CN105350421B - 一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法 - Google Patents

一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法 Download PDF

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    • E01C7/353Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them with exclusively bituminous binders; Aggregate, fillers or other additives for application on or in the surface of toppings with exclusively bituminous binders, e.g. for roughening or clearing

Abstract

本发明提供一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,针对薄层罩面特别是0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层的特点,在传统的超薄磨耗层施工工艺基础上进行了调整和升级,制定出符合薄层罩面技术的同步施工工艺,主要包括施工前准备、原路面病害处理、精铣刨拉毛处理、铣刨过程刀头冷却水喷洒控制、路面清理、混合料拌合、混合料运输、混合料摊铺、混合料碾压、成型后检测和开放交通,本发明灵活巧妙控制施工工艺条件,采用精铣刨机处理旧路基面工艺,乳化沥青和混合料同步摊铺,有效实现薄层罩面特别是极薄磨耗层的施工,涉及的极薄磨耗层施工完成后主要技术指标与国外20mm厚超薄层相当,成本降低25%,对其推广应用做出贡献。

Description

一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法
技术领域
本发明涉及路面修复技术领域,具体涉及一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,可实现0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层的施工。
背景技术
热拌沥青超薄磨耗层技术于1988年首次在法国应用,主要用于新铺路面的表面层和旧路面的养护,继法国之后,英国、波兰、瑞典等其他一些国家也随即开展了此项技术的研究,在欧洲应用已达20多年,该技术于1992年引入美国,截至2013年应用面积每年超过1000万m2。其中绝大部分工程为超大交通负荷的高等级公路,充分表现了其优异的路用性能和突出的经济性。热拌超薄磨耗层凭借其优异的安全、环保和舒适性能,以及突出的经济性于2003年引入中国,主要用于高速公路的预防性养护和轻微病害的矫正性处治。从2006年开始在国内大面积应用,至今每年应用量在500~700万m2之间,80%为2cm厚度的超薄,20%为2.5cm的超薄。超薄磨耗层厚度薄、粒径小,同时具有构造深度大、抗滑性能好,与稀浆封层、微表处等薄层罩面相比,具有行车振动小、噪音低、与下承层黏结牢等特点。
近年来随着养护工程的重要性突显,0.8~1.5cm极薄磨耗层开始显露头角,由于其厚度极薄,很快在多个省区得到应用,但施工难度也逐步显现,由于极薄磨耗层技术没有配套的施工工艺,在现有施工中,一般引用传统超薄磨耗层工程施工方法,其存在一些比较明显的病害问题,如构造深度、排水性能、降噪效果衰减过快、耐磨耗性能不足、薄层罩面胶结料黏结强度不足致使集料颗粒松散剥落、层间黏结强度差,铺筑后往往由于与旧路面层间结合不良,通行后容易发生脱落、掉粒等问题,耐久性差,致使磨耗层产生脱皮等病害发生,严重影响了薄层罩面的大规模推广应用。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用改性沥青及其混合料进行的薄层罩面施工方法,从原路面处理、摊铺碾压技术及层间粘结等方向入手进行研究,对现有应用的超薄磨耗层技术进行深入研究改良,克服原有超薄磨耗层施工工艺铺筑后往往由于与旧路面层间结合不良、通行后容易发生脱落、掉粒及耐久性差的缺陷;同时为0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层技术提供与之相配套的施工工艺,使极薄磨耗层的技术优势更加突出。
