OGFC沥青混合料组成设计与施工工艺研究

OGFC沥青混合料组成设计与施工工艺研究 OGFC沥青混合料组成设计与施工工艺研 究 第37卷第22期 2011年8月 山西建筑 SHANXIARCHITECTURE V01.37NO.22 Aug.2011?153? 文章编号:1009—6825(2011)22-0153—03 OGFC沥青混合料组成设计与施工工艺研究 李国杰 摘要:采用SinoTPS对基质沥青进行了改性,并拌制沥青混合料,进行了OGFC的配合比设计,确定了矿料配合比例以及 最佳油石比;通过OGFC沥青路面试验段的铺筑,提出了OGFC沥青混合料拌合, 运输,摊铺和碾压中的质量保证措施. 关键词:沥青混合料,OGFC,配合比设计,施工工艺 中图分类号:U416.217文献标识码:A 0引言一 OGFC起源于欧洲,为骨架空隙结构,由于其独特的大空隙 (空隙率为18%,25%)特点,适用于多雨地区,不但抗滑性能良 好,同时还可以通过层内连通的空隙快速排除雨水,使轮胎与路 面之间的摩擦系数增加.Et本公路研究调查资料表明,铺筑排水 性路面后在雨天发生的交通事故减少了80%.同时由于其特殊 施工技术规范AC-13C型和JTG032?94公路沥青路面施工技术规 范AK-13A型级配,并尽可能接近AC一13下限. 2)沥青混凝土混合料马歇尔试验技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 按JTGF40-2004 公路沥青路面施工技术规范执行. 表3AC-13C型沥青混凝土混合料矿料级配范围 级配通过下列筛孔(mm)的质量百分率/% 类型1613.29.54.752.361.180.60.30.15O.O75 90一68,38—24,15,10—7,AC. 13C10o5一l54—8loo856840382820 3)沥青混合料车辙试验动稳定度要求由94规范的800次/n瑚 增加为2800次/mm,沥青混凝土混合料浸水马歇尔试验残留稳 定度要求由94规范的75%增加为85%,沥青混凝土混合料冻融 劈裂的残留强度比要求由94规范的70%增加为80%. 4)粘层采用改性乳化沥青,沥青标号同表面层. 4施工要求 沥青混合料拌和要求采用间歇式拌和机拌制沥青混合料,冷 料仓的数量不少于5个.具有添加抗剥落剂的设备.沥青加热 温度在160oC,165?之间,集料加热温度在190oC一220?之间. 沥青混合料拌和时间不得少于60S,其中干拌时间不少于10S. 沥青混合料要求采用较大吨位的自卸汽车运输,开始摊铺 时,前方至少有5辆车等候卸料,以保证摊铺的连续性和路面平 整度.同时要求运料车的车厢底板涂防止沥青粘结的隔离层或 防粘剂.摊铺过程中运料车在摊铺机前100mm一300mm处停 住,空挡等候,由摊铺机推动前进开始缓缓卸料,避免撞击摊铺 机.因高速公路不封闭交通维修养护施工,拌和场离摊铺工地距 的结构特征,OGFC能够显着减少噪声.资料反映,OGFC可降噪 3dB一8dB.本文通过室内试验,进行了OGFC沥青混合料的配合 比设计,并提出了OGFC沥青混合料生产和施工质量控制措施. 1配合比试验 1.1试验材料 沥青采用东海A级70号道路石油沥青,改性剂为深圳海川的 离远近不一,故要求运料车必须采用苫布覆盖保温,防雨,防污染. 沥青混合料摊铺前应在既有中面层上洒布乳化沥青粘层油, 其用量为0.3L/m一0.6L/m.摊铺机摊铺前0.5h,1h预热 熨平板不低于100?,摊铺机必须以1m/min,3m/min的速度, 均匀,连续不间断地摊铺,不得随意改变速度或中途停顿.沥青 昆合料摊铺温度不得低于160?,其摊铺的松铺系数可根据试摊 确定.沥青混合料碾压时应以慢而均匀的速度进行,碾压时就将 压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压.初压紧跟在摊 铺机后碾压,采用光轮压路机静压1遍,2遍,行驶速度控制在 2km/h一3km/h.初压开始温度不得低于150oC.复压紧跟在 初压后开始,宜采用轮胎压路机,碾压速度3km/h一5km/h.终 压紧跟在复压后进行,宜采用双轮钢筒式压路机,碾压速度 3km/h,6km/h,碾压遍数不少于2遍.终压温度不得低于90?. 5结语 由于高速公路沥青混凝土路面随着车流量逐年增加和重车 比例的增大以及营运年限的增加,路面行车道会不同深度的出现 车辙,这对雨天高速公路行车安全极为不利.通过路面铣刨加铺 施工完全可改善这一情况,因此路面铣刨加铺技术可以较大范围 的采用. 参考文献: [1]JTGD50-2006,公路沥青路面设计规范[s]. [2]JTGF40—2004,公路沥青路面施工技术规范[s]. [3]邹昱,贾圣东,高燕.