[12-11 16:59:19] 来源:http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读:3206次
摘要:采用改性乳化沥青进行了温拌沥青混合料的配合比设计和施工工艺研究,并与热拌沥青混合料进行了路用性
能对比研究。对温拌沥青混合料的隧道施工方法进行了总结,为温拌沥青混合料在国内公路.特别是长大公路隧道的推广应用提供了可借鉴的经验。
关键字:节能型温拌沥青混合料;隧道路面;改性乳化沥青;配合比设计
引言
节能型温拌沥青混合料是一类拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃~180℃)和冷拌(常温)沥青混合料之间,性能堪比热拌沥青混合料的新型沥青混合料的统称,是沥青混合料发展的一个全新方向H-2]。郑州至石人山高速公路(以下简称郑石高速)是河南省惟一的一个国家交通部“勘察设计典型示范工程”,是河南省高速公路建设规划网的一条重要的能源和旅游大通道,路线全长183.539 km。始祖山隧道是郑石高速惟一的一座隧道,长约1.6 km(左洞长l 660 m,右洞长l 615 m),也是目前河南省内最长的隧道。鉴于热拌沥青混合料在以往高速公路隧道特别是长大公路隧道施工中造成的不利影响.郑石高速始祖山隧道沥青路面采用了温拌沥青路面结构(结构形式:防水膜+6 cm厚AC一20C中粒式温拌沥青混凝土“cm厚AC一13C细粒式温拌沥青混凝土)。它是国内目前摊铺温拌沥青混合料最多(约6 800 t)的一个项目,对温拌沥青混合料在中国的推广应用具有重要的意义。
1,目标配合比设计
始祖山隧道上面层和中面层分别采用AC一13型和AC一20型温拌沥青混合料,其中石料采用玄武岩,矿粉采用石灰岩矿粉,沥青采用壳牌公司生产的施保妙牌SBS改性乳化
沥青,设计检验采用shelI Pen60,80沥青(热拌沥青混合料胶结料)和sBs改性乳化沥青进行对比。
1.1原材料的选择
g-rJ-SBS改性乳化沥青和Shell Pen60/80$ffi青按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40--2004)要求进行了规定项目的试验检测,结果(表1)均符合规范要求。
粗集料采用禹州浅井生产的3~5 mm、5-lO mm、10-15mm和10~20 mm簇料。缀集睾萼采麓蒿熊浅著生产的O~3 mm机制砂。矿粉也由禹州浅井生产。经试验检测,错种矿料均满足相关技术鞭求。
1.2合成级配设计
级配设计※精马歇尔设诗方法,设计时充分考虑刘《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2()04)要求、Superpave对禁区和限制点的要求以及贝黼法关于密级配沥青混凝土的设计思想。镪档矿料比例见袭2和表3。
1.3最佳沥青用量确定
采爱马歇尔毒实仪进行混念攀萼体赣设计.澎鸯袋角SBS改性乳化沥青。拌和温度为140 oC。击实温度为120℃,击实次数为75次俪,试样目标高度为(63.5±1.3)mm。酉已含比采用壳牌公司生产的施保妙牌SBS改性乳化沥青,以4.5%、5.0%、6。O%和6.5%油石比制各马歇尔试验{沥青戮滚角量为油石}艺,嚣侄沥蠢蒸发残留物含爨》。莠采露诗冀法计算最大理论相对密度。通过对配合比滋行马歇尔验证,邈定AC一13最佳油石比5.6%平0AC一20最佳油石比4.4%。
2.目标配合比检验
2.1水稳定性检验
通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对AC—13型及AC一20型温撑溺眚混合料的水稳定性能进行检验,试验结果如表4和表5所显示。
2.2高温稳定性能检验
AC一13型及AC一20型温拌沥青混合料高温稳定性能采用标准车辙试验f试验温度为60℃,试验荷载为0.7 Mr'a)来测试。
