劉淵博
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,河北 石家莊 050000)
隨著公路重載交通壓力持續(xù)增長,對路面建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),SMA-13瀝青路面路用性能較好,但因其成本高,應(yīng)用較少,為進(jìn)一步推廣應(yīng)用,本文結(jié)合工程實(shí)際對SMA瀝青混合料配合比進(jìn)行了優(yōu)化,使用三種不同集料配合比制備SMA瀝青混合料鋪筑試驗(yàn)路段,檢測三種試驗(yàn)路段抗滑性能,并總結(jié)了不同壓實(shí)方案對瀝青路面壓實(shí)效果的影響,可為同類型工程提供參考。
瀝青是性價(jià)比較好的高速公路路面鋪筑材料,因此本文選擇穩(wěn)定性較好的SMA瀝青混合料制備改性瀝青材料鋪筑試驗(yàn)路段。
SMA-13瀝青路面要求集料滿足現(xiàn)行施工規(guī)范,且具備其他優(yōu)點(diǎn),故本文試驗(yàn)路段選擇玄武巖作為鋪筑集料材料。
SMA瀝青混合料級配類型影響著集料表面瀝青膜厚度,也在一定程度上影響SMA瀝青路面使用性能,因此本文針對集料配合比展開研究,試驗(yàn)路段使用玄武巖作為集料,采用粗細(xì)集料占比不同的同種級配制備混合料,記為配合比A、配合比B、配合比C,三種集料配合比在各級篩孔上質(zhì)量百分比如表1所示。
表1.三種集料配合比在各級篩孔上質(zhì)量百分比
礦粉是SMA瀝青混合料中的重要部分,它可以降低瀝青流動(dòng)性,增強(qiáng)瀝青與集料之間的黏結(jié)能力,提高SMA瀝青路面使用性能。
某高速公路位于山嶺重丘區(qū),全長48.05km,主要分為16.1km的平原路段和31.95km的山嶺重丘路段。填筑路基高度36m,路面上面層采用SMA-13瀝青混合料攤鋪。
1.制備瀝青混合料
選取某高速公路SMA-13瀝青路面1.5km為試驗(yàn)鋪筑路段,將1.5km瀝青路段平均分成3段,每段長0.5km,集料配合比A制備的混合料攤鋪路段A,集料配合比B制備的混合料攤鋪路段B,集料配合比C制備的混合料攤鋪路段C。
2.混合料拌和與運(yùn)輸
本文試驗(yàn)路段采用5000型瀝青拌和站,拌和時(shí),技術(shù)人員應(yīng)隨時(shí)檢查溫度等指標(biāo),出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)或材料質(zhì)量不滿足要求等問題,立即停止拌和。本文試驗(yàn)路段采用40t運(yùn)輸車,SMA瀝青混合料從瀝青拌和站運(yùn)輸至施工現(xiàn)場途中,應(yīng)盡量避免環(huán)境等因素對SMA瀝青混合料產(chǎn)生影響。
3.混合料攤鋪與壓實(shí)
本文SMA-13試驗(yàn)路段長1.5km,上面層采用攤鋪機(jī)進(jìn)行一次性攤鋪。在路基頂層進(jìn)行攤鋪若出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí),應(yīng)立即停止施工,并馬上挖除,待處理完畢后重新進(jìn)行攤鋪。本文根據(jù)規(guī)范要求采取分段碾壓方式進(jìn)行壓實(shí),試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C采用兩種不同壓實(shí)方案,每碾壓完一遍后都要檢測路面的壓實(shí)度。
4.接縫處理與路面養(yǎng)護(hù)
試驗(yàn)路段進(jìn)行接縫處理后,應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間的路面養(yǎng)護(hù)。
1.路面抗滑性能
分別在試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C三個(gè)路段隨機(jī)選取4個(gè)檢測點(diǎn),記為檢測點(diǎn)1、2、3、4,使用擺式摩擦儀檢測4次瀝青路面的抗滑值(BPN),檢測結(jié)果取平均值。三種混合料級配鋪筑試驗(yàn)路段抗滑值(BPN)結(jié)果如表2所示。
表2.三種混合料級配鋪筑試驗(yàn)路段抗滑值(BPN)
粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑試驗(yàn)路段C抗滑值(BPN)最大,瀝青路面抗滑性能較好。由表2可知,從配合比A、配合比B到配合比C,試驗(yàn)路段抗滑值逐漸增大。這是因?yàn)榕浜媳菴中粗集料相對較多,瀝青路面表面摩擦力較大,因此抗滑性能較好。由此可見,瀝青路面級配選擇在保證SMA瀝青混合料性能基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量增大混合料中粗集料的占比。
2.壓實(shí)工藝
壓實(shí)工藝對高速公路SMA-13瀝青路面施工質(zhì)量影響較大,本文試驗(yàn)路段A、試驗(yàn)路段B、試驗(yàn)路段C采用兩種不同壓實(shí)方案,并記錄每一遍碾壓后路面壓實(shí)度。三種試驗(yàn)路段采用方案一壓實(shí)的壓實(shí)度結(jié)果如表3所示,三種試驗(yàn)路段采用方案二壓實(shí)的壓實(shí)度結(jié)果如表4所示。
表3.三種不同試驗(yàn)路段壓實(shí)方案一及壓實(shí)度結(jié)果
表4.三種不同試驗(yàn)路段壓實(shí)方案二及壓實(shí)度結(jié)果
由表3可知,壓實(shí)方案一采用開始為靜壓、中間連續(xù)強(qiáng)振、最后穩(wěn)壓的壓實(shí)方案,由表4可知,壓實(shí)方案二采用開始為靜壓、中間采用強(qiáng)振+靜壓+強(qiáng)振、最后穩(wěn)壓的壓實(shí)方案,經(jīng)過對比后發(fā)現(xiàn),壓實(shí)方案二比壓實(shí)方案一壓實(shí)效果更好。因此,本文建議高速公路瀝青路面最佳壓實(shí)方案為方案二。
此外,由表3和表4可知,對比試驗(yàn)路段A和試驗(yàn)路段B,試驗(yàn)路段C的壓實(shí)度增長速度最快,壓實(shí)效果最好。這是因?yàn)榕浜媳菴中粗集料較多,壓實(shí)過程中,將推動(dòng)粗集料之間相互嵌擠,更易壓實(shí)成型。因此高速公路SMA-13瀝青路面鋪筑過程中,應(yīng)盡量增大混合料中粗集料的占比,其壓實(shí)效果更好。
本文介紹了SMA-13瀝青混合料原材料和瀝青路面施工工藝,依托實(shí)際工程,使用三種不同集料配合比制備SMA瀝青混合料鋪筑試驗(yàn)路段,檢測三種試驗(yàn)路段抗滑性能,并總結(jié)了不同壓實(shí)方案對瀝青路面壓實(shí)效果的影響。研究結(jié)果表明:粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑瀝青路面,其抗滑值(BPN)最大,路面抗滑性能較好;壓實(shí)方案二比壓實(shí)方案一壓實(shí)效果更好;采用粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑試驗(yàn)路段C,壓實(shí)效果更好。