为实现上述技术目的,本发明采取的技术方案如下:
一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,所述薄层罩面的厚度小于2.5cm,其特征在于,包括如下施工步骤:
步骤一、施工前准备:包括原材料准备和机械准备,原材料包括粗集料、细集料、填料、改性沥青、聚酯纤维、碾压助剂和乳化沥青;
步骤二、原路面病害处理:提前对原路面进行调查,对于旧路面的纵缝和横缝要根据裂缝的性质和裂缝宽度进行灌缝或挖补处理,对旧路面车辙大于1cm或有拥包、龟裂、唧浆等问题的位置提前进行挖补处理;
步骤三、精铣刨拉毛处理:用铣刨机对路面进行整体精铣刨拉毛处理,拉毛深度为4~6mm,精铣刨中铣刨机采用的铣刨刀间距为到8mm,并对铣刨机装配多点自动找平系统,对旧路面进行高精度的铣刨找平,铣刨后采用5米铝梁纵、横向检查平整度,要求小于3mm,提高基面的质量,确保薄层罩面的施工厚度均匀和平整;
步骤四、铣刨过程刀头冷却水喷洒控制:依据机械的性能调整好喷洒量,铣刨机铣刨毂冷却水压力调节至最低的第一档即50bar以内;
步骤五、路面清理:铣刨完成后采用专用清扫设备清扫精铣刨后的路面,对于边角局部易产生泥浆部位用喷灯进行烘干,配合钢刷进行清理;
步骤六、混合料拌合:首先依据薄层罩面的设计厚度,确定混合料的集料、填料和改性沥青的比例,标定和调整拌和机,严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出场温度,改性沥青加热温度为160~170℃,矿料温度180~190℃,混合料出厂温度165℃-175℃若超过195℃则废弃;
步骤七、混合料运输:采用干净且有金属底板的,车厢四周具备保温层的自卸车运输混合料,车厢顶必须遮盖。采用温度计逐车对混合料出场及到场温度进行检测,温度计插入深度大于150mm,确保混合料出场温度在165℃-175℃,具体根据施工日气温、风力等确定,到场温度不低于150℃;
步骤八、同步进行乳化沥青洒布与混合料摊铺:使用专用同步摊铺机进行摊铺,乳化沥青喷洒量为0.5~0.7kg∕m2,摊铺前预热熨平板,受料斗和螺旋送料器涂防粘剂,摊铺温度160℃~170℃,低于140℃则废弃;
步骤九、混合料碾压:混合料在摊铺后有一定作业面即开始碾压,确保碾压在路面温度降至120℃之前完成;
步骤十、成型后检测:根据薄层罩面的特点和路面使用性能,结合我国沥青混凝土路面的国家验收标准进行检测;
步骤十一、开放交通:施工后可在路面冷却到50 ℃以下即开放交通,在环境温度25℃条件下,30~60min后开放交通,至此,薄层罩面的施工完成。
其中,所述薄层罩面有两种,一种为1.5~2.5cm的超薄磨耗层,另外一种是厚度0.8~1.5cm的极薄磨耗层。
所述0.8~1.5cm极薄磨耗层的改性沥青为极薄磨耗层专用改性沥青,其含有90~96 重量份的重交或常规改性沥青、2~3 重量份的聚合物、1~3 重量份的橡胶和1.5~3重量份的分散助剂;所述聚合物为乙烯丙烯酸甲酯共聚物,橡胶为S/B 比为 70/30、波动值为2的丁苯橡胶或天然橡胶;所述分散助剂为反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合,其中溶剂指 N-甲基吡咯烷酮、糠醛或酚类溶剂中的一种,抽出油芳香分含量大于90%。
所述步骤一中,所述极薄磨耗层专用改性沥青中还包括重量份数为 0.01~0.03份的聚磷酸。
所述步骤六中,当极薄磨耗层的厚度为1.2cm~1.5cm时,所述混合料含有90~93重量份的集料、2~4重量份的填料、4.5~5.5重量份的改性沥青,所述集料中粗集料的粒径为5~8mm,细集料的粒径为0~3mm,并且在粒径为6.3mm处设置级配控制点;在2.36~4.75mm处断开为间断级配,2.36mm以下为开放级配的设计;
