临长高速公路临长高速公路沥青高速公路沥青路面沥青路面中修工程路面中修工程(中修工程(超薄磨耗层加铺超薄磨耗层加铺)加铺)一阶段施工图设计一阶段施工图设计 施工图设计
总 说 明
一、 工程概况
临长高速公路是京港澳高速公路(G4)在湖南境内最北的一段,北起临湘,南至长沙,是国家“九五”跨“十五”重点工程之一,全长182.78公里,它北起于湘鄂两省交界处的坦渡河,南与已建成的长潭高速公路相通。途经岳阳、长
沙两市的5个县、市、区,总投资近51亿元。该路于2000年5月全面开工建设,2002年11月30日正式建成通车。临长高速公路是湖南省第一条全线采用沥青混凝土路面和首条实施绿色通道工程的高速公路。
临长高速公路为双向4车道高速公路,路基宽28m 。原主线路面设计结构为:5cm 厚SBS 改性沥青AK-16上面层+6cm厚SBS 改性沥青AC-20中面层+7cm厚AH-70沥青AC-25下面层+0.6cm厚稀浆封层+透层+40cm厚5%水稳碎石基层+20cm厚4%水稳碎石底基层。
临长高速公路建成9年以来担负了繁重的交通运输任务,为经济发展做出了
巨大贡献。随着沥青路面本身的老化,以及重载、超载车辆的作用,临长路部分路段的路面不同程度的出现了裂缝、坑洞、车辙等病害,坑洞修补留下大量路面补丁,行车状况和外观形象均不太理想。为了改善路面状况,保证行车舒适、安全、快捷,对这些路段进行维修养护已是刻不容缓。
二、 现场病害调查分析现场病害调查分析
受湖南省临长高速公路管理处的委托,我院承担了临长高速公路2011年沥青路面中修工程施工图设计任务。设计任务下达后,我院立即组织技术人员对临
长高速公路进行了现场调查,根据调查情况拟定确定了此次中修路段。
调查发现路面病害主要表现为裂缝、坑洞和唧泥,小量的车辙,另外日常养护形成了大量的路面补丁和沥青灌缝,严重影响路面的平整度,降低了路面的使用性能,缩短了使用寿命。
下面是临长路调查的部分照片:
照片1:裂缝
照片2:坑洞 照片3:车辙
照片4:唧泥
照片5:路面补丁 照片6:重载超载交通
分析引起其病害的主要原因有:
(1)临长高速公路是京港澳高速在湖南境内最北的一段,车流量特别大,重载车辆较多(如照片6),受湖南地区高温多雨的气候影响,以及交通荷载和温度胀缩的反复作用,沥青路面在水分存在的条件下,表层集料粘结能力减弱,产生水损害,过境车辆在行走过程中,车轮就会带走一部分集料,形成坑槽。现场调查发现,临长路坑槽补丁大部分位于行车道轮迹带,充分印证了此种说法。(2)临长路到现在已运行8年多,表面层沥青老化,沥青劲度增高,应力松弛性能降低,在冬季气温聚降时产生开裂,并且随着路面使用寿命增加不断增大;临长路基层为半刚性基层,基层模量较大,强度较高,由于半刚性基层收缩
引起的裂缝,在交通荷载或温度作用下,由下层逐渐反射到表面。
(3)路面裂缝未及时灌缝,导致路表水渗入路面结构内部,在车辆荷载的反复作用下,产生唧泥。
关于路面病害的详细情况,参见附件 “2011年临长高速公路沥青路面病害调查表”。
三、 超薄磨耗层加铺超薄磨耗层加铺工程加铺工程施工图工程施工图设计施工图设计
1、 设计依据
(1) 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006); (2) 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004); (3) 《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001); (4) 《公路养护技术规范》(JTG H10-2009);
(5) 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); (6) 《公路养护作业安全规程》(JTG H30-2004);
(7) 《2010年度临长高速公路技术状况检测评价》(长沙理工大公路工程试验检测中心); 2、 设计原则
根据湖南省临长高速公路管理处委托设计的精神,结合今年国检的要求,本次病害处治主要针对临长高速公路沥青路面路段病害相对比较严重路段,不对路面结构进行大的调整,以养护为主。通过现场调查、统计及对病害的分析,对行车道和超车道表面均有大量补丁、裂缝严重、坑洞松散的路段全幅加铺超薄磨耗层。加铺层与原路面表层间设置特殊的改性乳化沥青粘层油;所有较宽的裂缝均需粘帖抗裂贴。为提高薄层照面混合料水稳性能,应掺加沥青质量3‰的具有
耐热、耐水和长期效果的抗剥落剂。
超薄磨耗层是一种超磨耐久的表面层,具有抗滑、抗磨耗、防水害、降噪的优良性能,由具超强粘结能力的改性乳化沥青粘结层和高性能的间断半开式级配改性热沥青混和料组成,通过独特的施工工艺实施。它使用专用设备施工,特种改性乳化沥青粘结层洒布与改性热沥青混和料摊铺同时进行,经压路机压实以后一次成型,在经处理过的路面形成1.5~2.5cm 的薄层罩面。
3、 超薄磨耗层加铺路段
根据我院2011年3月7日至10日对临长高速公路病害的调查情况,与临长高速公路管理处充分协商后,确定了超薄磨耗层加铺工程的路段,如表1。全线共分6段,总长10.714km 。
表1:2011年临长高速公路超薄磨耗层临长高速公路超薄磨耗层拟超薄磨耗层拟加铺路段加铺路段
序号
方向
桩号
长度
(m) 备注
1 临长 K1334+340-K1335+405 1065 全幅加铺 2 临长 K1337+135-K1341+875 4740 超、行车道加铺
3 临长 K1381+988-K1383+299 1311 全幅加铺 4 临长 K1383+857-K1384+762 1101 全幅加铺 5 长临 K1382+562-K1383+257 695 全幅加铺 6 长临 K1383+854-K1385+656
1802 全幅加铺
合计
10714
