灌入式沥青混凝土SFAC-20的设计及施工工艺控制.pdf

1 8 6 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 5 年 5 月第 5 期 灌入式沥青混凝土 S F AC - 2 0的设计及 施工工艺控制 陆旭 峰 ( 海门东方路桥工程有限公司 ， 江苏海门2 2 6 1 0 0 ) ) 摘 要： 针对南通市 2 0 1 4年养护大中修工程 L M S G 5标灌入式复合路面技术要求 ， 对 S F A C 一 2 0的设计及施工工艺控制进行了详 细试验。试验结果表明， 所有试验 、 检测结果均满足要求 。 关键词： 灌人式沥青混凝土 ； S F A C 一 2 0 ； 设计 ； 施工； 控制 中图分 类号 ： U 4 1 6 2 1 7 文献 标 志码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 5 ) 0 5 0 1 8 6 0 3 0 引言 随着经济和社会 的飞速发展 ，我 国的交通事 业也得 到了前所未有 的发展 ，灌 入式沥青混凝土 S F A C 一 2 0的应用也越来越广泛 。灌 人式复合路面 是结合水泥路面和沥青路面特点，形成的一种新 型的路面， 它是指在基体沥青混合料( 空隙率 2 0 2 8 ) 路面中， 灌注 以灌人材料为主要成分的灌人 材料而形成的复合路 面 ，其通过骨料之 间的相互 嵌 挤作 用和 灌注 式 的灌 人 材料 共 同形 成材 料 强 度 ， 提高了结构层抵抗荷载作用的能力 ， 具有“ 刚 柔并济” 的特点。因此 ， 本文针对南通市 2 0 1 4年养 护 大 中修 工程 L MS G 5标 灌人式 复 合路 面技术 要 求 ，对 S F A C 一 2 0的设计及施工工艺控制进行 了详 细试 验。试验结果表 明，所有试验结果均满足要 求。笔者希望 ， 本文所论述的方式方法可 以为相关 的工程实践提供相应的参考意见 。 1 SF A C一 2 0目标 配合 比设计 1 1 基体沥青混合料设计 首先采用 的集料 、 矿粉 、 沥青 的密度试 验结果 见表 1 所列 ，各种集料及矿粉的筛分结果见表 2 所列 。 表 1 集料及 沥青密度试 验结果 一览表 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 2 0 4 作者简介 ： 陆 旭峰 ( 1 9 7 7 一) ， 男 ， 江 苏南通 人 ， 工程 师 ， 从事路 桥 工程设计与施工 工作。 按照筛分结果进行级 配调试 ，结果见表 3所 列 。 1 2 基体沥青混合料试验 再 次按 照筛 分结果进行级配调试 ，采用初试 油 石 比 3 O 及 0 3 ，以马歇尔击 实 ( 正 反 5 0 次 ) 成型试件 ， 并记录试验结果 。根据试验结果 ， 综 合考虑马歇尔试件空隙率、稳定度等性能指标要 求。 该项目标配合比设计的最佳油石比取值 3 O 。 最后， 由于基体沥青混合料空隙率大， 因此需要对 基体沥青混合料进行析漏和飞散试验。 采用初试油石 比 3 0 及 0 3 ， 以马歇尔击 实 ( 正反 5 0次 ) 成型试件 ， 试验结果汇总于表 4 。 由于基体沥青混合料空隙率大，因此需要对 基体沥青混合料进行析漏和飞散试验 ，试验结果 如表 5 、 表 6所列 。 S F AC 一 2 0配合 比设计结果如表 7所列 。 2 S F A C一 2 0生产 配合 比设计 2 1 生产配合比调试 首先进行生产级 配调试 ，此次南通市 2 0 1 4年 养护大中修工程 L M S G 5标下面层采用石灰岩集 料 ，对拌和楼热料仓取出的集料进行了密度和筛 分试验 ， 并记录试验结果， 之后按照筛分结果进行 生产 级 配调 试 。 