当极薄磨耗层的厚度为0.8~1.0cm时,混合料含有重量份数为89~92重量份的集料、2~4重量份的填料和5.5~6.5重量份的改性沥青,所述集料中细集料的粒径为3~5mm和0~3mm,并且在粒径为2.36mm以下为开放级配设计。
在极薄磨耗层施工中,所述步骤九的具体操作方法为:采用2台双钢轮压路机,静压2~3遍,碾压轮带搭接20cm,碾压速度控制在2~3km/h每台压路机负责紧跟一台摊铺机;此外,碾压过程中,为避免砼缘石损坏,采用小型双钢轮振动压路机贴边反复碾压。
所述步骤一中,所述乳化沥青为沥青固含量不小于60%的高粘改性乳化沥青。
在所述步骤八中,在摊铺遇桥时,在距离伸缩缝保护带前20 m~30m位置进行渐进加深铣刨,由0.5cm渐进加深至设计厚度,作为过渡调平区,与伸缩缝保护带最终平齐,其渐进调坡坡度变化幅度宜不大于0.1%,确保经过桥梁伸缩缝处顺接平顺。
在所述步骤三中,铣刨机从护栏板一侧向路中依次排版进行精拉毛,以50~100米为一段进行折返,精铣刨所采用的铣刨刀间距采用8mm。
在所述步骤九中接缝处的碾压方法为:
纵向接缝的处理方法为:采用垂直接缝处理,采用铣刨去边的方式清除接缝处未压实的混合料,确保接茬平整密实牢靠;摊铺时用热料预热接缝,辅以人工整平后用压路机进行纵向碾压,碾压时压路机先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺紧密;
横向接缝的处理方法是:采用垂直的平接缝,垂直于路中线切除端部,摊铺时用热料预热接缝,人工整平后用小型双钢轮压路机进行横向碾压,碾压时压路机先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺和紧密。
与现有技术相比,本发明的技术优势在于:
1、本发明在现有超薄磨耗层技术中的基础上进行了工艺改进,针对薄层罩面摊铺速度快、降温快等特点,对摊铺、碾压等机具设备组合、次序、碾压速度等摊铺碾压施工工艺进行优化,适用于普通超薄磨耗层技术,同时也适用于0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层技术,使极薄磨耗层的技术优势更加突出,突破已有超薄层罩面厚度的限制,研发厚度更薄、性能可靠、效益更高;
2、本发明使用0.8~1.5cm极薄磨耗层专用改性沥青和高粘改性乳化沥青,提高了混合料的黏度,确保了混合料的高温和低温各项指标,完成后薄层罩面与旧路面层间结合紧密、通行后不易发生脱落、掉粒,耐久性好,有效克服原有超薄磨耗层施工工艺铺筑后往往由于与旧路面层间结合不良、通行后容易发生脱落、掉粒及耐久性差的缺陷;
3、本发明首创采用精铣刨拉毛处理旧路表面,提高了罩面层厚度均匀性,改善了层间结合条件和路面平整度,保证路面结构稳定,铣刨刀间距为8mm,其铣刨刀间距小,铣刨出的纹理更精细而均匀,能覆盖全断面;仅对表面拉毛,不会对路面内碎石的颗粒结构造成破坏,有效克服目前超薄磨耗层层间处理技术主要采用普通铣刨或不铣刨,仅仅处理病害,铣刨深了对旧路面内碎石骨架破坏扰动较大存在接合面颗粒松动隐患、铣刨浅了则大部分结合面仍为磨光的旧路表面层间结合效果差、对于超薄磨耗层施工控制存在显著隐患的技术问题;
4、采用同步摊铺技术,能够有效的解决层间粘结问题,可避免洒布后的高粘改性乳化沥青被卸料车车轮粘掉;同步喷洒改性沥青的粘层,能够确保超薄磨耗层的层间粘结,使粘层油100%作用于整个摊铺面,确保有效实现0.8~1.5cm厚的薄层罩面的技术开发,使得薄层罩面主要技术指标与国外20mm厚超薄层相当,降低成本,摊铺速度6m~8m/min,提高了施工效率,降低了因施工对社会造成的交通影响,具有较好推广和应用前景并解决了现有超薄磨耗层技术中构造深度、排水性能及降噪效果衰减过快、过大的问题;
5、施工过程不断交通:施工中可采用半幅内外侧分副铺筑,带交通作业,同时提出了罩面层的纵向冷接缝处置施工技术,提供了不断交通条件。
具体实施方式
