重要因素。

在第二次試驗(yàn)中,下層溫度降到80℃,底層瀝青混凝土所具有的抗壓強(qiáng)度相對(duì)提高,先壓實(shí)過渡料,對(duì)瀝青混凝土外形尺寸進(jìn)行有效約束,達(dá)到了增強(qiáng)壓實(shí)效果的目的,同時(shí)采用新振動(dòng)碾碾壓心墻,充分發(fā)揮了振動(dòng)碾的功效,最終保證了此次連續(xù)攤鋪試驗(yàn)的成功。

通過連續(xù)鋪筑試驗(yàn)成果分析,結(jié)論如下:1)進(jìn)行生產(chǎn)性攤鋪可選用的瀝青混凝土配合比參數(shù):瀝青混凝土配合比參數(shù):n=0.36,Pa=7.2%,填料用量為14%,Dmax=19 mm,細(xì)骨料摻50%天然砂。2)生產(chǎn)性攤鋪試驗(yàn)?zāi)雺簠?shù):在80℃瀝青混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行連續(xù)鋪筑的攤鋪碾壓工藝:攤鋪厚度為28 cm,兩側(cè)過渡料寬度1.5 m,厚度30 cm;施工時(shí)碾壓順序?yàn)?采用 1.5 t振動(dòng)碾靜碾瀝青混合料1遍→采用2.5 t振動(dòng)碾動(dòng)碾過渡料6遍→采用1.5 t振動(dòng)碾動(dòng)碾瀝青混合料12遍,振動(dòng)碾行走速度為25 m/min～30 m/min,最后用1.5 t振動(dòng)碾在瀝青心墻靜碾1遍收光,過渡料動(dòng)碾前采用2.5 t振動(dòng)碾靜碾1遍壓平過渡料與心墻接觸部位,動(dòng)碾時(shí)振動(dòng)碾離心墻邊緣10 cm～15 cm。3)生產(chǎn)性攤鋪試驗(yàn)溫度控制參數(shù):拌和時(shí)要求瀝青溫度控制在150℃～170℃,骨料溫度控制在170℃～190℃,瀝青混合料出機(jī)口溫度控制在165℃～175℃,瀝青混合料入倉(cāng)溫度控制在155℃～165℃,初碾溫度控制在145℃～155℃,終碾溫度不得低于 110℃。有風(fēng)、低溫(0℃～5℃)環(huán)境下施工溫度按上限控制。