在加铺段内,路面基本没有大面积沉陷等结构性损坏,根据《2010年度临长高速公路技术状况检测评价》(长沙理工大公路工程试验检测中心),“临长高速公路抽检路段右幅行车道路面强度指数为98.66,左幅行车道路面强度指数为
98.63,临长高速公路抽检路段路面结构强度整体评定等级为优,其路面强度能够满足现有交通荷载的要求”,因此这些路段路面比较适合进行预防性养护,来提高路面的功能。
四、 材料组合设计
1、 原材料技术要求 (1) 改性沥青
加铺用改性沥青采用特殊配制的SBS 改性沥青,技术指标应符合表2要求。
表2:专用改性沥青技术指标要求专用改性沥青技术指标要求 技术指标
规定值 针入度(25℃,100g,5s) (0.1mm 50~60 针入度指数PI 最小
0 延度(5℃, 5cm/min) 最小 (cm 25 测力延度比(测力延度比(4℃, 5cm/min)
, 最小 (cm 30 软化点(TR&B) 最小 70
60℃动力粘度 最小 (Pa·s25000 运动粘度(135℃) 最大 (Pa·s3 闪点 最小 230 溶解度 最小 (%)99 离析,软化点差 最大 2.0 弹性恢复(25℃) 最小 (%)75 质量损失 最大 (%±1.0 TFOT
残留物后 针入度比(25℃) 最小 (%65
延度(5℃) 最小 (cm 15
(2) 改性乳化沥青
粘层采用特殊配制的改性乳化沥青,其技术指标应符合表3要求。
表3:粘层专用粘层专用改性乳化沥专用改性乳化沥青技术要求改性乳化沥青技术要求 检 验 项 目
技术要求 筛上剩余量 不大于 (% 0.1 破乳速度试验
快裂或中裂
蒸馏后石油馏分,蒸馏后石油馏分,不大于 (% 2.0 电 荷
正电(+) 沥青标准粘度计C25.3 (s )
8~25 粘度
恩格拉度E25
1~10 蒸发残留物含量, 不小于 (%)
65 针入度25℃,100g ,5s (0.1mm ) 60~120 软化点 不小于 (℃)
55
蒸发残留
延度(5℃) 不小于 (cm )
20 物性质
弹性恢复(10℃) 不小于 (%) 60 溶解度(三氯乙烯)不小于 (%)
97.5 贮存 5d 不大于 (%) 5 稳定性
1d 不大于 (%)
1 与矿料的粘附性,裹覆面积 不小于
2/3 (3) 粗集料
超薄磨耗层加铺用的粗集料应采用质地坚硬、表面粗糙、耐磨、具有良好嵌挤能力的玄武岩、安山岩、辉绿岩等碎石。碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质,其颗粒形状应具有多棱角,接近立方体。其技术指标应符合表4要求:
表4:超薄磨耗层用超薄磨耗层用粗集料技术指标要求 指 标
技术要求 石料压碎值 不大于 (%) 20 石料强度 不低于 (级) 2 洛杉矶磨耗损失 不大于 (%) 22 表观相对密度 不小于 (t/m3) 2.600 吸水率 不大于 (%) 2.0 对沥青的粘附性 不低于 (级)
5
坚固性 不大于 (%) 12 针片状颗粒含量
粒径大于9.5mm, 不大于 (%) 10 粒径小于9.5mm, 不大于 (%)
15 小于0.075mm 颗粒含量(水洗法) 不大于 (%) 1 软石含量 不大于 (%) 1 杂石含量 不大于 (%) 1 石料磨光值 不小于 (BPN )
42
在没有进行任何处理前,粗集料对沥青的粘附性应不低于4级,达不到5级的石料,应采取添加抗剥落剂、掺加水泥或消石灰等抗剥离措施。原则上采用江苏镇江玄武岩碎石。
(4) 细集料
超薄磨耗层用的细集料宜采用与粗集料材质一样的由制砂机专门生产的机制砂。细集料应干净、坚硬、干燥、无风化、无杂质和其他有害物质,并有良好的颗粒形状和级配。当采用其它岩石生产的机制砂时,其颜色应为黑色或青黑色。其技术指标应符合表5要求。
表5:超薄磨耗层用细集料技术指标要求超薄磨耗层用细集料技术指标要求 指 标
技术要求 表观相对密度 不小于 (/) 2.500 坚固性 不大于 (%) 12 砂当量 不小于 (%) 60 亚甲蓝值 不大于 (g/kg)
25 棱角性 不小于 (s
30
(5) 矿粉
矿粉必须采用石灰岩经磨细得到的新鲜矿粉,不应含泥土杂质和团粒,要求干燥、洁净,其技术指标应符合表6要求。当粗集料与沥青粘附性达不到5级时,除应添加抗剥落剂外,还应掺加干燥的消石灰或水泥作为填料的一部分替代矿
粉,其用量分别不超过矿料总量的2%或3% 。
表6:矿粉的主要技术指标要求 指 标
技术要求 视密度 (g/cm3) ≥2.5 含水量 (%)
≤1 <0.6mm (%)
100 粒度 范围 <0.15mm (%) 90~100 <0.075mm (%)
75~100 外观 无团粒结块
亲水系数 <1 塑性指数
<4
(6) 抗剥落剂
应采用具有耐热、耐水和长期效果的抗剥落剂,抗剥落剂的选择和掺量由试验确定,其主要质量技术要求应符合表7的要求。
表7:抗剥落剂质量技术要求
指 标 技术要求 密度 0.95—1.05g/cm3
PH
≥7 掺后,沥青与石料的粘附性 5级 浸水马歇尔试验残留稳定度 ≥6.5kN 浸水马歇尔试验残留稳定度比 ≥85% 冻融劈裂试验残留强度比
≥80%
2、 混合料技术要求
(1) 超薄磨耗层混合料的级配要求
改性沥青超薄磨耗层混合料的矿料级配范围应符合表8要求。
表8:Novachip-C 型超薄磨耗层的矿料级配要求超薄磨耗层的矿料级配要求
级配 通过下列筛孔(mm )的质量百分率(%)
类型 16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6 0.3 0.15 0.075
-C 型
100 95-100 60-80 25-35 23-30 14-24
8-16
6-12
5-10
4-7
(2) 超薄磨耗层混合料的配合比设计要求