本发明施工方法适用于厚度小于2.5cm的薄层罩面,特别为0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层提供了配套的施工方法。本发明工艺已经在实际工程中得到高度认可,以下为三个具体实例:
工程实例一:某部分路段维修工程,其中超薄磨耗层施工全长8 km,开工时间为2014年9月初,竣工时间为10月末,工程量70000㎡,厚度2.5cm,运营期已有3个月,路面使用性能良好,经济效益和社会效益方面优势明显,得到业主和社会的高度评价。
工程实例二:某路段大修工程,其中极薄磨耗层施工全场3km,施工时间为2013年8月中旬,工程量20000㎡,厚度1.5cm运营期已有2年,路面使用性能良好,经济和社会效益优势明显,得到业主和社会高度评价。
工程实例三:某道路大修工程,其中超薄磨耗层施工全长2.5km,开工时间为2014年10月1日,竣工时间为10月30日,工程量100000㎡,厚度2.5cm,运营期已有2个月,工期效果显著,具有良好的路面使用性能,得到业主和社会的高度评价。
以下对本发明施工步骤进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,所述薄层罩面的厚度小于2.5cm,其特征在于,包括如下施工步骤:
步骤一、施工前准备:包括原材料准备和机械准备,所述的原材料包括粗集料、细集料、填料、改性沥青、高粘改性乳化沥青等。粗集料指粒径大于4.75mm的集料,细集料指直径小于4.75mm的集料,填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉。
对于0.8~1.5cm厚的极薄磨耗层施工来说,其改性沥青为极薄磨耗层专用改性沥青,其含有90~96 重量份的重交或常规改性沥青、2~3 重量份的聚合物、1~3 重量份的橡胶和1.5~3 重量份的分散助剂;所述聚合物为乙烯丙烯酸甲酯共聚物,橡胶为S/B 比为70/30、波动值为2的丁苯橡胶或天然橡胶;所述分散助剂为反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合,其中溶剂指N-甲基吡咯烷酮、糠醛或酚类溶剂中的一种,抽出油芳香分含量大于90%,优选的,还包括重量份数为 0.01~0.03份的聚磷酸,极薄磨耗层的粗集料须满足表1中的各项指标要求,也可以选取两种或更多不同材料集料混合使用,但是必须满足混合料相应要求和满足拌合设备的要求;细集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质,与沥青有良好的粘结能力,须满足表2中的各项指标要求;填料宜采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥洁净,其指标满足表3的要求。
表1 极薄磨耗层粗集料性能指标
表2 极薄磨耗层细集料性能指标
表3极薄磨耗层填料指标要求
极薄磨耗层专用改性沥青具有更好的粘结力和抗水性能,同时具有良好的施工和易性,不同于国内典型改性沥青的指标,须满足表4指标要求。
表4极薄磨耗层专用改性沥青性能指标
为提高薄层混合料的高温稳定性、低温抗裂性能,混合料中掺加2‰的聚酯纤维(占沥青混合料的比例)。碾压压助剂是一种基于表面活性剂技术的混合料碾压助剂,其主要功能是保证沥青混合料在低温下的压实效果,提高抗水损坏性能。碾压助剂的实际生产摻加比列为混合料的0.26%。此外,根据薄层罩面的特性,要求粘结层有更好的粘结特性和抗水特性,高粘改性乳化沥青既要实现快速破乳以实现快速开放交通,又需满足机械喷洒的施工性能,高粘改性乳化沥青必须采用特殊的配方以实现相应的特性。必须满足表5要求。
表5 高粘改性乳化沥青性能指标
机械设备的准备,薄层罩面施工主要用到如下机械设备:
表6 机械设备列表
步骤二、基层处理: 必须保证道路结构完整,结构承载力满足使用要求。
A 原路面的处置:
1)采用挖补、压浆或桩体预先处理结构失稳和承载力不足部位;
2)预先修补坑槽、严重网裂和疲劳裂缝;
3)预先处理原路面间粘结不足和积水部位;
