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瀝青混凝土路面設(shè)計及性能研究

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瀝青混凝土路面設(shè)計及性能研究

摘要:在公路建設(shè)中,多采用SMA瀝青混凝土作為鋪筑道路的材料,為道路建成后的良好運行奠定基礎(chǔ)。本文結(jié)合塞內(nèi)加爾LL42公路建設(shè)項目,對SMA瀝青混凝土路面設(shè)計性能研究進(jìn)行了系統(tǒng)分析,以期對SMA瀝青混凝土路面性能有進(jìn)一步的了解和認(rèn)識。

關(guān)鍵詞:SMA瀝青混凝土;路面設(shè)計;性能研究

1工程概況

塞內(nèi)加爾LL42公路項目位于塞內(nèi)加爾北部盧嘎區(qū),道路全長43.6km,起點為隆普勒,終點為勒昂納,是連接首都達(dá)喀爾至第二大城市圣路易斯的國道。根據(jù)該地特點,公路設(shè)計為雙向兩車道,路面寬7.0m,路肩寬1.5m。道路底基層由紅土料構(gòu)成,層厚20cm;基層由水泥改性紅土構(gòu)成,層厚20cm;路面面層為瀝青混凝土,層厚5cm;路肩面層為瀝青雙表處。施工內(nèi)容包括路基開挖回填、路面結(jié)構(gòu)層、箱涵、路緣石、排水溝、漿砌石護(hù)坡、路牌、里程碑和安全護(hù)欄等,公路設(shè)計時速為80km/h。

2SMA瀝青混凝土的路用性能

SMA瀝青混凝土主要以粗骨料為支撐結(jié)構(gòu),利用瀝青、礦粉等材料組成瀝青瑪蹄脂,具有良好性能,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1水穩(wěn)定性

通過進(jìn)行浸水馬歇爾試驗,人們可以發(fā)現(xiàn),SMA中,瀝青與礦粉、纖維素等發(fā)生膠結(jié)作用,形成了瑪蹄脂,包圍住集料,從而有效抵抗水的損害。將SMA瀝青混凝土材料應(yīng)用于公路建設(shè)中,可以提升公路的水穩(wěn)定性。

2.2高溫穩(wěn)定性

高溫穩(wěn)定性是指瀝青混凝土在更高的溫度下仍能夠保持穩(wěn)定,不熔化。SMA中使用的是改性瀝青,該種瀝青黏稠性高,熔點較高,與普通瀝青相比有較大優(yōu)勢,具有良好的高溫穩(wěn)定性,對公路投入運行具有重要意義。

2.3抗滑性

抗滑性能可通過公路摩擦試驗確定。在對SMA瀝青混凝土路面進(jìn)行檢測時,人們可以開展摩擦試驗,確定公路的摩擦系數(shù),進(jìn)而斷定公路的抗滑性能。從SMA結(jié)構(gòu)就可以看出,其具有良好的抗滑性能。

3SMA瀝青混凝土路面施工設(shè)計

3.1施工前準(zhǔn)備

施工前要進(jìn)購施工材料,應(yīng)注意選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的大廠家,提前與大廠家簽訂合同,處理好一切事宜。驗收材料時還應(yīng)對相關(guān)材料進(jìn)行二次檢查,尤其是瀝青、礦粉和石料等材料,從源頭上進(jìn)行質(zhì)量把關(guān),合理控制材料進(jìn)廠次序。此外,還要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查,如運輸設(shè)備、壓路機(jī)、攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)等,施工之前將設(shè)備試運行,檢查其能否正常作業(yè),對出現(xiàn)故障的施工設(shè)備予以更換,減少其在施工中出現(xiàn)故障的頻率。施工期間要做好相關(guān)設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作,從而保證道路施工時間,提高施工效率。

