CN111996876A

CN111996876A - 一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺

Info

Publication number: CN111996876A
Application number: CN202010873866.9A
Authority: CN
Inventors: 周雄; 张佩; 杨尉萍; 田萌; 郑冬儿
Original assignee: Shaanxi Road & Bridge Co ltd
Current assignee: Shaanxi Road & Bridge Co ltd
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2020-11-27

Abstract

本发明提供了一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，包括：步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣；步骤二、在铣刨后的水泥混凝土表面分多次洒布SBR改性乳化沥青，洒布时起步、终止和接缝的洒布量略大于正常洒布量；步骤三、拌和TPS高粘沥青混合料并摊铺在SBR改性乳化沥青表面，摊铺时起步摊铺速度略小于正常摊铺速度；步骤四、碾压摊铺后的TPS高粘沥青混合料，TPS高粘沥青混合料在高温状态下开始碾压，低温状态下不得反复碾压。由于TPS高粘沥青具有优越的粘度特性和粘附能力，本发明采用TPS高粘沥青面层作为水泥混凝土路面的加铺层，克服沥青路面易开裂的缺陷，提高路面承载能力、增强路面安全性和耐久性。

Description

一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺

技术领域

本发明涉及路面施工领域，尤其涉及一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺。

背景技术

白改黑，道路建筑用语，是把原来的水泥混凝土路面(灰白色)改建为沥青混凝土路面(黑色)，达到环保、防尘、降噪和增添行车舒适性的效果。相对于原先的混凝土路面，白改黑后的道路路面与轮胎之间附着力增强，车辆在处理紧急事件中制动性能大大提高，车辆行驶起来更加安全，更加平稳。

当前路面工程“白改黑”沥青路面结构存在易开裂、排水性能差、强度低、破坏后愈合能力差、寿命短等问题。

为了克服“白改黑”沥青路面结构的沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性和水稳定性，延长路面使用寿命，因此急需研发一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺。

发明内容

本发明提供了一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，选用SBR 改性乳化沥青和TPS高粘沥青混合料，克服沥青路面易开裂的缺陷，提高路面承载能力、增强路面安全性和耐久性。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，包括：

步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣；

步骤二、在铣刨后的水泥混凝土表面分多次洒布SBR改性乳化沥青，洒布时起步、终止和接缝的洒布量略大于正常洒布量；

步骤三、拌和TPS高粘沥青混合料并摊铺在所述SBR改性乳化沥青表面，摊铺时起步摊铺速度略小于正常摊铺速度；

步骤四、碾压摊铺后的TPS高粘沥青混合料，TPS高粘沥青混合料在高温状态下开始碾压，低温状态下不得反复碾压。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣，包括：

