110高速公路乳化沥青稀浆封层质量控制

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2012-07-25浏览：56次

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　　摘要：从稀浆封层材料、施工工艺、试验检测三个方面着手，根据110高速公路经验，阐述了稀浆封层在施工前、施工中、施工后全过程的质量控制方法。
　　关键词：稀浆封层；稀浆混合料；乳化沥青；级配；最佳油石化；质量控制
　　
　　稀浆封层是由连续级配集料、填料乳化沥青和水拌匀后摊铺在路面上的一层封层。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害迅速得到修复，起到防水、防滑、找平、耐磨等作用，因此，稀浆封层施工质量好坏，直接影响到使用寿命。110高速公路稀浆封层设置在上基层和下面层之间，称之下封层，主要起防水作用。
　　1材料控制
　　原材料的质量控制是封层质量控制第一个环节，也是最为关键的一个环节，控制好原材料的质量是保证稀浆封层质量的前提条件。针对这些特点，110高速公路制定了完善的原材料质保体系：材料使用单位是原材料的验收单位，应对每批进入工地的原材料按照规定的方法和频率进行检查和验收，监理单位是原材料质量控制、检查和平行验收单位，应对每批进入工地现场的原材料按规定频率的20%进行独立平行试验，以确认施工单位的抽样试验结果是否有效；业主单位是原材料质量管理、监督单位，由材管部组织，由路面课题组、总工室、监理部、中心试验室参加的原材料质量检查小组进行不定期的原材料质量检查，任何单位都有义务和责任拒绝不合格原材料进入工地现场。
　　1.1矿料
　　稀浆封层的矿料起骨架作用，矿料应洁净、无风化、无有害杂质、具有一定硬度和强度，与沥青的粘附性应较好。
　　1.1.1级配
　　矿料应具有有一定的颗粒级配，使其密实稳定。矿料中的粗颗起骨架作用，具有一定的强度且表面粗糙，其最大颗粒尺寸了稀浆封层的厚度。同时集料要有一定数量的细料，保证稀浆的密实性、和易性，细料过少，摊铺时易出现离析，大颗粒沉淀，影响摊铺效果。施工前时行矿料的筛分试验，并在确认级配符合要求后方可使用。临长高速公路稀浆封层矿料采用了强度较高且与沥青粘附性较好的石灰石，颗粒级配符合粗封层的级配，平均压实厚度为5~6mm。
　　1.1.2超尺寸颗料
　　由于超尺寸颗粒在摊铺时被挤压在摊铺箱四周的橡胶刮下，随着摊铺机的移动，拖出很长的沟痕，破坏了其整体完整性，并影响平整度和外观，同时摊铺箱也被抬高，影响了摊铺厚度，因此，对含有超尺寸颗粒的集料必须先进行过筛处理，筛分合格后方可使用。
　　1.1.3矿粉
　　矿粉要求洁净，与沥青的亲水性较好（小于1）。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%。
　　1.1.4含泥量
　　矿料中的泥土将会直接影响到矿料和沥青的粘附性，同时增大了沥青的用量，反而降低了稀浆的质量。因此，矿料中不能含有泥土等有害杂质。
　　1.1.5矿料堆放
　　矿料宜堆放在排水顺畅，场地较大，易于装车运输，县城离摊铺位置距离较近的区域。
　　1.2乳化沥青
　　稀浆封层混合料起粘结作用的是所用乳化沥青的沥青材料，其质沥青应采用符合规范要求的优质沥青。沥青投入使用前，应检验沥青是否符合规定的沥青标号及技术要求。其质沥青主要是控制其三大指标，即针入度、软化点、延度，根据实际需要可测定其蜡含量等其他技术指标。110高速公路稀浆封层采用了优质的重交道路沥青AH-70，其软化点不低于50℃。
　　乳化沥青是由沥青、乳化剂、稳定剂、酸碱助剂和水组成。施工前必须对乳化沥青进行质量检测，检测内容及技术指标如表1。
　　表1稀浆封层用乳化沥青的检测项目和技术要求
　　筛上剩余量
　　（1.18mm筛）/% 颗粒电荷破乳速度试验标准粘度（C25.3）/S 蒸发残留物贮存稳定粘附性试验
　　    含量/% 针入度（25℃100g,5s）/0.1mm 溶解度（三氯乙烯）/%
　　        1d 5d
　　<0.3 +,－慢裂 40~100 ≥60 80~100 >80 >97.5 <1 <5 >2/3
　　1.3水