4)车辙大于1cm时采用填补或精铣刨方法处理;
5)裂缝必须使用合格材料进行填补;
6)采用精铣刨方式处理路面,铣刨前对精铣刨鼓、刀头数量和磨损情况进行检查,采取低速前进方式,尽量避免铣刨对路面的扰动破坏;提前对原路面进行足够的调查,对旧路面有车辙大于1cm、拥包、龟裂或唧浆等问题的位置要提前进行病害处理,对于旧路面的纵缝和横缝要根据裂缝的性质和裂缝宽度进行灌缝或挖补处理,随后整体精铣刨拉毛5mm;车辙<5mm,因粗糙度不足,抗滑性能衰减的旧沥青路面,采用精铣刨拉毛处理;
铣刨机的铣刨鼓相邻两个铣刨刀具的垂直投影之间的距离为铣刨刀间距,普通铣刨机采用铣刨刀间距为15mm和18mm的铣刨鼓,本发明精铣刨所采用的铣刨刀间距为8mm,由于铣刨刀间距小,所以铣刨出的纹理更精细而均匀,能覆盖全断面,仅对表面拉毛,不会对路面内碎石的颗粒结构造成破坏;
7)人工处理伸缩缝两侧预留保护部分和铣刨机处理不到部分;
8)当原路面使用微表处铺装层时,必须进行检查,对松散和粘接不良部位或路段进行挖除或铣刨处理;
B 路面清扫:
初步清扫,开放交通,然后人工配合清扫机械。当路面使用铣刨处理时,使用“山猫式”专用清扫设备彻底清扫铣刨路面,特别是两侧边缘部位必须人工仔细处理,最后采用压风机清除路面及缝隙内的粉尘和杂物。
步骤三、混合料拌和:
A 拌和机标定和调整:
施工前必须对拌和机的计量系统进行校准,保证计量的准确;对机械传动和传送部分进行检修和润滑,保证生产的稳定和连续;对除尘设备进行检修及对需要更换的耗件进行更换;根据生产计划及生产的混合料类型对热料仓上的筛网调整及更换,但必须保证具有3.0mm、6mm、9mm和11mm各一片。
B 混合料生产:
1)按照既定配合比的热料用量、矿粉及改性沥青用量进行热料拌和控制;
2)严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出场温度。施工温度按下表7。
表7 薄层罩面混合料拌和温度(℃)
3)薄层罩面沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。拌和时间通过试验段确定,通常拌和时间为45至60″。
4)目测检查混合料的均匀性,及时分析解决异常现象。在生产开始以前,有关人员先细致地观察室内试拌的混合料来熟悉本项目所用各种混合料地外观特征。生产过程中仔细观察混合料有无花白、冒青烟、结团成块、油饱和离析等现象。如确认是质量问题,作废料处理并及时予以纠正。
5)在拌和站或现场取样进行成型试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的体积性质。施工结束后,用拌和楼打印的各料数量,以总量控制,以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比与施工厚度和抽提结果进行校核。
6)分析检测结果。计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。
7)拌和机的操作方式包括投料方法、上料速度、每盘混合料的拌和数量与拌和时间、拌和温度等。
步骤四、混合料运输:
1) 运输车采用干净且有金属底板的吨位不超过20t的自卸车运输混合料。汽车装料前,彻底清扫车厢,并涂防薄膜剂,使车厢保持干净,易于卸料,但喷洒不得过量。而且车厢必须遮盖,防止温度降低过快。同时考虑运输车辆满载情况下的车厢底到路面的高度是否满足摊铺机的要求。
2) 采用温度计逐车对混合料出场及现场温度进行检测,插入深度要大于150mm。确保出场温度在170~180℃,到场摊铺温度不低于160℃。
3) 控制沥青混合料的运输能力较拌和能力及摊铺能力有所富余,以确保连续施工。
4) 装料时汽车前后移动,分几堆装料,以减少粗细集料的分离现象。运输车用布进行覆盖以减少热量损失,防止混合料灰尘污染、遭受雨淋或污染环境。
5) 已离析或混合料温度低于规定铺筑温度或被雨淋的混合料,均予以废弃。
6) 在摊铺过程中,运料车在摊铺机前30~50cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档;靠摊铺机推动前进。