对水泥混凝土路面用铣刨机进行铣刨，铣刨深度为1.5cm左右；

对水泥混凝土路面的边角部位采用人工配合小型设备刮除；

清扫废渣，洁净度以手探无粘尘为度。

作为本发明的进一步改进，步骤二的所述SBR改性乳化沥青，采用A-90# 基质沥青改性。

作为本发明的进一步改进，所述在铣刨后的水泥混凝土表面分多次洒布 SBR改性乳化沥青，包括：

SBR改性乳化沥青洒布数量确定为0.3～0.6L/㎡，均分成多次喷洒；

喷洒的SBR改性乳化沥青形成均匀雾状，在水泥混凝土路面全宽度内均匀分布成一薄层，不得有洒花漏空或成条状，也不得有堆积。

作为本发明的进一步改进，所述在水泥混凝土路面全宽度内均匀分布成一薄层，包括：

使用洒布车均匀喷洒SBR改性乳化沥青；

洒布车的所有喷嘴轴线与水泥混凝土路面垂直，和/或，所有喷嘴的角度一致；和/或，洒布车的洒布管高度一致；

同一区域接受到两个或三个喷嘴喷洒SBR改性乳化沥青。

作为本发明的进一步改进，在所述SBR改性乳化沥青表面摊铺TPS高粘沥青混合料，包括：

TPS高粘沥青混合料的摊铺温度最低为165℃；

起步速度控制在1.5m/min左右，正常摊铺速度最快为2.0m/min。

作为本发明的进一步改进，所述TPS高粘沥青混合料包括TPS高粘沥青和石料，所述TPS高粘沥青与所述石料比值为4.9±0.5％；

所述TPS高粘沥青包括TPS高粘剂和基质沥青，所述TPS高粘剂为所述基质沥青用量的12±0.1％。

作为本发明的进一步改进，所述石料按质量份数计，包括以下组分： 13.2mm～16mm规格石料为5±1份，9.5mm～13.2mm规格石料为15±1份， 4.75mm～9.5mm规格石料为28.5±1份，2.36mm～4.75mm规格石料为11.5 ±1份，1.18mm～2.36mm规格石料为7.5±1份，0.6mm～1.18mm规格石料为 6±1份，0.3mm～0.6mm规格石料为4±1份，0.15mm～0.3mm规格石料为4 ±1份，0.075mm～0.15mm规格石料为2.5±1份，小于0.075mm规格石料为 6±1份。

作为本发明的进一步改进，所述拌和TPS高粘沥青混合料，包括：

先将0.075mm以上的石料和TPS高粘剂加入拌和楼进行拌和，拌和时间为15s～18s；

再将基质沥青和0.075mm以下的石料加入拌和楼进行拌和，拌和时间为 45s～55s。

作为本发明的进一步改进，所述碾压摊铺后的TPS高粘沥青混合料，包括：

开始碾压TPS高粘沥青混合料时，TPS高粘沥青混合料温度至少为 155℃；

碾压终了时，TPS高粘沥青混合料的表面温度高于90℃。

作为本发明的进一步改进，所述铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣，还包括：

将废渣回收利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于TPS高粘沥青具有优越的粘度特性和粘附能力，本发明采用TPS 高粘沥青AC-13C沥青混凝土面层作为水泥混凝土路面的加铺层，克服沥青路面易开裂的缺陷，提高路面承载能力、增强路面安全性和耐久性。

附图说明

图1为本发明实施例水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺流程图；

图2为本发明实施例步骤一的流程图；

图3为本发明实施例拌和TPS高粘沥青混合料的流程图；

图4为石料的级配曲线图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“以上”包括本数,“以下”不包括本数。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，包括：

步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣；

步骤三、拌和TPS高粘沥青混合料并摊铺在SBR改性乳化沥青表面，摊铺时起步摊铺速度略小于正常摊铺速度；

本发明实施例将铣刨的1.5cm厚的水泥混凝土路面材料回收利用，避免铣刨料随意丢弃，造成材料浪费，同时避免对环境的污染。延长路面的使用寿命，可以减少养护的次数，能够减少对原材的浪费。在步骤二施工前，对原水泥混凝土路面用铣刨机进行铣刨，铣刨深度1.5cm。边角部位采用人工配合小型设备处理。采用清扫机或大型吸尘器清扫废渣，除尘洁净以手探无粘尘为度。

本发明实施例分多次洒布SBR改性乳化沥青，是为了确保喷洒的均匀性。铣刨后的水泥混凝土表面污染物需清除干净，必要时可用水冲刷洗净，待表面干燥后再洒布SBR改性乳化沥青。

原水泥混凝土路面以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，俗称白色路面。水泥混凝土路面由垫层、基层及水泥混凝土面层构成。在温度和湿度状况不良的城镇路面道路上通常设置垫层。垫层可以改善路面结构的使用性能。基层应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度且抗变形能力强且坚实、平整、整体性好。水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久度、表面抗滑、耐磨、平整。

本发明实施例是在水泥混凝土面层上铣刨Xcm形成沥青路面结构的下承层。通常X＞1cm。优选铣刨1.5cm左右。本发明实施例的铣刨，通常使用路面铣刨机铣刨水泥混凝土面层，具体地，用路面铣刨机铣削掉Xcm水泥混凝土面层。