2.3低温抗裂性能检验
温拌沥青混合料用轮碾成型棍栩工。加工后成尺寸为30 cmx30 cmx5 cm的板块状试件.拌和温度为140℃.压实漱度为120 oC,将成型的板状试件切割咸250 mmx30mmx35 mm的棱柱体小梁进行低温抗裂性能试验。著运熬搀沥青滋舍糕焉轮碾或黧襁秀g工.船工纛媛型尺寸为30cmX30 cmx5cm的板块状试件.拌和温度为160
气.滕实温度为140℃.将成型的板状试件切割威250 mmx30 mmx35 mm的棱校体小梁进行低温抗裂性能试验。并且,在一lO℃低温条件下利用万能试机进行试验。小梁试件以完全断裂为破环标志,采用4根小梁进行平行试验。
试验结果见表7。
3.生产配合比设计
在目标配合比设计的基础上进行生产配合比的设计.确定各热料仓的配念比。按照目标配合比设计的最佳油石比
综合确定生产配比的最佳油石比分别是AC一13型5.5%和AC一20型4.4%。
4.温拌沥青混合料施工
4.1 温拌沥青混合料拌制
温拌沥青混合料的拌制有以下特点。
(1)沥青及集料加热温度、拌和料温度比热拌沥青混合
料低,沥青加热温度为70℃~80℃,集料加热温度约为150℃一160℃,混合料拌和温度为125℃一135℃,节约了大量燃料。www.tmgc8.com
(2)混合料生产过程沥青、集料、填料的添加顺序与热
拌沥青混合科不同,须先放集料,再加入沥青.搅拌8-10$
后再加入矿粉搅拌,总拌和时间比热拌沥青混合料长。
(3)由于采用乳化沥青进行生产。所以必须对拌和楼搅拌锅进行改装.在搅拌锅壁上打开几个口.以便将乳化沥青
蒸发出来的水蒸气排出锅外.同时.须对矿粉下料口进行保护,防止矿粉下料口堵塞。
4.2温拌沥青混合料的运输
温拌沥青混合料与热拌沥青混合料的运输要求相同——料车在装料前须先将车斗清理干净.并涂刷一层隔离剂。运输过程须覆盖苫布保温、防雨和防污染,
4.3温拌沥青混合料摊铺
始祖山隧道内行车道宽度为8.5 m.采用1台ABG423jN青摊铺机进行摊铺摊铺过程中运料车应在摊铺机前100~300 度处停住,空挡等候,由摊铺机推动前进开始缓缓卸料.避免撞击摊铺机·
4.4温拌沥青混合料碾压及开放交通
始祖山隧道内温拌沥青混合料的碾压采用3台DD—130双钢轮压路机、I台徐工xP一260型胶轮压路机进行组合作业,碾压组合及碾压温度见表8。绎取芯检测.豚实度可达
98%以上,满足《公路沥青路面施工技术规范》(JT(:}‘40一2004)要求。由于温拌沥青混合料采用了特制的改性乳化沥青.其混合料经拌和后仍残留0.2%的水分,所以碾压完毕不宜立即开放交通,一般需封闭交通养护12 h以上
5 路面施工检测
通过钻取马歇尔芯样对路面施工质量进行检测.从钻取的芯样可以看出路面压实度控制良好,配合比设计合理,用油量适当。,路面检测结果如表9所示
6 施工环境差异
表lO为郑石高速始祖山隧道温拌沥青混合料与深圳市盐坝高速B段溪冲隧道热拌沥青混合料施工的施工环境情况对比,
7 结语
(1)温拌沥青混合料在配合比设计阶段和普通沥青混合料完全相同,可按常规设计方法进行设计和检验。
(2)温拌沥青混合科运输、摊铺、碾压的施工工艺与普通沥青混合料几乎完全相同,只是拌和时操作工艺稍有差别。但温拌沥青混合料的拌和及碾压温度比一般热拌沥青混合料低30℃左右,减少了烟雾的排放.降低了对周边环境以及施工人员的健康危害,
(3)与热拌沥青混合科相比,温拌沥青混合料具有较好的高温抗车辙性能、水稳定性能以及低温抗裂性能.
(4J温拌沥青混合料和易性好,易碾压.可在温度较低的情况下达到很好的压实度,适合于夜间施工和冬季施工
(5)节能型温拌沥青混合料在郑石高速公路始祖山隧道的成功应用,为公路隧道特别是长大公路隧道路面设计和施工积累了良好的可借鉴经验。在能源目益紧缺的今天.节能型温拌沥青混合料必将有着更加广阔的应用前景.
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