改性沥青超薄磨耗层的配合比设计应采用旋转压实仪在600kPa 、旋转压
实次数为100次的条件下进行设计。其相应的体积指标应符合表9的要求。
表9:改性沥青超薄磨耗层改性沥青超薄磨耗层混合料配合比设计技术要求超薄磨耗层混合料配合比设计技术要求 技术指标 单位 技术要求 空隙率 % ≥10 矿料间隙率VMA % ≥20 沥青饱和度VFA
% 25-45 油膜厚度
µm
>9.0
注:表中指标为SHRP 旋转压实试件的指标,压实条件为600kPa、100转。
其配合比设计检验应符合表10要求。
表10:超薄磨耗层配合比设计检验指标要求超薄磨耗层配合比设计检验指标要求 检验项目 单位 技术要求 试验方法 沥青析漏损失
%
<0.1
T0305
冻融劈裂试验残留强度比
%
>80
T0729
(3) 粘层要求
超薄磨耗层与原路面之间喷洒大剂量改性乳化沥青粘结层,这种改性乳化沥青破乳速度快,粘结能力强,起到封层和粘层的双层作用,对防止反射裂缝的产生以及防水效果显著。考虑到原路面裂缝与补丁严重,粘层改性乳化沥青的用量
为1.5L/m2,鉴于改性乳化沥青用量较大,粘层油分两次喷洒,第一次采用普通
乳化沥青洒布车喷洒0.7L/m2,第二次摊铺机同步喷洒0.8L/m2。
五、 原路面的预处理原路面的预处理
超薄磨耗层是一种针对交通荷载大、路面性能要求高的高等级道路的路面
解决方案,改性超薄磨耗层主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻
微病害的矫正性养护,是一种超薄耐久的表面层,具有抗滑、抗车辙、抗磨耗的优良性能。超薄磨耗层是将15mm~25mm 厚的断级配改性沥青混合料摊铺在一层特制的聚合物改性乳化沥青粘层膜上,使用专用摊铺设备进行施工。特制改性乳化沥青粘结层喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行,经压路机压实以后一次成型。独特设计的改性乳化沥青优异的粘结性能充分避免了薄层罩面存在的风险,改性沥青混合料最大程度地发挥了热沥青混合料的各项优势。通常超薄磨耗层主要可以解决如下路面问题:
(1)路面出现轻微到中等病害,需要经济有效的养护,以改善路用性能,延长使用寿命;
(2)路面光滑,摩擦系数不够或路面纹理深度不足,需要改善行驶质量; (3)路面出现轻度裂缝,轻微剥落等情况,需校正表面缺陷; (4)行驶过程中路面噪音过大,需要减少路面与轮胎噪声; (5)路表面横向排水不畅,需要改善表面排水等。
超薄磨耗层并不能修补沥青路面因荷载、路基等因素引起的路面结构性破坏,也不能修复各种原因引起的严重病害,当加铺路段存在上述病害时,在加铺薄层罩面之前,应针对不同的病害用不同的方法对其进行预先修复后才能进行加铺施工。
1、原路面不同病害原路面不同病害的处置不同病害的处置方法的处置方法 方法
(1)采用挖补、压浆或灌浆预先处理结构失稳和承载力不足部位,压浆钻孔深度据翻浆程度而定,翻白浆路段的压浆钻孔深度到达基层顶面,冒黄泥路段的压浆钻孔深度应到达路基顶面。
(2)预先修补坑槽、严重网裂和疲劳裂缝;当坑洞翻浆时,至少应挖到基层,成阶梯状层层修补上来,最下层的修补面积不应小于坑洞面积的2倍。
(3)预先处理原路面间粘结不足和积水部位。
(4)车辙大于1.5cm 时采用原面层同类材料填补或精铣刨方法处理;采用精铣刨方式处理路面时,铣刨前对精铣刨鼓、刀头数量和磨损情况进行检查。采取低速前进方式,尽量避免铣刨对路面的扰动破坏;当个别路段车辙或沉陷较长时,应采用铣刨加铺后方可再加铺超薄磨耗层罩面。
(5)大于6mm 宽的裂缝先扩缝开槽、清缝,用SBS 改性乳化沥青分多次灌满缝至槽底,最后用SBS 改性沥青进行灌缝填补(具体修补措施见裂缝处理示意图)。
(6)人工处理桥梁伸缩缝两侧预留保护部分。
(8)所有宽度大于6mm 的裂缝(包括新处理与原来已处理的)在加铺NovaChip 超薄磨耗层前,均需用抗裂贴粘贴,以防原有裂缝反射到薄层罩面层。抗裂贴用宽度为33cm 、厚度为2mm 的SA 自贴性抗裂贴,其主要技术指标如表11所示。
表11:高分子聚合物抗裂贴的主要性能
序号 项目(单位) 规格 2mm 1 柔性:20℃φ20mm 3S ,180o 无裂缝 2 不透水性(0.3MPa)
120min 不透水
3 抗拉强度(N/50mm)
纵向 ≥450 横向
≥450
4 剪切性能(N/mm) 2.0或粘合面外断裂 5 剥落性能(N/mm)
1.5或粘合面外断裂
6
抗穿孔性
不渗水
抗裂贴的主要施工工艺如下:
(a)使用刷子、吹风机对裂缝进行清洁干燥处理,裂缝表面须平整(宽度大于5mm 的裂缝须灌注高分子密封胶),无突起,无凹陷、无松散、无碎石或油痕、
油脂及其它污物,如有坑槽,必须填补。
(b)在需贴抗裂贴的地方用喷涂器或毛刷涂刷抗裂贴专用底层油,由低到高,由纵到横,每升底层油涂刷面积为6~8平方米。
(c)底层油干燥。天气气温的状况将决定底层油的干燥时间,一般为30~60分钟。特殊气温环境下或施工期紧张的情况下,也可采用吹风机吹干的方法加速底层油的干燥,以缩短等候施工的时间。
(d)将抗裂贴背面的隔离纸揭去,有聚丙烯织物的一面朝上,以裂缝为中心线将抗裂贴平整地贴到路面上,如遇到不规则的裂缝,可用裁纸刀将抗裂贴切断,按裂缝的走向跟踪粘贴,但在抗裂贴与抗裂贴的结合处,要重叠75~100mm。
(e)用滚筒用力碾压抗裂贴,将抗裂贴熨贴至地面,以确保抗裂贴同路面结合成为一体,不能有气泡、皱褶。
(f)在抗裂贴的施工完成后,尽量将完工的路面保护起来,避免对抗裂贴表面的污染和破坏。
(g)抗裂贴施工其他注意事项:
Ⅰ、设置抗裂贴的地方必须彻底风干,干燥后才可施工。
Ⅱ、高分子抗裂贴应在天气晴朗时使用,施工表面的温度应在10℃以上。 Ⅲ、为确保抗裂贴性能有效发挥,应限制不必要的车辆通行。严禁在有抗裂贴的地方转弯或急刹车,以免对抗裂贴造成损坏。在抗裂贴被新的罩面覆盖前,应彻底检查一遍,对被损坏处,必须进行修复;