请参阅图2，本发明实施例的步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣，包括：步骤1.1、对水泥混凝土路面用铣刨机进行铣刨，铣刨深度为1.5cm 左右；步骤1.2、对水泥混凝土路面的边角部位采用人工配合小型设备刮除；步骤1.3、清扫废渣，洁净度以手探无粘尘为度。

本发明实施例中原水泥混凝土路面的厚度，是指原水泥混凝土路面的垫层厚度+基层厚度+水泥混凝土面层厚度。本发明实施例中沥青路面的厚度，是指原水泥混凝土路面的垫层厚度+基层厚度+水泥混凝土面层厚度 -Xcm+粘接层厚度+高粘度沥青层厚度。本发明实施例中的原水泥混凝土路面的厚度比沥青路面的厚度小至少2cm，即垫层厚度+基层厚度+水泥混凝土面层厚度-(垫层厚度+基层厚度+水泥混凝土面层厚度-Xcm+粘接层厚度+高粘度沥青层厚度)至少为-2cm，简化为：粘接层厚度+高粘度沥青层厚度-Xcm ≥2cm。在实际应用中，优选高粘度沥青层厚度为4cm左右。

步骤二的SBR改性乳化沥青，采用A-90#基质沥青改性。SBR改性乳化沥青技术指标如下表所示：

在铣刨后的水泥混凝土表面分多次洒布SBR改性乳化沥青，包括：SBR 改性乳化沥青洒布数量确定为0.3～0.6L/㎡，均分成多次喷洒；喷洒的SBR 改性乳化沥青形成均匀雾状，在水泥混凝土路面全宽度内均匀分布成一薄层，不得有洒花漏空或成条状，也不得有堆积。

在水泥混凝土路面全宽度内均匀分布成一薄层，包括：使用洒布车均匀喷洒SBR改性乳化沥青；洒布车的所有喷嘴轴线与水泥混凝土路面垂直，和 /或，所有喷嘴的角度一致；和/或，洒布车的洒布管高度一致；同一区域接受到两个或三个喷嘴喷洒SBR改性乳化沥青。

原水泥混凝土路面的表面污染物需清除干净，必要时可用水冲刷洗净，待表面干燥后施工粘层。

洒布SBR改性乳化沥青时，采用沥青洒布车一次均匀洒布。TPS高粘沥青混合料洒布数量宜通过试验确定为0.4L/m²，分二次喷洒 (0.2L/m²+0.2L/m²)。喷洒需均匀，注意起步或终止和接缝的洒布量。喷洒区附近的结构物需加以保护，以免溅上沥青受到污染。

喷洒的SBR改性乳化沥青需成均匀雾状，在路面全宽度内均匀分布成一薄层，不得有洒花漏空或成条状，也不得有堆积。对于局部喷量过多的段落需刮除，对于漏洒的需人工补洒。在边沟、检查井等局部位置采用人工涂刷。沥青洒布车喷嘴的轴线需与路面垂直，并保证所有喷嘴的角度一致，同时保证洒布管的高度，尽量使同一地点能够接受到两个或三个喷洒嘴喷洒的沥青。喷洒SBR改性乳化沥青后，需封闭交通、养护管理。

结合图4所示的石料的级配曲线图，拌和TPS高粘沥青混合料，包括： TPS高粘沥青混合料包括TPS高粘沥青和石料，TPS高粘沥青与石料比值为4.9±0.5％；TPS高粘沥青包括TPS高粘剂和基质沥青，TPS高粘剂为基质沥青用量的12±0.1％。石料按质量份数计，包括以下组分：13.2～16mm规格石料为5±1份，9.5～13.2mm为15±1份，4.75～9.5为28.5±1份，2.36～ 4.75为11.5±1份，1.18～2.36为7.5±1份，0.6～1.18为6±1份，0.3～ 0.6为4±1份，0.15～0.3为4±1份，0.075～0.15为2.5±1份，小于0.075mm 为6±1份。