然后分 别用 2 7 、 3 0 、 3 - 3 的油 石 比进 行 马歇尔试验 ， 测 定各组试 件 的稳定 度 、 流值 、 空 隙 率等指标 ， 并确定各组对应 的最大理论相对密度 。 试验 中合成表观相对密度为 2 7 2 5 ， 合成毛体积相 对密度为 2 6 9 6 。据马歇尔稳定度试验结果 ， 由稳 定 度 、 流值 、 空 隙率 、 V MA、 饱 和 度 与油 石 比的 关 系 ， 根据 目标配合 比的最佳 油石 比 ， 并 结合交 通 、 气候特点 ， 经论证予以取用， 最终得出生产配合比 最佳油石 比为 3 0 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5 年 5 月第 5期 城 市道桥 与防洪 管理施工 1 8 7 表 4 马歇 尔试验体 积性质技 术指标 表 表 5 ( 浸水 ) 飞散试验 结果一览表 ( 单位 ： ) 级配类型 油石 比 析漏 1 析漏 2平均 要求 3 o 0 2 1 5 o _2 2 8 0 2 2 2 o 3 沥青混合料 表 7 灌入式 复合路面 沥青混合料 设计配 比一览表 通过水泥砂浆性 能试验证 明 ， 按照水泥 ： 砂 ： 矿 粉： 水 = 1 ：0 4 ： 0 7 拌合的水泥砂浆能满足灌人式复 合路面 S F A C 一 2 0的要求，可以应用到灌人式复合 路 面 S F A C 一 2 0混合料中。 2 2 灌入式复合路面性能验证 灌人 式复合路面指在大空 隙基体 沥青 混合料 中( 空 隙率为 2 0 2 8 ) ， 灌人 以水泥 为主要 成分 的特殊浆 剂而形成 的路 面 ，具有 高于水泥混凝土 的柔性 和高于沥青混凝 土的刚性 的特 点 。在灌人 式 复合路 面室内性能验证 中 ，试件按 下列步骤成 型 ： 首先成型基体沥青混合料试件 ，待试件冷却 后 ，灌入 已完成配 比设计 的水泥砂浆 到已成型的 灌人式复合沥青混合料试件。在制作中， 需要注意 观察试件底部 ，确认砂浆已填充满基体沥青混合 料空 隙 ，然后将试样放在标准养护条件 下 ( 温度 2 01 ， 湿度 9 0 ) 养护 7 d 。最后取出试件按照 沥青混合料相关试验规程进行性能验证试验。 2 3 生产配合比设计结果 S F A C 一 2 0配合 比设计 结果如表 8所列 ，其 马 歇尔稳定度试验结果如表 9所列。 表 8 灌入式 复合路面 沥青混合 料设计配 比一览表 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 8 8 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 5 年 5 月第 5 期 表 9 SF A C- 2 0生产配合 比马歇尔稳 定度试验 结果一览 表 就这样 ，对南通市 2 0 1 4年养护大中修工程 L M S G 5标下面层灌人式复合路面 S F A C 一 2 0进行 了生产配合比设计，并在生产配合比设计成功的 基础上进行 了试拌 ， 所有试验结果均满足要求。 3 灌入式复合路面施工 灌人式复合路面施工分为两部分 ，首先铺筑 基体沥青混合料 ，然后拌制灌人材料并进行灌 浆 形成灌入式复合路面。 3 1 基体沥青混合料的生产 基体沥青混合料的矿料级配应符合生产配合 比的控制范围要求。混合料沥青用量 ： 控制在生产 油石比 一 0 2 、 + 0 2 ；沥青混合料必须在沥青拌 和厂采用拌和机械拌制 ，拌 和厂的设 置除应符合 国家有关环境保护、 消防、 安全等外， 各种矿料必 须经抽检合格后方可进场 ， 应分仓堆放 。堆放各种 矿料的地坪必须硬化 ， 并且有 良好的排水系统。