Ⅳ、在抗裂贴施工完成后,应尽快摊铺沥青混凝土面层。 Ⅴ、未使用完的底层油应密封保存,第二天应使用完。 2、特殊结构物的处理 特殊结构物的处理
原则上不对桥面进行超薄磨耗层的加铺原则上不对桥面进行超薄磨耗层的加铺。薄磨耗层的加铺。当个别桥面需要处理时,当个别桥面需要处理时,应由有
经验的专家进行专门设计与验算后,经验的专家进行专门设计与验算后,方可进行。方可进行。
六、 施工要求
(一)Novachip 超薄磨耗层施工
在下卧层处理达到要求后(在下卧层处理达到要求后(包括坑洞已完全修补、包括坑洞已完全修补、该铣刨的个别路段已铣刨重铺完毕、刨重铺完毕、所有裂缝都灌缝完毕并贴好了抗裂贴),方可进行超薄磨耗层的施工。
1、 路面清扫
初步清扫,开放交通,然后人工配合清扫机械清扫下卧层路面,在NovaChip 磨耗层施工前,下卧层表面不得有任何尘土与杂物。(当路面使用铣刨处理时,最好使用“山猫式”专用清扫设备彻底清扫下卧层路面,特别是两侧边缘部位必须人工仔细处理,最后采用高压空气清除路面及缝隙内的粉尘和杂物)。如下卧层表面有泥、尘,必须用洒水车用高压水清洗、清扫干净后,待下卧层干透时才能施工、喷洒粘层沥青、摊铺超薄磨耗层混合料。
2、 气候条件
超薄磨耗层施工过程中,现场气温不得低于10℃,绝不可雨中施工。 3、 设备
超薄磨耗层采用专用设备NovaPaver 进行施工。NovaPaver 必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、乳化沥青喷洒和计量系统、宽度可调节的振动、振捣熨平板等部分。设备能够一次性完成乳化沥青喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。在热沥青混合料摊铺之前,NovaPaver 履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的乳化沥青。NovaPaver 摊铺宽度可调,从而达到理想的路面效果。
4、 人员
(1) 施工现场应设有施工工程师一名,负责参与超薄磨耗层施工过程的技术、质量管理、现场协调。
(2) 找准设计加铺的桩号,确定加铺层的基准面。
(3) 由工程师进行施工放样,确定加铺路段、起讫位置和每次加铺宽度。 (4) 加铺应保证纵向边线的顺直,加铺时边线控制以标线做控制线,因行车道与超车道的标线是虚线,由人工用白粉划出无标线部分,以便加铺标示线连续。
(5) 加铺厚度控制:加铺厚度应控制在2cm-2.5cm 之间,标准厚度为2.2cm 。加铺最终应达到纵向顺直、横向平整,以路面两侧处缘的标高为基准,使路面横坡满足排水要求。加铺厚度的最低值不得小于设计值2.2cm ,每10m 拉线检测一个断面,每个断面测4点。
(6) 整幅路段分两次加铺,纵横向施工缝应切缝成直缝,碾压应平整顺直。
5、 改性沥青混合料拌和要求
本项目要求采用强制间歇式拌和机拌制沥青混合料,冷料仓与热料仓数量均不得少于4个,应配有二次除尘设备。计量系统应准确,施工前必须进行计量系统的标定。按照目标配合比进行生产配合比设计,根据工程师提供的技术交底确定集料、沥青的加热温度,拌和时间。
改性沥青的加热温度一般应控制在170~185℃,矿料加热温度应控制在180~200℃,混合料出厂温度宜控制在175~185℃之间。
6、 改性沥青混合料运输要求
沥青混合料要求采用较大吨位(不小于20t )自卸汽车运输。根据摊铺速度、拌和机生产能力、运输距离,在开始摊铺时,前方应有足够数量的运输车在等候
卸料,以保证摊铺的连续性和路面平整度,同时要求运料车的车厢底板涂薄层隔离层或防粘剂(一般采用洗衣粉溶液),摊铺过程中运料车在摊铺机前约30cm 处停住,空档等候,由摊铺机推动前进并开始缓缓卸料,应避免撞击摊铺机。运料车应采用双层覆盖,同时加盖保温毡或棉被和帆布蓬,并且覆盖物四周应固定,防止其在车辆行驶过程中被风吹动,同时施工单位还应采用其他必要的措施,保证运料车运到现场时,其混合料的温度满足摊铺和压实的要求。
7、 改性沥青混合料摊铺要求
(1)特制的改性乳化沥青在特制的改性乳化沥青在60℃-80℃的温度下喷洒,的温度下喷洒,喷洒量必须精确计量,以保证原路面封缝以保证原路面封缝、原路面封缝、路面摊铺均匀路面摊铺均匀。。理想喷洒量约为1.50L/m2,考虑到粘层油用量较大,层油用量较大,应分两次喷洒,应分两次喷洒,第一次的喷洒量为0.7 L/m2,在第一次喷洒的粘层油破乳干燥后再喷洒第二次粘层油0.8L/m2,并同步加铺Novachip 超薄磨耗层混合料。混合料。粘层油应在原路面上形成完整均匀的油膜,粘层油应在原路面上形成完整均匀的油膜,以保证封水与上下层的粘结。粘结。
(2)热沥青混合料摊铺温度约为160-170℃,在特制的改性乳化沥青喷洒后摊铺, 热拌沥青混合料摊铺在所有已喷洒改性乳化沥青的路表面上,并由电加热的振动熨平板进行熨平。根据拌和机及运料车的运输能力,摊铺机应以合理的摊铺速度均匀、连续不间断地摊铺,不得随意改变速度或中途停顿,沥青混合料摊铺温度一般不得低于160℃,松铺系数应根据试摊确定。
8、 沥青混合料的压实要求
本项目至少应配备两台不小于12t 的双钢轮压路机,超薄磨耗层碾压必须在路面温度降至120℃之前碾压完毕。用12-15吨的双钢轮压路机静态碾压两遍。改性沥青混合料碾压时应以缓慢而均匀的速度进行,碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,先压两侧的纵向施工缝,在旧路面上行走碾压新铺层150mm 左右,然
后压实新铺部分。初压应在紧跟摊铺机后碾压,采用光轮压路机静压1遍,行驶速度控制在2~3km/h。复压应紧跟在初压后开始,不得随意停顿,一般不使用振动压实,相邻碾压带重叠宽度为10~20cm。终压应紧接在复压后进行,终压方式
