浅谈吉奥阶梯式生态挡墙施工技术
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2013年第12期 (总第238期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIAN(3 JIAOTONG KEJ No.12,2013 一 (Sum No.238)一
高寒地区沥青路面透层施工技术与质量控制 王百成,王东胜,段成燕 (黑龙江工程学院机电工程学院)
摘要:随着高速公路建设的发展,对公路施工质量的要求越来越高。我国东北高寒地区公路多半是以非沥 青的半刚性基层结构为承重层,在其上铺筑沥青面层。为满足《规范》中,非沥青基层与沥青材料的面层之 间的结合要求,在基层上进行透层施工,增强基层与面层结合的稳定性和路面的整体性,保证沥青路面使用 的耐久性。在施工试验路段中采用高渗透乳化沥青作为透层油材料,对其技术参数指标及施工工艺的控制 进行相关研究,提高透层油洒布精度。 关键词:高寒;沥青路面;透层;基层;面层 中图分类号:U416.217 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2013)l2—0049—01
0引 言 我国高寒地区公路多数以半刚性基层和底基层作为路 面结构的主要承重层,为达到沥青路面施工技术规范中,非 沥青基层与沥青材料的面层之间的结合性要求,保证沥青路 面使用的耐久性。在基层上喷洒液化石油沥青、乳化沥青或 煤沥青形成渗入基层表面深度不低于5 mm的透层,增强基 层与面层结合的稳定性和路面的整体性。 1透层洒布施工作用机理 在沥青公路建设中,透层是基层和面层之间联结的纽 带,在基层上合理地喷洒透层油,是解决路面松散性、黏结性 和防水的重要技术手段。透层对沥青路面的重要作用有以 下几点:(1)洒布在基层表面上的透层油,渗入基层表面空 隙,形成渗透层,起到防水作用;(2)增加基层表面细集料之 间的结合,防止面层施工车辆对基层的破坏,起到固结作用; (3)透层油在基层与面层之间的形成黏结层,对沥青路面起 到联结作用;(4)选择合适的洒布时机,透层同时可以起到 养生作用。 2透层施工沥青材料 透层施工所用的材料工程上称为透层油,试验路段为半 刚性基层,采用渗透性较好的高渗透性乳化沥青,其技术指 标要求见表1。 表1 高渗透乳化沥青原液技术指标要求 试验项目 阳离子乳化沥青Pc一2 破乳速度 粒子电荷 筛上残留物(1.18 mm筛)不大于 沥青标准粘度计c25.3(s) 恩格拉粘度殴5 与矿料的粘附性。裹覆面积不小于 慢裂 阳离子(+) 0.1 8—20 1—6 2/3 卺蠡 4一5O 1o0—3o0409 1 3透层沥青洒布施工时机 对于透层油施工的洒布时间,我国J'rF40—2004{公路 沥青路面施工技术规范》中规定:“对于半刚性基层的透层 油宜紧接在基层碾压成型后表面稍变干燥,但尚未硬化的情: 况下洒布”。实践表明,在规定的时期内进行透层油洒布,其 渗透深度最深,随着龄期和强度的增长,透层油的渗人越来 越困难。但目前国内外对于透层施工的具体洒布时间,没有 明确的规定。英美国家的经验洒布时间是在碾压结束后1 h 或碾压之后立即进行洒布施工。我国对透层洒布施工时机 的研究表明,在1—3 d内洒布,其渗透深度相差不大,3 d后 渗透深度明显减小。因此,应根据具体洒布沥青的类型,基 层非沥青材料的性质,结合具体施工天气情况,合理设计调 整沥青洒布施工时机。 4透层洒布施工设备 根据项目组制定的施工工艺技术要求,该施工试验路 段,采用智能型沥青洒布车。对智能沥青洒布控制系统、洒 布系统进行结构设计。 洒布系统是透层沥青施工中重要的工作部分,对沥青洒 布车的洒布循环系统、洒布杆的结构、洒布喷嘴的形状和间 距、洒布杆高度的调节装置等进行改进。从而增加其喷洒强 度、控制洒布精度和实时调整洒布均匀性。 