7) 现场设专人指挥运输车辆,做到有条不紊、忙而不乱。
步骤五、混合料摊铺: 超薄磨耗层摊铺采用同步超薄磨耗层施工技术,在清扫洁净的精铣刨拉毛后的基面上同步洒布专用沥青混合料,对于旧路表面,洒布量为0.6~0.8kg/㎡,洒布采用同步摊铺机,能够有效的解决层间粘结问题,可避免洒布后的高粘改性乳化沥青被卸料车车轮粘掉;同步喷洒专用沥青混合料的粘层,能够确保超薄磨耗层的层间粘结,使高粘改性乳化沥青100%作用于整个摊铺面;
1) 必须使用专用同步摊铺机进行摊铺,开始摊铺前必须预热熨平板,受料斗、螺旋送料器必须涂防粘剂;
2) 摊铺温度160℃~170℃;
3) 通过试验段确定松铺系数;
4) 高粘改性乳化沥青喷洒量大概为0.5~0.7 kg∕m2。喷洒量将由设计所用具体混合料而定,并且应该根据交通和路表的状况来调整,高粘改性乳化沥青的喷洒需用摊铺机同步喷洒同步摊铺;
5) 摊铺机缓慢均匀、不间断地摊铺,确保摊铺的连续性和均匀性。车辆卸完料后快速离开,不得停留,等待卸料车辆迅速退到摊铺机前卸料,确保摊铺机摊铺过程中料斗内一直有料;
6) 专人随机检测沥青混合料地质量,并确保摊铺温度符合摊铺要求;
7) 摊铺厚度及标高控制方式。摊铺过程中摊铺机采用移动式自动找平基准装置控制;
8) 根据拌和能力、施工机械配套情况、摊铺厚度、宽度等因素,合理控制摊铺速度,保持缓慢、均匀、不间断地摊铺状态。摊铺速度控制在0~24m/min,其输出量和混合料的运送量、成型能力相匹配,以保证混合料均匀、稳定、不间断地摊铺。摊铺机作业参数由试验段确定,在施工过程中不得随意调整;
9) 摊铺过程中注意摊铺质量,保证面层的厚度均匀性、集料颗粒排列的均匀性。若出现边角缺料等缺陷时,在现场主管技术人员的指挥下,由人工及时换填或补料;
10) 摊铺的混合料未压实前,禁止进入践踏。除机械不能达到的死角外,不得用人工摊铺沥青混合料,人工摊铺时必须按照规范要求进行;
11) 摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料予以废弃。
步骤六、混合料碾压:
1) 压实方案通过试验段对压实方案进行确定;碾压严禁使用轮胎式压路机和振动压实方式;
2) 碾压需要两台双钢轮压路机,吨位9~12吨,碾压过程中不需振动,2-3遍完成压实;
3) 混合料在摊铺后有一定作业面即可开始碾压, 压路机紧跟摊铺机向前推进的进行碾压, 碾压段长度大体相同, 每次压到摊铺机跟前后折返碾压,碾压速度不得超过6km/h;
4) 为防止压路机工作中粘轮应适当洒水保持轮子湿润, 使压路机正常工作;
5) 碾压需在路面温度降至120℃之前完成;
6) 一台压路机的折回处都不得发生在同一横断面上,在摊铺机连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿;
7) 在当天施工结束后, 不准将压路机或其它车辆停放在已经施工的磨耗层上。压路机加水等需要短时间停放的,停放在终压完成的段落。
步骤七、接缝处理:
1)纵向接缝:如条件允许, 统一横断面的罩面尽量在同一天摊铺。一般路段采用垂直接缝处理。清除接缝处未压实的混合料。摊铺时,用热料预热接缝,人工整平后用压路机进行纵向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上,先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺紧密;
2)横向接缝的处理方法是: 采用垂直的平接缝。垂直于路中线切除端部。摊铺时,用热料预热接缝,人工整平后用压路机进行横向碾压。碾压时压路机位于已压实的面层上,先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺和紧密;
步骤八、成型后检测:
根据薄层罩面的特点和路面使用性能,结合我国沥青混凝土路面的国家验收标准,建议验收标准如下:
1)表面应平整均匀,不应出现泛油、松散、裂缝和明显离析等现象,对于高速公路和一级公路,有上述缺陷的面积(凡属单条的裂缝,则按其实际长度乘以0.2m宽度,折算成面积)之和不得超过受检面积的0.03%,其他公路不得超过0.05%。半刚性基层的反射裂缝可不计作施工缺陷,但应及时进行灌缝处理;