亦为静压,至无明显轮迹为止。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好的热沥青混合
料表面上。压路机必须维护良好,具备可靠的操作稳定性,装备有皂液水添加系
统和刮板,从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压轮上。碾压通常以静压方式进
行。工程师确定碾压操作宽度,新的路面在碾压完成、路面温度冷却到50℃之前
不能开放交通。
9、 纵向、纵向、横向施工缝的处理
加铺的沥青面层纵横向接缝为平接缝,横向接缝施工时,铺筑新混合料使接
茬软化,压路机先进行横向碾压,再纵向碾压成一个整体。
(1)纵向接缝,沥青混合料摊铺前在表面层切割面上刷涂改性乳化沥青粘
层油。
(2)横向接缝:采用高分子聚合物双面贴进行处理。双面粘是一种带状高
分子聚合物,能有效地将新旧沥青路面牢固地粘结在一起。其具有性能稳定、防
渗,高强粘附力等特性,可预防路面施工缝处产生新的裂缝。
10、
施工质量控制
超薄磨耗层的加铺施工,其级配与油石比的控制应满足表12的最低要求,
以此来进行质量控制和保持混合料的稳定性。
表12:允许误差范围
通过方孔筛(mm )的百分率(%)
油石比 厚度 16
13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.075 (%) (mm )
允许差
(%)
/ ±3
/
±2
±2
/
±1
±0.2 ±2
注:该控制指标为最低标准,同时,需要随时对新铺路面外观进行目测,表面必须平整密实,不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺,无跳车。此外,沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合设计要求。
11、
工程验收
根据超薄磨耗层特殊的路面使用性能,结合我国热沥青混凝土路面的国家验收标准,建议验收标准如下:
(1)基本要求
A 、沥青混合料的矿料质量及矿料级配应符合设计要求和施工技术指南的规
定。
B 、严格控制各种矿料和沥青用量及各种材料和沥青混合料的加热温度,沥
青材料及混合料的各项指标应符合设计和施工规范的要求。沥青混合料的生产,
每日应做抽提试验、旋转压实试验。矿料级配、沥青含量、体积性质等结果的合
格率应大于98% 。
C 、拌和后的沥青混合料应均匀一致,无花白,无粗细料分离和结团成块现
象。
D 、原路面表面干燥、清洁、无浮土,其平整度和路拱坡度应符合要求。
E 、摊铺时应严格控制摊铺厚度和平整度,避免离析,注意控制摊铺和碾压
温度。
(2)外观鉴定
A 、表面应平整密实,不应有泛油、松散、裂缝和明显离析等现象,对于高
速公路和一级公路,有上述缺陷的面积(凡属单条的裂缝,则按其实际长度乘以
0.2m 宽度,折算成面积)之和不得超过受检面积的0.02%。半刚性基层的反射裂缝可不计作施工缺陷,但应及时进行灌缝处理。
B 、纵向接缝应严格控制搭接工艺,应紧密、平顺。
C 、面层与路缘石及其他构筑物应密贴接顺,不得有积水或漏水现象。 (3)实测项目 实测项目见表13。
表13:超薄磨耗层实测项目
项次 检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率 1 现场空隙率(%) 10-15 钻机:每车道每400m 测1处 2 平整度,最大间隙h (mm ) 3.0 三米直尺:每车道每200m 测2
处×10尺
3 渗水系数(ml/min), 最小 300 渗水试验仪:每200m 测1处 摩擦系数, 最小 55 摆式仪:每200m 测1处 4 抗滑
构造深度(mm),最小 1.0 铺砂法:每200m 测1处 5 厚度(mm ) ±2.0 双车道每200m 测1处 6 宽度(mm ) 不小于设计值
尺量:每200m 测4个断面 7
横坡(%)
±0.3
水准仪:每200m 测4处
七、 施工应注意的其他事项;施工应注意的其他事项;
1、 拌和设备计量系统要准确,使用前应进行计量标定; 2、 矿料应采用分级备料,各级料应分别用砖墙隔开,防止串料; 3、 路面维修产生的废料,应集中堆放、妥善处置,严禁废弃在高速公路两
侧边坡上、边沟和排水沟中。
八、 交通组织
在本项目的施工过程中,采取半幅施工半幅通行的交通管制办法。以中央分隔带开口位置划分施工路段,进行交通管制。根据《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004)的要求,安全管理人员打开中央分隔带软护栏进行分流交通。
施工路段设置警示限速、改道等各种交通标志,以及采用锥形筒反光路标隔离上下行车流,严格控制交通流向,设置警告区、过渡区、缓冲区、作业区,终止区。其中警告区长度为2000m ,区内每隔一段距离设置前方施工标志、限速标
志、前方车道变窄标志、车辆改道标志等。过渡区一般分为上游过渡区和下游过渡区,过渡区内间距10m 摆放一个锥形筒引导车辆通行;缓冲区的长度应不小于50m ;作业区的长度一般根据施工需求而定,一般不少于2000m 或者更长,作业区起点位置,须设置三个施工警示灯护栏;终止区的长度不小于30m ,在终止区的末端应解除所有设限标志。路面再生施工安全组织各区长度划分以及交通标志牌摆放位置详见图A-5(路面施工安全设施设置图)。
每个施工作业段封闭交通的长度不应超过4km ,当多个作业面同时进行时,各作业面之间应交叉组织交通,不宜多个作业面一起封闭交通,以免封闭路段过长,影响交通与安全。
施工作业人员必须着反光标志服,作业机械必须按标准涂以桔黄色,且按标准安装黄色警示灯。
