試論GTM膠粉改性瀝青砼路面施工技術(shù)

張新剛

摘要：廢舊輪胎膠粉顆粒摻入到瀝青砼中形成的磨耗層，改善了路面使用性能，延長了路面使用壽命，在道路壽命期內(nèi)節(jié)省了維修養(yǎng)護(hù)資金并保持了道路良好的服務(wù)水平，還使廢舊輪胎得到廢物利用，減小了環(huán)境壓力，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文著重分析利用GTM法進(jìn)行瀝青砼配合比試驗(yàn)，而后施工的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：GTM法；膠粉瀝青砼配合比設(shè)計(jì)；施工

中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）06-82-01

1.GTM膠粉瀝青砼的現(xiàn)狀和特點(diǎn)

1.1GTM膠粉瀝青砼路面簡介

膠粉瀝青是將廢舊輪胎加工成細(xì)粉顆粒，以大于15%的比例摻合到瀝青中去，再加入改性劑或其他聚合物而得到的路用膠凝材料。它最大限度的模擬了汽車對(duì)路面的實(shí)際作用情況，以推理的方法來設(shè)計(jì)瀝青混合料，使瀝青混合料的剪切強(qiáng)度大于其所受的剪應(yīng)力，并使應(yīng)變控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，可以減少瀝青路面在重載交通下出現(xiàn)車轍、推移、擁包等破壞。

1.2性能特點(diǎn)

其性能特點(diǎn)有三：改善了路用性能；降低了建設(shè)成本；節(jié)能環(huán)保。

2.工藝原理

采用GTM法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)及作為施工質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，GTM旋轉(zhuǎn)壓實(shí)密度一般為馬歇爾擊實(shí)密度的1.02～1.04倍，這就能夠有效地避免了因室內(nèi)成型方法與施工實(shí)際成型方式不符造成的壓實(shí)度超百現(xiàn)象，提高了壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，從而進(jìn)一步提高瀝青路面的使用性能。

膠粉瀝青砼施工分生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓四個(gè)階段，最核心的環(huán)節(jié)是溫度控制和碾壓方式的選擇。

3.施工要點(diǎn)

3.1配合比設(shè)計(jì)

3.1.1GTM瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)原則

配合比設(shè)計(jì)壓強(qiáng)由設(shè)計(jì)單位根據(jù)道路預(yù)計(jì)交通輛中有代表性的車輛輪胎接地壓強(qiáng)確定。設(shè)計(jì)的密級(jí)配瀝青混合料粉膠比宜控制在1.2～1.6范圍內(nèi)，采用GTM平衡狀態(tài)時(shí)確定的最佳瀝青用量和標(biāo)準(zhǔn)密度，礦料級(jí)配采用連續(xù)密級(jí)配瀝青混合料。

3.1.2GTM配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)步驟

GTM試驗(yàn)方法配合比設(shè)計(jì)采用三步法進(jìn)行，分為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段：對(duì)實(shí)際使用的原材料檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，優(yōu)選礦料級(jí)配、確定設(shè)計(jì)瀝青用量，進(jìn)行車轍試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)等配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，均符合要求后，以此作為目標(biāo)配合比，供拌和樓確定各冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用。

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段：按照目標(biāo)配合比確定好冷料比例及進(jìn)料速度后，在熱料倉取料進(jìn)行材料的級(jí)配試驗(yàn)，取料時(shí)應(yīng)將每個(gè)熱料倉的熱料放出，用裝載機(jī)接下放到硬化的場地充分拌勻，取有代表性的熱倉料進(jìn)行級(jí)配試驗(yàn)，確定熱料倉的配合比。并取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的瀝青用量及±0.3%等三個(gè)瀝青用量進(jìn)行GTM試驗(yàn)和試拌，通過室內(nèi)GTM試驗(yàn)和拌和機(jī)取樣試驗(yàn)，綜合確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量及標(biāo)準(zhǔn)密度，由此確定的最佳瀝青用量與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的結(jié)果的差值不宜大于±0.2%。同時(shí)選擇適宜的篩孔尺寸和安裝角度，盡量使各熱料倉的供料大體平衡。

生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段：拌和機(jī)按生產(chǎn)配合比結(jié)果進(jìn)行試拌、鋪筑試驗(yàn)段，并取樣進(jìn)行GTM驗(yàn)證，同時(shí)從路上鉆芯檢測空隙率大小，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。確定施工級(jí)配允許波動(dòng)范圍，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配合比及質(zhì)量管理要求中各篩孔的允許波動(dòng)范圍，制定施工用的級(jí)配控制范圍，用以檢查瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量。經(jīng)設(shè)計(jì)確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過程中不得隨意變更。生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)跟蹤檢測，嚴(yán)格控制進(jìn)場材料的質(zhì)量，如遇材料發(fā)生變化并經(jīng)檢測瀝青混合料的級(jí)配、GTM技術(shù)指標(biāo)不符要求時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

3.2攤鋪速度及初步振搗夯實(shí)方法

攤鋪機(jī)選擇攤鋪速度為2～2.5m/min，做到緩慢均勻，不間斷地?cái)備?。攤鋪機(jī)就位后，先預(yù)熱40～50分鐘，使熨平板溫度達(dá)到100℃以上；開始攤鋪后，有專人檢查厚度及平整度，為使振夯頻率與振幅相配套，使攤鋪面層有足夠的初始強(qiáng)度，確定夯錘3級(jí)。

3.3消除鋪面離析的技術(shù)

做好攤鋪機(jī)熨平板的預(yù)熱，并在熨平板底抹植物油，使熨平板底不毛糙。

攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配，螺旋布料器內(nèi)混合料表面略高于螺旋布料器2/3為度。使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象，

在攤鋪過程中保持勻速前進(jìn)，盡量減少收斗次數(shù)，縮短收斗時(shí)間，避免攤鋪收斗離析現(xiàn)象。

3.4瀝青混合料的壓實(shí)工藝

膠粉改性瀝青砼對(duì)溫度特別敏感，如碾壓過慢，膠粉瀝青溫度下降，壓實(shí)就很困難，故采用的壓實(shí)方案為：初壓采用2臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)并排按照兩臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪寬度緊跟攤鋪機(jī)由路肩向中分帶處進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)均為2遍，壓路機(jī)碾壓采用前進(jìn)振動(dòng)、后退振動(dòng)，堅(jiān)持“高頻、低幅、及時(shí)碾壓”的原則。

3.5瀝青砼面層松鋪系數(shù)

通過對(duì)鋪筑前下承層測點(diǎn)的高程，攤鋪后同一測點(diǎn)的高程，以及碾壓結(jié)束后同一測點(diǎn)高程的檢測計(jì)算，反復(fù)進(jìn)行了比對(duì)校核，實(shí)測松鋪系數(shù)為1.2。

3.6施工縫處理方法

縱向施工縫采用熱接縫，在前部攤鋪機(jī)留下10～20cm寬暫不碾壓，作為后鋪部分的高程基準(zhǔn)面，并有10cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消除縫跡。橫向施工縫采用平接縫，切縫時(shí)間在混合料攤鋪碾壓結(jié)束尚未完全冷卻硬化之前進(jìn)行，碾壓時(shí)壓路機(jī)位于已壓實(shí)的路面上，錯(cuò)過新鋪層15cm左右，然后每壓一遍，向新鋪層移動(dòng)20cm左右，直至全部在新鋪層上，再改為縱向碾壓。橫縫處要求橫向接縫平順、緊密。