高速公路改扩建工程中高模量沥青混合料施工质量控制研究
期刊: 建筑监督检测与造价 2025年第10期 DOI: PDF下载
摘要
关键词
高速公路改扩建;高模量沥青混合料;施工质量;控制措施
正文
一、引言
随着我国高速公路改扩建工程向‘宽幅化、重载化’推进,传统沥青混合料在重载交通下易出现车辙(部分路段年车辙深度超 15mm)、新老路拼接处开裂等问题。高模量沥青混合料虽能提升抗变形能力,但实际施工中常因原材料管控不严、接缝处理不当导致性能折损。本文以长深高速改扩建工程为依托,聚焦高模量混合料施工全环节质量控制,为同类工程提供技术参考。
二、工程概况
长深高速改扩建工程某标段位于江苏省淮安市,原双向四车道扩宽为双向八车道,公路整体结构为为20cm 厂拌冷再生水稳底基层+ 2x18cm 水稳基层+ 8cm SUp-25 下面层+ 2×6cm HMM-13 高模量沥青混合料中面层+ 4cm SMA-13上面层。
三、高模量沥青混合料的特点与优势
高模量沥青混合料是通过优化级配组成、添加高模量剂手段制备而成的一种高性能路面材料。与传统沥青混合料相比,它具有更高的模量,能够有效抵抗车辆荷载作用下的变形,提高路面的抗车辙能力;同时,还具备良好的低温抗裂性和水稳定性,可适应复杂的气候条件和交通环境。在高速公路改扩建工程中,高模量沥青混合料可以显著提升道路的整体质量和耐久性,减少后期维护成本。
四、原材料质量控制
(一)沥青
选用优质的SBS改性沥青,对进场的沥青进行严格的检验,卸油口加设3mm方孔筛,去除沥青中结团或残留物。沥青罐设有搅拌装置,防止沥青在储存过程中发生沉淀和离析,确保其均匀性和稳定性。沥青存储期间温度控制在120-130℃之间;拌和生产过程中,SBS改性沥青温度控制在165-175℃之间。
(二)高模量剂
对高模量剂的外观和技术指标(熔融指数、相似度等)进行检测,做好防晒、防潮措施。拌和生产中,高模量剂掺量为矿料质量的1%,以改善沥青的性能。
(三)集料
每批集料进场时,开展密度、筛分级配、压碎值等指标检测。生产过程中,按照规定的频率进行热料仓筛分试验,每周进行一次各档集料的筛分试验,确保原材料级配稳定。
(四)填料
自磨矿粉严格控制加工工艺参数,确保技术指标相对稳定,其中0.075mm筛孔通过率的宜控制在88%-92%范围内。
五、配合比设计优化
合理的配合比是保证高模量沥青混合料性能的关键。通过旋转压实试验、车辙试验等多种室内试验方法,确定最佳油石比、级配曲线等参数。对设计的配合比进行验证和调整,使混合料既满足力学性能要求,又能保证施工和易性,确保其在实际应用中的可行性和有效性。
六、拌和过程质量控制
(一)设备调试
正式生产前,依据GB/T 17808-2010标定沥青混凝土设备(计量误差≤±1%)及多功能投料机(计量误差≤±0.5%),标定周期为每半年1次,确保各部件运行正常,计量系统准确可靠。
(二)投料顺序与时间
按照既定的配合比,先将集料与高模量剂进行干拌,干拌时间15s,然后加入改性沥青进行拌和,湿拌时间45s,放料及关门等时间15s,拌和总时间为75s左右,确保混合料充分搅拌均匀,无花白料。
(三)温度控制
严格进行混合料拌和期间温度,过高或过低的温度都会影响沥青混合料的性能和施工质量。
沥青加热温度控制在165-175℃,集料加热温度比沥青温度高20℃,混合料出料温度170-185℃,超过190℃废弃。
七、运输环节管理
(一)车辆选择与保温措施
选用性能良好的自卸汽车进行运输,使用前要检验其完好性,装料前将车厢清洗干净,涂抹隔离剂。运输车采用“五面保温、三层覆盖”的方式有效保温,减少混合料在运输过程中的温度损失。车厢侧面设前后场测温孔,采用插人式数显温度计检测混合料温度。
(二)装料与卸料操作规范
装料时,采取“五步装料法”分层装料,减少离析现象。运输途中要保持平稳行驶,避免急刹车和剧烈颠簸。卸料时,缓慢升起车厢挡板,避免混合料快速滑落造成离析。
八、摊铺作业质量控制
(一)基层处理与测量放线
在摊铺前,对下承层进行全面检查和清理,确保表面平整、干燥、无杂物。精确进行测量放线,设置好基准线和导向钢丝,为摊铺机提供准确的引导。
(二)摊铺机参数设置
采用同一机型、新旧程度相似和性能相近的摊铺机进行梯队摊铺,摊铺速度控制2-3m/min,夯锤等级中强夯,确保初始压实度大于85%。螺旋布料器确保埋深为布料器直径的2/3,实现匀速、均匀布料。熨平板仰角调整至 1.2°,确保铺面平整。
(三)接缝处理
纵向接缝采用热接缝方式,相邻两幅之间应有适当的重叠宽度;横向接缝则要切割整齐,涂刷粘层油后继续摊铺新料,确保接缝处的紧密连接和平整度。
(四)新老路拼接处理
压实完成后24h,跨缝喷洒封水剂(范围拼宽段30cm+老路20cm);老路拼缝立面平顺,啃边严重段落进行切缝处理。碾压前采用人工将老路顶部混合料均匀推至拼缝处。
九、压实工艺优化
(一)压路机组合
选择合适的压路机类型和数量,合理搭配使用。拼宽段落采用“三钢三胶”,全宽段落采用“四钢六胶”,同时增加一台小型双钢轮进行盲区碾压。
(二)压实工艺
遵循“紧跟、慢压、匀速、少水、高频、低幅”原则进行压实作业。初压时采用2台钢轮半幅碾压2遍,复压时采用6台胶轮前后3台半幅碾压4遍,终压时采用2台钢轮碾压2遍,消除轮迹。严格控制压实遍数,确保达到规定的压实度和平整度要求。
(三)温度监控
在压实过程中安排专人实时监测沥青混合料的温度变化,正常情况下初压开始温度不低于150℃,复压温度不低于130℃,碾压终了表面温度不低于100℃。
十、质量检测
建立完善的质量检测体系,对施工过程中的每一道工序进行严格检测。按照相关规范和设计要求制定详细的验收标准,各项指标均合格的路段才能进入下一道工序或交付使用。对于不合格的部位要及时处理。
十一、结论
高模量沥青混合料施工质量控制需贯穿“原材料-施工-检测”全流程,长深高速改扩建案例表明,通过优化配合比、严控压实温度、改进拼接工艺等,可提高道路结构的承载能力和使用寿命。在类似项目施工中,持续改进施工技术和管理水平,不断总结经验教训,为我国高速公路建设事业的发展提供有力支持。
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