控制系统是智能型沥青洒布车最核心的功能实现区,通 过研究沥青洒布量、洒布速度、洒布宽度等影响沥青洒布精 度的因素,对洒布控制系统进行编程和洒布仿真控制,在理 论上完成洒布精度的控制要求。 5透层洒布施工注意事项, (1)透层施工宜选择干燥和较热的季节,并避开雨季, 在最高气温低于15℃到来前半个月结束。气温低于lO℃ 时,不宜浇洒透层沥青。 (2)必须配备智能型沥青洒布车,喷洒宽度应满足3— 6 m。在洒布透层油之前,应事先预热并检查疏通喷嘴,保证 洒布循环系统的畅通,保证透层油的洒布精度。 (3)在透层正式开工前必须做试验路段,长度不小于 300 m,试验路段确定的内容包括表面清理方法、合适的洒布 时间、沥青洒布量、施工组织及管理体系等。 (4)喷洒稀释液前,应采取措施防止路缘石及人工构造 (下转第51页)
收稿日期:2013—08—26 基金项目:黑龙江省科技攻关项目:高寒地区沥青路面施工工艺关键技术的研究;省教育厅项目:季冻区沥青混凝土透(黏)层施工工艺的 技术研究;省交通运输厅项目:高寒地区沥青混凝土透(黏)层施工工艺的技术研究。 作者简介:王百成(1964一),男,教授,工学硕士,研究方向:公路与桥梁。
・49・ 第12期 段成燕,郭义胜,王东胜,等:提高沥青洒布精度的技术研究 总第238期 2 AH=tan旦 (2)cos/3 2 … 、一,
式中: 为喷嘴安装角度。 为了减小AB的区域值,必须控制△日的变化量和增加 安装角度口的值。
图2 多重叠形式沥青洒布 图3喷嘴的安装角度 引起洒布高度变化值△日的因素较多,洒布杆的振动, 沥青罐内沥青质量的变化使洒布车轮高度变化而产生的增 量,洒布杆悬挂装置的振动等因素。智能型沥青洒布机采用 洒布角度检测控制系统进行实时监控,有效减小高度变化对 洒布精度的影响。增加安装角度口值,从理论上分析是可行 的,但如果安装角度太大,将会使洒布高度增加,会导致沥青 飞溅现象发生,影响洒布均匀度,喷嘴的安装角度口宜在 1O。~3O。。 5沥青洒布装置 洒布杆是沥青洒布装置中重要的工作部件,洒布杆内孔 径在保证喷洒能力要求的前提下,应具有较高的表面粗糙 度、直线度、刚度要求,在进行洒布作业时,在径向方向上不 受洒布压力作用而产生变形,从而引起洒布高度的变化。 进行沥青洒布前要预先对沥青在整个洒布管路内进行 预热,为使沥青能够在洒布管内全部循环,采用双管结构,改
善单管结构两侧死角瓶颈问题。由于沥青洒布杆洒布宽度 有时大于运输宽度,洒布杆通常设计成旋转式折叠结构,可 以手动或液压驱动旋转折叠。 沥青洒布喷嘴是沥青洒布作业的执行部件,其内径大小 与洒布压力、洒布流量的关系如图4所示。
0 2 4 6 8 喷嘴洒布压力/Par
图4不同喷嘴内径的洒布压力与洒布量之间的关系 单个喷嘴的洒布流量等于洒布总量除以喷嘴的数量,喷 嘴数量是在满足常用洒布间距100—150 mm的基础上,在洒 布宽度上均匀布置的喷嘴个数。流量太小,则很难形成有效 的洒布锥顶角,影响横向洒布的多重叠率;流量太大,则易产 生飞溅和雾化,从而引起沥青泄露。 6总结 从沥青洒布施工工艺人手,综合分析影响沥青洒布精度 的因素,并结合现代智能沥青洒布车的设计,对沥青洒布杆 和洒布喷嘴的结构设计进行理论分析,用多重叠洒布施工提 高沥青洒布精度,满足沥青路面施工的精度要求,提高沥青 使用寿命。 参考文献: [1]焦生杰,顾海荣.沥青洒布车及其控制技术现状[J].北京:筑 路机械与施工机械化,2007,(1). [2]刘洋.沥青洒布杆结构参数研究[J].武汉:养护机械&施工 技术,2011,(5). [3]尹友中.沥青洒布横向均匀性的设计控制[J].武汉:养护机械 &施工技术,2007,(6). [4]鲍卫兵.沥青洒布量智能测试系统的研究[J].杭州:工业仪 表与自动化装置,2009,(6). [5] 张晓波.多重叠洒布对沥青洒布精度的影响分析[J].天津: 工程机械。2O09,(1).