　　水的用量大小是决定稀浆稠度和密实度的主要因素。稀浆混合料的水是由矿料中的水、乳液中的水和拌和时的外加水组成的。外加水用量由配合比设计确定，并及时调节摊铺机出水流量。由于矿料受自然环境影响较大，含水量易发生变化，例如，雨后矿料的天然含水量偏高，拌和稀浆混合料前应测定其天然含水量，跟踪其含水量变化，适当调整外加水的用量，保证稀浆混合料稠度在规定范围内，确保混合料的质量。因此，矿料露天堆放时，雨前应对其进行覆盖，尽量避免被雨水淋湿，使矿料的天然含水量保持在相对稳定的状态。
　　1.4稀浆混合料
　　原材料确定后，进行配合比设计，确定最佳油石比，油石比的大小直接关系到摊铺成型后的质量。油石比偏小，摊铺成型的稀浆封层易松散，油石比偏大，高温天气易泛油。110高速公路稀浆封层油石比控制在6.5%~8.5%范围。摊铺时，稀浆混合料必须均匀、不破乳、不离析，稀浆混合料应达到一定的稠度，使其处于良好的流动状态（表2）
　　表2稀浆混合料技术指标
　　可拌和时间Tm/S  稠度值CV/cm 粘附砂量LWT/（g•m-2）粘结力CT/（N•cm）
　　改性稀浆
　　封层摊铺机人工拌和或普通稀浆封层摊铺机  机械拌和摊铺人工拌和摊铺  初凝开放交通
　　>60 >120  2~3 <800 <600 120 200
　　2施工工艺控制
　　2.1准备工作
　　2.1.1摊铺场地检查
　　摊铺前，原路面应清扫干净，基层上堆积的砂、泥土、树叶等杂物应彻底清除出现场。否则会降低封层与基层的粘结性，并且成型后封层会出现起壳、脱皮现象，造成整体剥离。透层油洒布后未能及时摊铺封层，开放交通后基层表面的石子易松散，摊铺前应彻底清扫干净，否则摊铺时，摊铺箱拖动基层表面较大颗粒的石子，出现沟痕，破坏了其整体完整性。
　　2.1.2摊铺设备检查
　　摊铺前，必须对摊铺设备做全面的检查并调试，包括：油泵系统、液压系统、拌和系统、输料系统、摊铺系统，确保各种料的流通管道畅通，不被堵塞，同时标定各种料的流量的摊铺厚度，确定完全正常后方可施工。
　　2.1.3交通管制
　　施工现场应设专人管理交通，施工路段应设立明显的交通标志，并引导车辆顺利通过施工路段，以保证稀浆封层施工期间和早期养护阶段不被车辆干扰。
　　2.2施工程序
　　将装好料的稀浆封层车开至摊铺起点，调整摊铺槽，打开控制开关，按照设计配合比控制各种料的流量，使拌和好的稀浆流入摊铺槽内。当注至2/3槽时，启动底盘，匀速前进，并保持出料速度和摊铺速度基本保持一致，使摊铺槽内始终有一定量的稀浆，当某种料用完后，关闭控制开关，停止各种料的供应，待摊铺槽内剩余稀浆摊铺完后，调整摊铺槽，使其脱离地面，并人工修平整齐接头，将多余稀浆铲除，摊铺机到料场装料，准备下一段摊铺。
　　3试验控制
　　试验贯穿于施工前、施工中、施后整个阶段，无论是承包商、监理还是业主都应该用试验数据说话。
　　施工前，重点对矿料、基质沥青、乳化沥青等材料进行各项技术指标验证。稀浆混合料的配合比设计是施工前的一个重要试验内容。承包商应根据乳化沥青稀浆混合料的稠度试验、湿轮磨耗试验、荷载车轮试验、粘结力试验，通过调整用水量、乳液用量确定最佳沥青用量，得到最佳配合比。其中，稠度试验确定混合料加水量，湿轮磨耗试验检验乳液防止沥青乳液用量过大，与湿轮磨耗试验共同确定最佳乳液用量；粘结力试验确定稀浆封层施工开放交通时间，并确定稀浆封层的类别。配合比的设计流程如图1。
　　
　　图1稀浆配合比设计程序
　　施工阶段，承包商应在每个工作日对乳化沥青各项技术指标进行试验。监理单位按照施工单位频率的20%抽验，确保各种材料的质量。摊铺时，承包商应从摊铺槽现场取样对混合料进行检测，确保油石比正确无误。
　　摊铺完毕后，应进行厚度检测，平整度检测、现场透水性试验。
　　为确保试验成果具有代表性、准确性，应保证其试验频率。为此，110高速公路制定了石屑、乳化沥青等材料验收与测试的最低频率。
　　4结束语
　　总之，在稀浆封层施工中，材料、工艺、试验检验三大环节对保证稀浆封层的质量都很重要，只要按程序办事，用数据说话，严格控制原材料质量，不断提高施工工艺水平并加强试验检测力度，就能使稀浆封层达到平整、密实和防水的设计预期效果。
　　参考文献：
　　[1]徐万荣.浅谈改性稀浆封层施工技术的发展与应用[J].中国交通科技，2002，28（1）：39~41.