旧水泥混凝土沥青加铺层推移防 治方法JJ].山西建筑,2010,36(8):288—289. Onapplicationofmillingoverlaytechniqueofroadbedalongexpressways YIBO Abstract:Thepaperillustratesthetreatmentprinciplefortheroadbedmillingonexpressways ,pointsoutthetechniquerequirementsfortheraw materials,undertakesthemixingproportionexperimentanddesignoftheasphaltconcrete,id entifiestheoptimizedasphalt?aggregateratio,and indicatesthetechnicalrequirementsandprecautionsfortheroadbedmillingovedayconstruc tion,SOastoextendtheapplicationoftheroadbed millingoverlaytechnique. Keywords:AC-13Csurfacelayer,designformaterialscombination,constructionrequireme ntsforasphaltmixer,roadbedmilling 收稿日期:2011—04—13 作者简介:李国杰(1966.),男,高级工程师,青岛建工集团有限公司,山东青岛266000 第37卷第22期 ?154?2011年8月山西建筑 SinoTPS,掺量为SinoTPS:基质沥青=17:83,粗集料采用玄武岩, 细集料采用石灰岩机制砂,填料为石灰岩磨细矿粉. 1.2矿料配合比例设计 在规范规定的OGFC一13合成级配范围内,各种矿料通过大量 的单粒级筛分试验,初步拟定了3种初试级配,三种级配不同之处 在于筛孔2.36mln通过率,分别是级配A:14.9%;级配B:16.1%; 级配C:17.3%. 级配A,B,C分别采用4.9%,5.1%,5.2%油石比成型马歇 尔试件,各种矿料加热温度为185?,拌和温度180?,拌和过程 中先加入集料,机制砂,TPS干拌3min,然后加入基质沥青拌和 1.5min,再加入矿粉和消石灰拌和1.5min,击实温度(165? 2)?,击实次数为双面各5O次.试件温度降至常温后脱模,测量 试件的重量,高度,直径,计算试件的密度,空隙率.然后将试件 放入水中大约30min,让水充分浸入空隙中.在水中强烈晃动试 件将气泡排出,此时测量试件的水中重量,计算连通空隙率.马 歇尔试验结果见表1,其中空隙率计算,试件密度采用毛体积相对 密度,最大理论相对密度采用各种矿料的表观相对密度计算. 表1各初试级配体积试验结果汇总 理论最大毛体积空隙连续空稳定流值VMAVFA编号 相对密度相对密度章/%隙率/%廑/kN0.1mm%% 级配A2.4871.97520.2l7.66.O2.829.630.4 级配B2.4822.O1418.8l5.45.93.128.433.5 级配C2.4812.O43l7.714.26.22.327.535.8 根据表3试验结果及目标孔隙率,最终确定出目标配合比采 用A级配. 1.3最佳油石比的确定和路用性能验证 1)油石比的确定. OGFC配合比设计的特殊之处是最佳沥青用量的确定,根据 希望的沥青油膜厚度(本配合比设计油膜厚度取12m),利用所 得目标配合比,按下式计算沥青混合料的沥青用量. A:(2+0.02a+n04b+08c+0.14d+O.3e+O.6f+1.6g)/48.74. Pb=h×A. 其中,A为集料总的表面积;ct,b,c,d,e,g分别代表4.75mill, 2.36mm,1.18mm,0.6mm,0.3mm,0.15mm,0.075mm筛孔的 通过百分率,%. 为了达到期望的空隙率而具有较高耐久性的最大容许沥青 膜厚度,通过计算分析最终确定最佳油石比为4.9%,并成型马歇 尔试件,试验结果见表2. 表2马歇尔试验结果 油石比理论最大毛体积空隙连续空稳定流值VMAVFA %相对密度相对密度率/%隙率/%度/kN0.1mm%% 4.92.4871.97520.217.66.02.829.630.4 要求值实测2O士1?14?5 2)配合比检验与性能验证. 按确定的矿料配合比例及最佳油石比,进行混合料路用性能 检验,试验结果汇总见表3,各项检验指标值均符合技术标准要求. 