沥 青混合料应采用 间隙式拌和机拌和 ，拌和机应有 防止矿粉 飞扬散失 的密封性能及除尘设备 ，并有 检测拌和温度的装置和自动打印装置。在拌和过 程中应 逐盘打印沥青及各种矿料 的用量 、拌 和温 度 ， 并定期对拌和楼的计量和测温进行校核 。每天 应用 拌 和总量 检 验矿 料 的配 比和沥 青含 量 的误 差。沥青混合料拌和时间以混合料拌和均匀、 所有 矿料颗粒全部裹覆沥青胶结料为度 。在生产中 ， 先 干拌 5 1 0 s ， 加入沥青湿拌 3 5 4 0 s 。 3 2 基体沥青混合料的摊铺 混合料必须采用机械摊铺机 ，在摊铺前应检 查确认下层的质量， 质量不合格时， 不得进行铺筑 作业。摊铺机应调整到最佳状态，使铺面均匀一 致 ， 不得出现离析现象 ； 进行作业的摊铺机必须具 有 自动调节厚度及找平 的装置 ，必须具有振动熨 平板或振动夯等初步压实装置 。宜采用移动式 自 动找平基 准装置 。摊铺机 的摊铺速度应调节 至与 供料、压实速度相平衡，保证连续不断地均衡摊 铺 ， 中间不停顿 。沥青路面的松铺系数应根据试铺 段确定 ， 一般为 1 0 5 1 1 0 。 摊铺过程 中应 随时检查 摊铺层 厚度及路拱 、 横坡 ， 达 不到要求 时 ， 应立 刻 进行调整。 3 3 灌入式复合路面碾压 灌人式复合路面是在基体沥青混合料中填充 灌人材料而形成 的路面结构 ，因此在 大空隙基体 沥 青混合料 的铺设 中要严格 控制骨架 空隙率 、 平 整度 等方 面的质量管理 ，选择合适 的压 实机械和 碾 压次数 。有条件 的话 ， 尽量选用宽幅摊铺设备 ， 这样可以减少接缝痕迹 ， 保证路面平整度。为防止 表面堵塞而影 响填充灌人材料 的渗入 ，初压和复 压时 基体 沥青 混合 料 的铺设 以双 钢轮 压 路机 为 宜， 不宜使用胶轮压路机作为碾压工具 ， 一般不使 用振动压实。碾 压次数 可 比普 通沥青混合料少一 遍，但是当混合料温度降到 8 0 左右时要进行整 平碾压 ， 以消除轮迹 。 3 4 灌入材料的灌入 在路面温度降至 5 O c 【 = 以下后 ， 首先钻芯取样 ， 测定已铺灌入式复合路面基体沥青混合料的空隙 率 。以此作为控制灌人材料用量与技术指标设 计 的参数 ， 控制灌人材料的流动度 ， 以保证灌人材 料 的渗入 。渗透用灌人材料 的使用数量 ， 根据渗透深 度、基体开级配沥青混合料的空隙率及砂浆损失 率等因素计算确定， 其中： 砂浆损失率一般为 1 0 1 5 左右。当确认铺设的大空隙基体沥青混合料 己冷却至 5 0 C以下后 ， 将设计用量 的灌人材料搅拌 完毕后尽快灌浆 ， 一般应在搅拌后 的 5 1 5 m i n内 进行 ， 以免影 响灌人材料 的渗透效果 。因此 ， 灌入 式复合路面要求各工序之间的衔接一定要更加迅 速、 紧凑。 结合相关经验， 灌浆时， 应将灌人材料反 复在大空隙基体沥青混合料铺装层表面摊铺 ， 并 使用橡胶路耙反复拖拉使其 自然漫透。为了使灌 入 的灌人材料更加均匀 、 密实 ， 当路 面有纵 向坡 度 时 ， 要从低处 向高处撒铺砂浆 ， 以防止灌人材料 因 为快速流动而造成渗透效果不好 。为了更好 地让 灌人材料灌入至基体沥青 ，需采用平板夯进行辅 助施工 ， 施工时需注意振动设备来 回振捣 ， 直到将 灌人 的砂浆振动到不再 向下流动时为止 。 4 结语 综上所述 ，对南通市 2 0 1 4年养护大 中修工程 L MS G 5标下 面层 灌人 式 复合 路 面 S F AC 一 2 0所进 行的设计与施工， 任何一个环节都应本着严谨 、 科 学的态度 ， 以不断提高路面的施工质量。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m