2)纵向接缝应紧密、平顺,且高粘改性乳化沥青粘层乳化沥青不可搭接喷洒;
3)薄层罩面与路缘石及其它构筑物应密贴接顺,不得有积水或漏水现象;
4)实测项目:实测项目见下表8。
表8 质量的控制标准
注:①表中压实度采用实验室标准密度和最大理论密度双控,并以合格率低的作为评定结果;
最大理论密度:必须每天在制作马歇尔试件的同时进行真空法实测最大理论密度作为当天的压实度的评定标准;对于改性沥青混合料如果实测值不准确时,以每天总量检验的平均矿料级配和油石比平均值计算的最大理论密度,作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度;
实验室密度:即沥青拌和厂每天取样1~2次实测的马歇尔试件密度,取平均值作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度。
步骤九、开放交通:
施工后可在路面冷却到50 ℃以下开放交通,在环境温度25℃条件下,30~60min可开放交通。
本发明作为薄层罩面技术专用的施工工艺,保证了厚磨耗层的施工质量,同时施工快捷,开放交通快,保证质量的通知提前了施工进度,适用旧路表面预防性养护超薄磨耗层施工,能够有效提高超薄磨耗层与基面的层间粘结、基面平整,从而提高平整度、压实度、渗水系数等指标,易于确保沥青混合料薄层与基面间粘结以达到路面耐久性能要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,所述薄层罩面的厚度小于2.5cm,其特征在于,包括如下施工步骤:
步骤一、施工前准备:包括原材料准备和机械准备,原材料包括粗集料、细集料、填料、改性沥青、聚酯纤维、碾压助剂和乳化沥青;其中,以质量计,聚酯纤维添加量满足占制备成的掺和料的2‰,碾压助剂占0.26%;
步骤二、原路面病害处理:提前对原路面进行调查,对于旧路面的纵缝和横缝要根据裂缝的性质和裂缝宽度进行灌缝或挖补处理,对旧路面车辙大于1cm或有拥包、龟裂、唧浆等问题的位置提前进行挖补处理;
步骤三、精铣刨拉毛处理:用铣刨机对路面进行整体精铣刨拉毛处理,拉毛深度为4~6mm,精铣刨中铣刨机采用的铣刨刀间距为8mm,并对铣刨机装配多点自动找平系统,对旧路面进行高精度的铣刨找平,铣刨后采用5米铝梁纵、横向检查平整度,要求小于3mm,提高基面的质量,确保薄层罩面的施工厚度均匀和平整;
步骤四、铣刨过程刀头冷却水喷洒控制:依据机械的性能调整好喷洒量,铣刨机铣刨毂冷却水压力调节至最低的第一档即50bar以内;
步骤五、路面清理:铣刨完成后采用专用清扫设备清扫精铣刨后的路面,对于边角局部易产生泥浆部位用喷灯进行烘干,配合钢刷进行清理;
步骤六、混合料拌合:首先依据薄层罩面的设计厚度,确定混合料的集料、填料和改性沥青的比例,标定和调整拌和机,严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出场温度,改性沥青加热温度为160~170℃,矿料温度180~190℃,混合料出厂温度165℃-175℃若超过195℃则废弃;
步骤七、混合料运输:采用干净且有金属底板的,车厢四周具备保温层的自卸车运输混合料,车厢顶必须遮盖;
采用温度计逐车对混合料出场及到场温度进行检测,温度计插入深度大于150mm,确保混合料出场温度在165℃-175℃,具体根据施工日气温、风力等确定,到场温度不低于150℃;
步骤八、同步进行乳化沥青洒布与混合料摊铺:使用专用同步摊铺机进行摊铺,乳化沥青喷洒量为0.5~0.7kg∕m2,摊铺前预热熨平板,受料斗和螺旋送料器涂防粘剂,摊铺温度160℃~170℃,低于140℃则废弃;
步骤九、混合料碾压:混合料在摊铺后有一定作业面即开始碾压,确保碾压在路面温度降至120℃之前完成;
步骤十、成型后检测:根据薄层罩面的特点和路面使用性能,结合我国沥青混凝土路面的国家验收标准进行检测;