表3配合比检验试验结果汇总 序号项目名称试验结果要求值 l动稳定度/次?mm一840O?5000 2残留稳定度/%90.5?85 3肯塔堡飞散混合料损失/%5.8<20 4冻融劈裂残留强度比/%87.4?85 试验结果表明:OGFC沥青混合料的各项技术指标均满足要 求,能够应用于工程实际. 2施工工艺 2.1拌和 1)级配控制.a.透水性沥青混合料的生产采用间歇式沥青 拌和机,生产时沥青用量应能较准确的控制,宜在Pa?0.2%范围 之内.TPS的加入采用人工投放方式,在拌和锅上增设投料口,同 时安装提示和监控设备,确保TPS不漏投.b.透水性沥青混合料 的空隙率受2.36mm和0.075mm筛孔通过率的影响最大,必须 严格控制,保证2.36mm通过率在?3%,0.075mm通过率在 ?2%的控制范围之内. 2)温度控制.由于透水路面混合料产量低,且使用的粗骨料 较多,细骨料较少,骨料易热,骨料温度控制较难,因此需对喷燃 器的燃料供给严加控制,或者采取提高细骨料供给量或仪表显示 值与实测值误差调整的对策.根据其他项目施工的经验,实测骨 料温度一般较仪表显示温度高25?一30?. 透水路面混合料采用高粘度改性沥青,稠度高,比普通混合 料难于拌和,混合料温度过高,易产生沥青的流淌,温度过低则施 工作业困难,因此施工中温度控制尤为重要.透水性沥青混合料 生产温度控制要求如表4所示.生产中低于下限值170oC或超过 上限值195qC的透水性沥青混合料不得使用. 表4透水性沥青混合料温度控制要求? 名称温度控制要求 矿料加热温度190—20o AH-70号沥青加热温度155—165 拌和温度l80 混合料出料温度175—185 混合料最高温度195 2.2运输 高粘度沥青的施工性能受温度的影响较大,且透水路面混合 料的粗骨料多,孔隙率大,散热快,比一般沥青混合料更容易冷 却,应在运输中采取以下措施: 1)运料车应用双层篷布覆盖,用以保温,防雨,防污染,运料 车到达现场后等本车混合料摊铺完方可揭开保温篷布.2)到达 现场时的透水性沥青混合料温度不宜低于170?.3)为保证均 匀,连续摊铺,在摊铺机前至少应有3辆以上的运料车等待卸料. 卸料时,在距摊铺机前20cm一30cm处空挡停车,不得碰撞摊铺 机.铺筑中,由摊铺机顶推运料车同步前进.4)运料车到达现场 后,应严格检查混合料的温度,不得低于摊铺温度170oC的要求. 2.3摊铺 透水路面沥青混合料的摊铺与普通沥青混合料的摊铺一样, 但是应该注意: 1)由于拌和楼生产透水路面混合料的产量低,摊铺机速度可 以较慢,一般控制在1.0m/min,2.0m/min,使拌和设备的生产 能力与摊铺速度相适应,保证摊铺过程的匀速,缓慢连续不问断. 摊铺过程中不得出现停机待料或者随意更换摊铺速度的情况. 2)采用两台摊铺机成梯队作业进行全幅摊铺,两台摊铺机相隔间 距2m一4m.3)在摊铺前,摊铺机熨平板必须先预热40min左 右,使熨平板温度接近混合料的温度(达到100?以上),防止粘 料.4)由于混合料中粗骨料多,应调整好振捣和振动级数,以确 保足够的初始密实度,且不振碎集料.一般地,振捣和振动级数 均为5级.5)松铺系数通过试铺试压确定. 2.4碾压 透水路面的碾压与普通沥青路面的碾压工艺基本相同,但是 宜采用小于12t的钢轮压路机碾压,在碾压方式和碾压温度等方 面也有其自身的特点.应该注意以下几点: 1)沥青混合料摊铺后,必须紧跟着在尽可能高的温度状态下 开始碾压,不得等候.除必要的加水等短暂的歇息外,压路机在各 第37卷第22期 2011年8月 山西建筑 SHANXIARCHITECTURE V01.37No.22 Aug.2011?155? 文章编号:1009-6825(2011)22—0155—02 论山区道路危岩落石机理与防治技术 梁玉荣 摘要:对山区道路危岩落石的形成机制进行了分析,进而提出了危岩落石的防治措 施,包括清除,加固,拦截,遮挡四 类,针对具体的灾害成因及特点,采取一种或多种防治技术,以期起到理想的防治 效果. 关键词:山区道路,危岩落石,形成机制,防治技术 中图分类号:U419.3文献标识码:A 山区道路两侧山体受多种因素影响,岩石坠落现象时有发 生,轻则使公路和车辆遭到轻微毁坏,重则使道路中断,给交通运 输带来重大损失;更有甚者,落石的巨大冲击能量严重威胁到人 民群众生命安全,其危害程度不亚于泥石流,滑坡等地质灾害. 本文对山区道路落石的形成机制及防治的常用技术进行了论述, 以期能针对不同的落石现象进行识别,选择不同的防治技术,做 到早识别,早发现,早治理. 1危岩落石的形成机制 危岩指高陡斜坡产生了拉裂,松动变形并随时可能发生破 坏,向坡下运动的岩体;落石是个别危岩脱离母岩,向下坠落的现 象.