(上接第49页) 物受污染。 (5)如果基层已碾压成型7 d以上,应采用高压水枪或 基层表面由6—8人一字排开用竹帚进行全面清扫,再用4 —5台森林灭火鼓风机将浮灰吹净,使表层集料颗粒部分外 露。 (6)当基层表面过分干燥时,必须在洒布稀释液前5~ 10 min,对基层表面进行洒水预湿,使工作面处于潮湿状态 但水分不饱和,同时避免积水区域,以免稀释液洒布后出现 流淌。 (7)为取得良好洒布粘度,可在洒布前按照一定的比例 进行稀释,可按m培i :m =3:1进行稀释,根据设备情况可 将比例适当加大,但不得超过5:2,有条件时尽量使用热水 稀释乳化沥青,有利于前期的渗透,乳化沥青稀释后应立即 使用,不宜长时间存放。 (8)基层表面清理干净后,用智能型沥青洒布车洒布高 渗透性乳化沥青,稀释液的洒布量为(0.7—1.0)kg/m 。透 层施工时,应保证洒布精度,具体洒布量取决于基层表面的 纹理深度和试验确定。 (9)在透层洒布施工中,要有专业人员进行全程的实时 监督,确保整个透层洒布过程按照施工工艺进行。透层油洒 布如有花白遗漏应人工补洒,喷洒过量的透层油区域应立即 清除,可撒布干净的石屑、砂等进行吸油。 (10)在正式施工前,应进行试洒,检测透层油的渗透速 度和最终渗透深度,要求渗透深度大于5 mm,并能与基层材 料粘结成整体。如达不到此工艺要求,只在基层表面形成一 层薄油膜,应对施工工艺进行及时调整(如基层养生时间、 稀释比例、稀释液的温度和洒布量等),直到满足要求。 (11)透层沥青洒布施工应充分考虑天气状况的影响。 施工过程中如遇到大风或降雨等异常天气,应停止施工,并 对基层进行养生,待天气转好后再度施工。 (12)透层油洒布施工完成后,应严格封闭交通,至少7 d 后方可开放交通。在养生期间应确保液体沥青中的稀释剂 全部挥发,然后尽早铺筑沥青面层。为了保护透层油不被运 输车辆破坏,通常可在上面撒一层石屑或粗砂。防止破坏其 对水泥稳定碎石的养生和透层油的粘结作用。 6总结 (JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范》,将沥青 路面施工中喷洒层间面层油作为强制性技术要求。对提高 沥青面层与基层之间的联接有效性,增加沥青公路使用寿命 起到非常重要的作用。在洒粘层油的施工中,应根据工程施 工的技术参数要求,合理地选择洒布材料沥青的类型等确保 层间粘层油的施工质量,使沥青路面多层组合体具有更好的 结构承载力、耐久性和抗水害能力。 参考文献: [1]刘宏伟,徐鹏.透层施工洒布时机的研究[J].淄博:石油沥 青,2012,(4). [2] 陈涛.浅谈沥青路面透层施工急速[J].郑州:河南科技, 2013,(4). [3]赫爱敏.浅析沥青路面透层油的施工控制[J].西宁:青海科 技,2010,(4). [4]包龙生.高渗透乳化沥青渗透性能研究[J].沈阳:沈阳建筑 大学学报,2011,(4).