请参阅图3，拌和TPS高粘沥青混合料的过程，包括：步骤3.1、先将 0.075mm以上的石料和TPS高粘剂加入拌和楼进行拌和，拌和时间为15s～ 18s；步骤3.2、再将基质沥青和0.075mm以下的石料加入拌和楼进行拌和，拌和时间为45s～55s。TPS高粘剂的熔体指数为2～5g/10min。

拌和TPS高粘沥青混合料时，选用4000型间歇式拌和设备，并具有生产过程自动监测仪器，拌和过程中逐盘打印沥青及各种集料的用量及拌和温度。拌和机应配备良好的二级除尘装置。结合原材料情况、设备情况将目标配合比合理转化成生产配合比，同时对矿料进料、烘干、提升、筛分、称重等系统进行调试。调试完成后，试验人员按照生产配合比设定料的流量比例 (13.2～16mm规格石料为5±1份，9.5～13.2mm为15±1份，4.75～9.5为28.5±1份，2.36～4.75为11.5±1份，1.18～2.36为7.5±1份，0.6～1.18 为6±1份，0.3～0.6为4±1份，0.15～0.3为4±1份，0.075～0.15为 2.5±1份，小于0.075mm为6±1份)，进行试拌，并经抽提、筛分等检查级配及油石比。

将粗、细集料按照规定量加入到拌和楼中，同时加入TPS高粘改性剂进行拌和，拌和时间宜为15s～18s；然后再加入基质沥青再加入矿粉拌和，拌和时间控制在为45s～55s。拌和应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的离析现象。严格掌握沥青和集料的加热温度以及TPS高粘沥青混合料的出厂温度。

TPS高粘沥青混合料的施工温度如下：基质沥青加热温度150℃～160℃，集料加热温度185℃～195℃，拌和温度175℃～180℃，混合料出厂温度170℃～180℃，混合料运到现场温度不低于170℃，摊铺温度不低于165℃，开始碾压混合料温度不低于155℃，碾压终了表面温度不低于90℃。

TPS高粘沥青混合料运输时，每次装料前必须将车厢清理干净，拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分多次“品字型”装，以减少混合料的离析现象。运料车应用完整无损的岩棉进行保温覆盖，杜绝沥青混合料运输过程中岩棉张开而加速散温。卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走岩棉，以起到保温防雨和避免污染环境。

TPS高粘沥青混合料连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm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，防止轮胎搓动防水层。同时向摊铺机料斗中喂料时,禁止将混合料大量洒落在路面上。

在SBR改性乳化沥青表面摊铺TPS高粘沥青混合料，包括：TPS高粘沥青混合料的摊铺温度最低为165℃；摊铺机摊铺时，起步速度控制在1.5m/min 左右，正常摊铺速度最快为2.0m/min。

碾压摊铺后的TPS高粘沥青混合料，包括：开始碾压TPS高粘沥青混合料时，TPS高粘沥青混合料温度至少为155℃；碾压终了时，TPS高粘沥青混合料的表面温度高于90℃。

摊铺机应在摊铺前一天基本就位，到达摊铺起点附近,应放置在当日施工范围以外(不停留在防水层上过夜)。压路机等机械设备也应同样放置。摊铺前，摊铺机应调整到最佳工作状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心，使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并在每天起步前就应将料量调整好，再实施摊铺，避免摊铺层出现离析现象；并随时分析、调整粗细料是否均匀，检测松铺厚度是否符合规定。

为了减小沥青混合料离析，在螺旋布料器挡板下方及受料斗侧壁加设挡板。摊铺前1小时左右使摊铺机就位于起点，并将熨平板预热至规定温度(不低于100℃)。每台摊铺机前有5台以上运料车，并有连续运料保障时，方可进行摊铺。摊铺速度做到缓慢、均匀、不间断地摊铺，起步速度宜为1.5m/min，正常摊铺速度为不得大于2.0m/min。必须均速、连续摊铺，严禁忽快忽慢。

用机械摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修，只有在特殊情况下，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