3.2SMA瀝青混凝土的攤鋪

SMA瀝青混凝土鋪筑前,應(yīng)先檢查路面下層部分施工狀況,檢查路面下層地面質(zhì)量是否達(dá)到鋪筑混凝土的要求。檢查過程中,如果發(fā)現(xiàn)路面下層質(zhì)量不符合相關(guān)質(zhì)量規(guī)定,應(yīng)停止鋪筑SMA瀝青混凝土。攤鋪SMA瀝青混凝土?xí)r,應(yīng)根據(jù)該地公路狀況,選取合適數(shù)量的攤鋪機(jī),確保攤鋪機(jī)工作性能良好。攤鋪過程中,攤鋪機(jī)攤鋪速度不宜過快,根據(jù)工程結(jié)束預(yù)算時間,在保證攤鋪質(zhì)量的前提下合理規(guī)劃攤鋪時間,且攤鋪需一次完成,一次性把SMA瀝青混凝土攤鋪到位,不得出現(xiàn)往返攤鋪現(xiàn)象。塞內(nèi)加爾LL42公路屬于一級公路,應(yīng)采用兩臺以上的攤鋪機(jī)進(jìn)行聯(lián)合攤鋪,相鄰的兩臺攤鋪機(jī)在攤鋪重疊上應(yīng)保持在5~10cm。

3.3SMA瀝青混凝土的碾壓

碾壓作為SMA瀝青混凝土路面施工的主要步驟,若要有效提高SMA瀝青混凝土路面壓實度,增加壓路機(jī)壓實功能至關(guān)重要。在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實時,要注意保證其符合瀝青壓實度和平整度的要求,且SMA瀝青混凝土的分層壓實厚度不得大于10cm。另外,在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實時,為使道路建設(shè)達(dá)到最好效果,應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟,并且壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度進(jìn)行碾壓,在碾壓過程中,碾壓次數(shù)及速度是相互作用及制約的。當(dāng)碾壓速度過快時,為保證質(zhì)量,碾壓次數(shù)會相應(yīng)增加,但這樣就造成碾壓效率的降低,所以保持合理的碾壓速度極為重要。SMA瀝青混凝土碾壓總共分為三個階段,分別為出壓、復(fù)壓和終壓。初壓緊跟在SMA瀝青混凝土攤鋪之后,在路面溫度較高的情況下進(jìn)行,進(jìn)行初壓時,應(yīng)從路邊向中間進(jìn)行壓實,如果路邊有綠化帶等遮擋,可以在緊靠遮擋的位置進(jìn)行碾壓。復(fù)壓在初壓之后進(jìn)行,主要是對初壓進(jìn)行檢查,這一過程一般采用重型輪胎壓路機(jī),終壓在復(fù)壓之后,是對整個路面壓實度的最終檢查,終壓次數(shù)一定不能少于兩次,確保SMA瀝青混凝土完完全全被壓實,直到路面沒有明顯痕跡。另外,在整個碾壓過程中,還應(yīng)注意車道變換問題,在進(jìn)行車道變換時要注意在已碾壓路段進(jìn)行變道,并且注意方向變換要緩慢進(jìn)行,防止對瀝青路面造成破壞。

3.4SMA瀝青混凝土的接縫施工

在SMA瀝青混凝土路面施工中,其接縫施工有縱向接縫和橫向接縫兩種形式,進(jìn)行縱向接縫施工時多采取熱接縫形式,施工時將已經(jīng)鋪好的混凝土部分留下10~20cm寬,暫不壓實,作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面,最后作跨縫碾壓以消除痕跡。橫向的施工縫多運用平接縫,在3m直尺的縱向延伸位置,其端部直尺要成懸臂狀,把直尺脫落及攤鋪層位置當(dāng)裂縫進(jìn)行切割鏟除。另外,在攤鋪之前要清理接縫部位的粉塵,再往里填充些許瀝青,而后進(jìn)行攤鋪碾壓,碾壓時應(yīng)采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓,后改為縱向碾壓,直至混凝土全部在新鋪層上。

4結(jié)語

本文依托塞內(nèi)加爾LL42公路項目,通過研究該項目瀝青混凝土施工工藝,分析SMA瀝青混凝土的性能優(yōu)勢,進(jìn)而分析了SMA瀝青混凝土在公路建設(shè)中的設(shè)計要點,以期為新時期公路建設(shè)提供技術(shù)參考,這對今后SMA的發(fā)展與施工也具有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn):

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[3]郭濤.高性能瀝青路面材料與結(jié)構(gòu)研究[D].開封:河南大學(xué),2014.

作者:徐少武 趙陽 單位:中國水利水電第十一工程局有限公司