步骤十一、开放交通:施工后可在路面冷却到50 ℃以下即开放交通,在环境温度25℃条件下,30~60min后开放交通,至此,薄层罩面的施工完成。
2.根据权利要求1所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于:所述薄层罩面有两种,一种为1.5~2.5cm的超薄磨耗层,另外一种是厚度0.8~1.5cm的极薄磨耗层。
3.根据权利要求2所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于:所述0.8~1.5cm的极薄磨耗层的改性沥青为极薄磨耗层专用改性沥青,其含有90~96 重量份的重交或常规改性沥青、2~3 重量份的聚合物、1~3 重量份的橡胶和1.5~3重量份的分散助剂;所述聚合物为乙烯丙烯酸甲酯共聚物,橡胶为S/B 比为 70/30、波动值为2的丁苯橡胶或天然橡胶;所述分散助剂为反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合,其中溶剂指 N-甲基吡咯烷酮、糠醛或酚类溶剂中的一种,抽出油芳香分含量大于90%。
4.根据权利要求3所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于,所述步骤一中,所述极薄磨耗层专用改性沥青中还包括重量份数为 0.01~0.03份的聚磷酸。
5.根据权利要求3所述的一种适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于:所述步骤六中,当极薄磨耗层的厚度为1.2cm~1.5cm时,所述混合料含有90~93重量份的集料、2~4重量份的填料、4.5~5.5重量份的改性沥青,所述集料中粗集料的粒径为5~8mm,细集料的粒径为0~3mm,并且在粒径为6.3mm处设置级配控制点;在2.36~4.75mm处断开为间断级配,2.36mm以下为开放级配的设计;
当极薄磨耗层的厚度为0.8~1.0cm时,混合料含有重量份数为89~92重量份的集料、2~4重量份的填料和5.5~6.5重量份的改性沥青,所述集料中细集料的粒径为3~5mm和0~3mm,并且在粒径为2.36mm以下为开放级配设计。
6.根据权利要求3所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于,所述步骤九中,极薄磨耗层施工时,具体操作方法为:采用2台双钢轮压路机,静压2~3遍,碾压轮带搭接20cm,碾压速度控制在2~3km/h每台压路机负责紧跟一台摊铺机;此外,碾压过程中,为避免砼缘石损坏,采用小型双钢轮振动压路机贴边反复碾压。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于:所述步骤一中,所述乳化沥青为沥青固含量不小于60%的高粘改性乳化沥青。
8.根据权利要求7所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于:在所述步骤八中,在摊铺遇桥时,在距离伸缩缝保护带前20m~30m位置进行渐进加深铣刨,由0.5cm渐进加深至设计厚度,作为过渡调平区,与伸缩缝保护带最终平齐,其渐进调坡坡度变化幅度宜不大于0.1%,确保经过桥梁伸缩缝处顺接平顺。
9.根据权利要求8所述的适用于路面大中修及预防性养护的薄层罩面施工方法,其特征在于,在所述步骤九中接缝处的碾压方法为:
纵向接缝的处理方法为:采用垂直接缝处理,采用铣刨去边的方式清除接缝处未压实的混合料,确保接茬平整密实牢靠;摊铺时用热料预热接缝,辅以人工整平后用压路机进行纵向碾压,碾压时压路机先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺紧密;
横向接缝的处理方法是:采用垂直的平接缝,垂直于路中线切除端部,摊铺时用热料预热接缝,人工整平后用小型双钢轮压路机进行横向碾压,碾压时压路机先压新铺层15cm,逐渐斜向移位错过新铺层再与新铺的混合料一起碾压,再改为纵向碾压使之平顺和紧密。
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