施工前对双钢轮压路机水箱进行清理，添加洁净水，并在前1天施工完成的段落铺设帆布对钢轮压路机来回碾压进行除锈，保证新铺路面不受水锈污染。采用钢轮压路机和轮胎压路机碾压，碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。不得随意停顿、调头，应通过试验段确定碾压区长度、合理碾压遍数及有效碾压时间。碾压段的长度控制在 20m～30m为宜。

由于高粘沥青混合料随着温度降低粘度逐渐增大，所以混合料摊铺后必须紧跟着在尽可能高温状态下开始碾压，不得等候。不得在低温状态下反复碾压，防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。在初压和复压过程中，采用同类压路机并列成梯队压实，压路机轮迹的重叠宽度20cm错宽。

初压与复压采用13t以上振动压路机和30t以上轮胎压路机，初压: 钢轮压路机静压(前静后振)1-2遍；复压:钢轮振压1-2遍，轮胎压路机揉压6遍。终压采用11t以上钢轮压路机静压收面。沥青混合料在轮胎压路机碾压时，沥青和矿粉的胶结料会粘附在轮胎上，而且很难从轮胎上铲掉。若不及时清除，碾压时会在混合料表面产生凹槽，为防止混合料粘结，应安排专人在轮胎表面涂抹食用油。禁止使用柴油和机油的水混合物喷涂。

为了保证接缝的质量要做到“停好机、舍得切、垫得准、起得稳、压得好”这五个原则。施工缝采用人工挖缝的形式进行，以便前后施工段落的紧密粘结。必须将缝边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青

在施工结束时，摊铺机在接近端部前约1m处将熨平板稍抬起驶离现场，用人工将端部混合料铲齐后再予碾压然后用3m直尺检查平整度，趁混合料尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分，使下次施工时直角连接。接缝应充分压实并搭接平整。平整缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，包括：

步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣；

2.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述步骤一、铣刨原水泥混凝土路面并清扫废渣，包括：

对水泥混凝土路面的边角部位采用人工配合小型设备刮除；

清扫废渣，洁净度以手探无粘尘为度。

3.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，步骤二的所述SBR改性乳化沥青，采用A-90#基质沥青改性。

4.根据权利要求1或3所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述在铣刨后的水泥混凝土表面分多次洒布SBR改性乳化沥青，包括：

5.根据权利要求4所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述在水泥混凝土路面全宽度内均匀分布成一薄层，包括：

使用洒布车均匀喷洒SBR改性乳化沥青；

同一区域接受到两个或三个喷嘴喷洒SBR改性乳化沥青。

6.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，在所述SBR改性乳化沥青表面摊铺TPS高粘沥青混合料，包括：

TPS高粘沥青混合料的摊铺温度最低为165℃；

起步速度控制在1.5m/min左右，正常摊铺速度最快为2.0m/min。

7.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述TPS高粘沥青混合料包括TPS高粘沥青和石料，所述TPS高粘沥青与所述石料比值为4.9±0.5%；

所述TPS高粘沥青包括TPS高粘剂和基质沥青，所述TPS高粘剂为所述基质沥青用量的12±0.1%。

8.根据权利要求7所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述石料按质量份数计，包括以下组分：13.2～16mm规格石料为5±1份，9.5～13.2mm为15±1份，4.75～9.5为28.5±1份，2.36～4.75为11.5±1份，1.18～2.36为7.5±1份，0.6～1.18为6±1份，0.3～0.6为4±1份，0.15～0.3为4±1份，0.075～0.15为2.5±1份，小于0.075mm为6±1份。

9.根据权利要求7或8所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述拌和TPS高粘沥青混合料，包括：

再将基质沥青和0.075mm以下的石料加入拌和楼进行拌和，拌和时间为45s～55s。

10.根据权利要求1所述的水泥混凝土路面改沥青路面的施工工艺，其特征在于，所述碾压摊铺后的TPS高粘沥青混合料，包括：

开始碾压TPS高粘沥青混合料时，TPS高粘沥青混合料温度至少为155℃；

碾压终了时，TPS高粘沥青混合料的表面温度高于90℃。