危岩落石形成具有影响因素复杂,形成规模不确定,发生时 间难以预测,致灾随机性强的特征,它的形成机制受内在条件及 外界诱发因素制约,主要有如下几点. 1.1形成危岩落石灾害的内在条件 危岩落石形成的内在条件包括岩土类型,地质构造,地形地 貌三个方面,统称为地质条件.1)不同的岩土类型使得落石灾害 具有不同的物质条件,通常岩性坚硬的各类岩石及初具成岩性的 石质黄土,结构密实的黄土等形成规模较大的落石,页岩,泥灰岩 等互层岩石及松散土层等,往往以坠落和剥落为主.2)不同地质 构造(如节理,裂隙,层面,断层等)对坡体的切割,分离,为落石的 阶段的碾压过程中应连续不问断地进行.2)碾压采用钢轮压路 机静压.初压采用10t,12t钢轮压路机静压2遍,初压区的长 度应与摊铺机的速度匹配,一般不宜大于20in,每次碾压到摊铺 机跟前后折返碾压;复压应紧跟在初压后进行,采用钢轮压路机 静压4遍;终压采用胶轮压路机静压1遍(为防止较高温度下胶 轮压路机粘轮,路面终压温度控制在6O?左右).3)碾压时,分 段不应明显,压路机每次往返时,不能停在同一断面附近. 参考文献: [1]张宜洛,支喜兰.AK,SMA,OGFC,ASC型沥青混合料路用性 能的研究[J].重庆交通学院,2003(7):20. [2]刘中林,田文,史建方,等.高等级公路沥青混凝土路面新 形成提供边界条件.山体中的裂隙越发育,越易产生落石,与坡 体延伸方向近乎平行的陡倾角构造面,最容易产生落石.3)山区 道路两侧不同的地形地貌如人工边坡,坡度大于45.的高陡边坡, 孤立山嘴或凹形陡坡等均容易产生落石. 1.2形成落石灾害的外界诱发因素 水是诱发落石的首要因素.融雪,暴雨和长时间的连续降 雨,使地表水渗入坡体,软化岩土及其中软弱面,产生孔隙水压力 等,从而诱发落石.其次是冻胀,昼夜温度变化,地震等也会诱发 落石现象.另外,不合理的人类活动,如采掘矿产资源,道路工程 削坡过陡,开挖山体,强烈的机械震动等改变坡体原始平衡状态 的人类活动,都会诱发落石现象. 2落石防治工程的设计原则 危岩落石的防治方法可分为清除,加固,拦截,遮挡四大类别. 当道路两侧山体可能发生的危岩落石体积数量不大,且母岩 的破裂程度不严重时,则以全部清除为宜;但由于清除技术对山 体进行了扰动,应谨慎采用.加固类技术的防治理念在于通过支 撑,锚固,注浆等技术措施,增强危岩的稳定性,阻止其发生崩落, 而不至于致灾;用于勘察确定的,不宜或难于消除的大型危岩体 治理.拦截遮挡的防治理念在于对存在线状危岩带的道路两侧, 假设危岩落石现象形成,通过拦截阻挡等防护技术措施,阻止落石 [3] [4] [5] [6] [7] 技术[M].北京:人民交通出版社,2002. 沙庆林.沥青面层的技术状况和发展方向[J].公路,2003 (8):14. 吕伟民.多孔性沥青混合料用结合料的性状与配制[J].石 油沥青,1997(9):9-1O. 中西弘光.排水性路面铺装功能持续性的研究[J].广西交 通科技,2o02(4):35—36. 李乐洲,伍石生,毛琦.美国佐治亚州交通厅OGFC的开 发历程[J].中外公路,2003(2):3. 李闯民.开级配沥青磨耗层(OGFC)的研究[J].公路,2002 (3):4-7. ResearchoncomponentsdesignforoGFCasphaltmixerandconstructioncraft LIGuo-jie Abstract:ThepaperadoptsSinoTPStomodifythematrixasphalt,undertakestheOGFCprop ortionalratiodesignfortheasphaltmixer,identi- tiesthemineralproportionalratioandtheoptimizedasphalt— aggregateratio,andpointsoutthequalityguaranteemeasuresfortheOGFCasphalt mixerinthemixing,thetransportation,thepavementandrollercompactionaccordingtothepavementfortheexperimentalsectionoftheOGFC asphaltpavement. Keywords:asphaltmixer,OGFC,proportionalratiodesign,constructioncraft 收稿日期:2011—04—10 作者简介:梁玉荣(1975一),女,工程师,太原公路分局,山西太原030012