九、 Novachip 超薄磨耗层混合料配合比设计文件
见附件二附件二
文件名: 临长高速公路沥青路面超薄磨耗层NovaChip.doc 目录: C:\Documents and Settings\Administrator\桌面 模板: C:\Documents and Settings\Administrator\Application
Data\Microsoft\Templates\Normal.dot
标题: 长高速公路沥青路面超薄磨耗层NovaChip 主题:
作者: 湖南省交通科学研究院-谢祥根
关键词:
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临长高速公路临长高速公路沥青高速公路沥青路面沥青路面中修工程路面中修工程(中修工程(超薄磨耗层加铺超薄磨耗层加铺)加铺)一阶段施工图设计一阶段施工图设计 施工图设计
总 说 明
一、 工程概况
临长高速公路是京港澳高速公路(G4)在湖南境内最北的一段,北起临湘,南至长沙,是国家“九五”跨“十五”重点工程之一,全长182.78公里,它北起于湘鄂两省交界处的坦渡河,南与已建成的长潭高速公路相通。途经岳阳、长
沙两市的5个县、市、区,总投资近51亿元。该路于2000年5月全面开工建设,2002年11月30日正式建成通车。临长高速公路是湖南省第一条全线采用沥青混凝土路面和首条实施绿色通道工程的高速公路。
临长高速公路为双向4车道高速公路,路基宽28m 。原主线路面设计结构为:5cm 厚SBS 改性沥青AK-16上面层+6cm厚SBS 改性沥青AC-20中面层+7cm厚AH-70沥青AC-25下面层+0.6cm厚稀浆封层+透层+40cm厚5%水稳碎石基层+20cm厚4%水稳碎石底基层。
临长高速公路建成9年以来担负了繁重的交通运输任务,为经济发展做出了
巨大贡献。随着沥青路面本身的老化,以及重载、超载车辆的作用,临长路部分路段的路面不同程度的出现了裂缝、坑洞、车辙等病害,坑洞修补留下大量路面补丁,行车状况和外观形象均不太理想。为了改善路面状况,保证行车舒适、安全、快捷,对这些路段进行维修养护已是刻不容缓。
二、 现场病害调查分析现场病害调查分析
受湖南省临长高速公路管理处的委托,我院承担了临长高速公路2011年沥青路面中修工程施工图设计任务。设计任务下达后,我院立即组织技术人员对临
长高速公路进行了现场调查,根据调查情况拟定确定了此次中修路段。
调查发现路面病害主要表现为裂缝、坑洞和唧泥,小量的车辙,另外日常养护形成了大量的路面补丁和沥青灌缝,严重影响路面的平整度,降低了路面的使用性能,缩短了使用寿命。
下面是临长路调查的部分照片:
照片1:裂缝
照片2:坑洞 照片3:车辙
照片4:唧泥
照片5:路面补丁 照片6:重载超载交通
分析引起其病害的主要原因有:
(1)临长高速公路是京港澳高速在湖南境内最北的一段,车流量特别大,重载车辆较多(如照片6),受湖南地区高温多雨的气候影响,以及交通荷载和温度胀缩的反复作用,沥青路面在水分存在的条件下,表层集料粘结能力减弱,产生水损害,过境车辆在行走过程中,车轮就会带走一部分集料,形成坑槽。现场调查发现,临长路坑槽补丁大部分位于行车道轮迹带,充分印证了此种说法。(2)临长路到现在已运行8年多,表面层沥青老化,沥青劲度增高,应力松弛性能降低,在冬季气温聚降时产生开裂,并且随着路面使用寿命增加不断增大;临长路基层为半刚性基层,基层模量较大,强度较高,由于半刚性基层收缩
引起的裂缝,在交通荷载或温度作用下,由下层逐渐反射到表面。
(3)路面裂缝未及时灌缝,导致路表水渗入路面结构内部,在车辆荷载的反复作用下,产生唧泥。
关于路面病害的详细情况,参见附件 “2011年临长高速公路沥青路面病害调查表”。
三、 超薄磨耗层加铺超薄磨耗层加铺工程加铺工程施工图工程施工图设计施工图设计
1、 设计依据
(1) 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006); (2) 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004); (3) 《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001); (4) 《公路养护技术规范》(JTG H10-2009);
(5) 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003); (6) 《公路养护作业安全规程》(JTG H30-2004);
(7) 《2010年度临长高速公路技术状况检测评价》(长沙理工大公路工程试验检测中心); 2、 设计原则
根据湖南省临长高速公路管理处委托设计的精神,结合今年国检的要求,本次病害处治主要针对临长高速公路沥青路面路段病害相对比较严重路段,不对路面结构进行大的调整,以养护为主。通过现场调查、统计及对病害的分析,对行车道和超车道表面均有大量补丁、裂缝严重、坑洞松散的路段全幅加铺超薄磨耗层。加铺层与原路面表层间设置特殊的改性乳化沥青粘层油;所有较宽的裂缝均需粘帖抗裂贴。为提高薄层照面混合料水稳性能,应掺加沥青质量3‰的具有
耐热、耐水和长期效果的抗剥落剂。
超薄磨耗层是一种超磨耐久的表面层,具有抗滑、抗磨耗、防水害、降噪的优良性能,由具超强粘结能力的改性乳化沥青粘结层和高性能的间断半开式级配改性热沥青混和料组成,通过独特的施工工艺实施。它使用专用设备施工,特种改性乳化沥青粘结层洒布与改性热沥青混和料摊铺同时进行,经压路机压实以后一次成型,在经处理过的路面形成1.5~2.5cm 的薄层罩面。
3、 超薄磨耗层加铺路段
根据我院2011年3月7日至10日对临长高速公路病害的调查情况,与临长高速公路管理处充分协商后,确定了超薄磨耗层加铺工程的路段,如表1。全线共分6段,总长10.714km 。
表1:2011年临长高速公路超薄磨耗层临长高速公路超薄磨耗层拟超薄磨耗层拟加铺路段加铺路段
序号
方向
桩号
长度
(m) 备注
1 临长 K1334+340-K1335+405 1065 全幅加铺 2 临长 K1337+135-K1341+875 4740 超、行车道加铺
3 临长 K1381+988-K1383+299 1311 全幅加铺 4 临长 K1383+857-K1384+762 1101 全幅加铺 5 长临 K1382+562-K1383+257 695 全幅加铺 6 长临 K1383+854-K1385+656
1802 全幅加铺
合计
10714
在加铺段内,路面基本没有大面积沉陷等结构性损坏,根据《2010年度临长高速公路技术状况检测评价》(长沙理工大公路工程试验检测中心),“临长高速公路抽检路段右幅行车道路面强度指数为98.66,左幅行车道路面强度指数为
98.63,临长高速公路抽检路段路面结构强度整体评定等级为优,其路面强度能够满足现有交通荷载的要求”,因此这些路段路面比较适合进行预防性养护,来提高路面的功能。
四、 材料组合设计
1、 原材料技术要求 (1) 改性沥青
加铺用改性沥青采用特殊配制的SBS 改性沥青,技术指标应符合表2要求。
表2:专用改性沥青技术指标要求专用改性沥青技术指标要求 技术指标
规定值 针入度(25℃,100g,5s) (0.1mm 50~60 针入度指数PI 最小
0 延度(5℃, 5cm/min) 最小 (cm 25 测力延度比(测力延度比(4℃, 5cm/min)
, 最小 (cm 30 软化点(TR&B) 最小 70
60℃动力粘度 最小 (Pa·s25000 运动粘度(135℃) 最大 (Pa·s3 闪点 最小 230 溶解度 最小 (%)99 离析,软化点差 最大 2.0 弹性恢复(25℃) 最小 (%)75 质量损失 最大 (%±1.0 TFOT
残留物后 针入度比(25℃) 最小 (%65
延度(5℃) 最小 (cm 15
(2) 改性乳化沥青
粘层采用特殊配制的改性乳化沥青,其技术指标应符合表3要求。
表3:粘层专用粘层专用改性乳化沥专用改性乳化沥青技术要求改性乳化沥青技术要求 检 验 项 目
技术要求 筛上剩余量 不大于 (% 0.1 破乳速度试验
快裂或中裂
蒸馏后石油馏分,蒸馏后石油馏分,不大于 (% 2.0 电 荷
正电(+) 沥青标准粘度计C25.3 (s )
8~25 粘度
恩格拉度E25
1~10 蒸发残留物含量, 不小于 (%)
65 针入度25℃,100g ,5s (0.1mm ) 60~120 软化点 不小于 (℃)
55
蒸发残留
延度(5℃) 不小于 (cm )
20 物性质
弹性恢复(10℃) 不小于 (%) 60 溶解度(三氯乙烯)不小于 (%)
97.5 贮存 5d 不大于 (%) 5 稳定性
1d 不大于 (%)
1 与矿料的粘附性,裹覆面积 不小于
2/3 (3) 粗集料
超薄磨耗层加铺用的粗集料应采用质地坚硬、表面粗糙、耐磨、具有良好嵌挤能力的玄武岩、安山岩、辉绿岩等碎石。碎石应洁净、干燥、无风化、无杂质,其颗粒形状应具有多棱角,接近立方体。其技术指标应符合表4要求:
表4:超薄磨耗层用超薄磨耗层用粗集料技术指标要求 指 标
技术要求 石料压碎值 不大于 (%) 20 石料强度 不低于 (级) 2 洛杉矶磨耗损失 不大于 (%) 22 表观相对密度 不小于 (t/m3) 2.600 吸水率 不大于 (%) 2.0 对沥青的粘附性 不低于 (级)
5
坚固性 不大于 (%) 12 针片状颗粒含量
粒径大于9.5mm, 不大于 (%) 10 粒径小于9.5mm, 不大于 (%)
15 小于0.075mm 颗粒含量(水洗法) 不大于 (%) 1 软石含量 不大于 (%) 1 杂石含量 不大于 (%) 1 石料磨光值 不小于 (BPN )
42
在没有进行任何处理前,粗集料对沥青的粘附性应不低于4级,达不到5级的石料,应采取添加抗剥落剂、掺加水泥或消石灰等抗剥离措施。原则上采用江苏镇江玄武岩碎石。
(4) 细集料
超薄磨耗层用的细集料宜采用与粗集料材质一样的由制砂机专门生产的机制砂。细集料应干净、坚硬、干燥、无风化、无杂质和其他有害物质,并有良好的颗粒形状和级配。当采用其它岩石生产的机制砂时,其颜色应为黑色或青黑色。其技术指标应符合表5要求。
表5:超薄磨耗层用细集料技术指标要求超薄磨耗层用细集料技术指标要求 指 标
技术要求 表观相对密度 不小于 (/) 2.500 坚固性 不大于 (%) 12 砂当量 不小于 (%) 60 亚甲蓝值 不大于 (g/kg)
25 棱角性 不小于 (s
30
(5) 矿粉
矿粉必须采用石灰岩经磨细得到的新鲜矿粉,不应含泥土杂质和团粒,要求干燥、洁净,其技术指标应符合表6要求。当粗集料与沥青粘附性达不到5级时,除应添加抗剥落剂外,还应掺加干燥的消石灰或水泥作为填料的一部分替代矿
粉,其用量分别不超过矿料总量的2%或3% 。
表6:矿粉的主要技术指标要求 指 标
技术要求 视密度 (g/cm3) ≥2.5 含水量 (%)
≤1 <0.6mm (%)
100 粒度 范围 <0.15mm (%) 90~100 <0.075mm (%)
75~100 外观 无团粒结块
亲水系数 <1 塑性指数
<4
(6) 抗剥落剂
应采用具有耐热、耐水和长期效果的抗剥落剂,抗剥落剂的选择和掺量由试验确定,其主要质量技术要求应符合表7的要求。
表7:抗剥落剂质量技术要求
指 标 技术要求 密度 0.95—1.05g/cm3
PH
≥7 掺后,沥青与石料的粘附性 5级 浸水马歇尔试验残留稳定度 ≥6.5kN 浸水马歇尔试验残留稳定度比 ≥85% 冻融劈裂试验残留强度比
≥80%
2、 混合料技术要求
(1) 超薄磨耗层混合料的级配要求
改性沥青超薄磨耗层混合料的矿料级配范围应符合表8要求。
表8:Novachip-C 型超薄磨耗层的矿料级配要求超薄磨耗层的矿料级配要求
级配 通过下列筛孔(mm )的质量百分率(%)
类型 16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6 0.3 0.15 0.075
-C 型
100 95-100 60-80 25-35 23-30 14-24
8-16
6-12
5-10
4-7
(2) 超薄磨耗层混合料的配合比设计要求
改性沥青超薄磨耗层的配合比设计应采用旋转压实仪在600kPa 、旋转压
实次数为100次的条件下进行设计。其相应的体积指标应符合表9的要求。
表9:改性沥青超薄磨耗层改性沥青超薄磨耗层混合料配合比设计技术要求超薄磨耗层混合料配合比设计技术要求 技术指标 单位 技术要求 空隙率 % ≥10 矿料间隙率VMA % ≥20 沥青饱和度VFA
% 25-45 油膜厚度
µm
>9.0
注:表中指标为SHRP 旋转压实试件的指标,压实条件为600kPa、100转。
其配合比设计检验应符合表10要求。
表10:超薄磨耗层配合比设计检验指标要求超薄磨耗层配合比设计检验指标要求 检验项目 单位 技术要求 试验方法 沥青析漏损失
%
<0.1
T0305
冻融劈裂试验残留强度比
%
>80
T0729
(3) 粘层要求
超薄磨耗层与原路面之间喷洒大剂量改性乳化沥青粘结层,这种改性乳化沥青破乳速度快,粘结能力强,起到封层和粘层的双层作用,对防止反射裂缝的产生以及防水效果显著。考虑到原路面裂缝与补丁严重,粘层改性乳化沥青的用量
为1.5L/m2,鉴于改性乳化沥青用量较大,粘层油分两次喷洒,第一次采用普通
乳化沥青洒布车喷洒0.7L/m2,第二次摊铺机同步喷洒0.8L/m2。
五、 原路面的预处理原路面的预处理
超薄磨耗层是一种针对交通荷载大、路面性能要求高的高等级道路的路面
解决方案,改性超薄磨耗层主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻
微病害的矫正性养护,是一种超薄耐久的表面层,具有抗滑、抗车辙、抗磨耗的优良性能。超薄磨耗层是将15mm~25mm 厚的断级配改性沥青混合料摊铺在一层特制的聚合物改性乳化沥青粘层膜上,使用专用摊铺设备进行施工。特制改性乳化沥青粘结层喷洒与改性热沥青混合料摊铺同时进行,经压路机压实以后一次成型。独特设计的改性乳化沥青优异的粘结性能充分避免了薄层罩面存在的风险,改性沥青混合料最大程度地发挥了热沥青混合料的各项优势。通常超薄磨耗层主要可以解决如下路面问题:
(1)路面出现轻微到中等病害,需要经济有效的养护,以改善路用性能,延长使用寿命;
(2)路面光滑,摩擦系数不够或路面纹理深度不足,需要改善行驶质量; (3)路面出现轻度裂缝,轻微剥落等情况,需校正表面缺陷; (4)行驶过程中路面噪音过大,需要减少路面与轮胎噪声; (5)路表面横向排水不畅,需要改善表面排水等。
超薄磨耗层并不能修补沥青路面因荷载、路基等因素引起的路面结构性破坏,也不能修复各种原因引起的严重病害,当加铺路段存在上述病害时,在加铺薄层罩面之前,应针对不同的病害用不同的方法对其进行预先修复后才能进行加铺施工。
1、原路面不同病害原路面不同病害的处置不同病害的处置方法的处置方法 方法
(1)采用挖补、压浆或灌浆预先处理结构失稳和承载力不足部位,压浆钻孔深度据翻浆程度而定,翻白浆路段的压浆钻孔深度到达基层顶面,冒黄泥路段的压浆钻孔深度应到达路基顶面。
(2)预先修补坑槽、严重网裂和疲劳裂缝;当坑洞翻浆时,至少应挖到基层,成阶梯状层层修补上来,最下层的修补面积不应小于坑洞面积的2倍。
(3)预先处理原路面间粘结不足和积水部位。
(4)车辙大于1.5cm 时采用原面层同类材料填补或精铣刨方法处理;采用精铣刨方式处理路面时,铣刨前对精铣刨鼓、刀头数量和磨损情况进行检查。采取低速前进方式,尽量避免铣刨对路面的扰动破坏;当个别路段车辙或沉陷较长时,应采用铣刨加铺后方可再加铺超薄磨耗层罩面。
(5)大于6mm 宽的裂缝先扩缝开槽、清缝,用SBS 改性乳化沥青分多次灌满缝至槽底,最后用SBS 改性沥青进行灌缝填补(具体修补措施见裂缝处理示意图)。
(6)人工处理桥梁伸缩缝两侧预留保护部分。
(8)所有宽度大于6mm 的裂缝(包括新处理与原来已处理的)在加铺NovaChip 超薄磨耗层前,均需用抗裂贴粘贴,以防原有裂缝反射到薄层罩面层。抗裂贴用宽度为33cm 、厚度为2mm 的SA 自贴性抗裂贴,其主要技术指标如表11所示。
表11:高分子聚合物抗裂贴的主要性能
序号 项目(单位) 规格 2mm 1 柔性:20℃φ20mm 3S ,180o 无裂缝 2 不透水性(0.3MPa)
120min 不透水
3 抗拉强度(N/50mm)
纵向 ≥450 横向
≥450
4 剪切性能(N/mm) 2.0或粘合面外断裂 5 剥落性能(N/mm)
1.5或粘合面外断裂
6
抗穿孔性
不渗水
抗裂贴的主要施工工艺如下:
(a)使用刷子、吹风机对裂缝进行清洁干燥处理,裂缝表面须平整(宽度大于5mm 的裂缝须灌注高分子密封胶),无突起,无凹陷、无松散、无碎石或油痕、
油脂及其它污物,如有坑槽,必须填补。
(b)在需贴抗裂贴的地方用喷涂器或毛刷涂刷抗裂贴专用底层油,由低到高,由纵到横,每升底层油涂刷面积为6~8平方米。
(c)底层油干燥。天气气温的状况将决定底层油的干燥时间,一般为30~60分钟。特殊气温环境下或施工期紧张的情况下,也可采用吹风机吹干的方法加速底层油的干燥,以缩短等候施工的时间。
(d)将抗裂贴背面的隔离纸揭去,有聚丙烯织物的一面朝上,以裂缝为中心线将抗裂贴平整地贴到路面上,如遇到不规则的裂缝,可用裁纸刀将抗裂贴切断,按裂缝的走向跟踪粘贴,但在抗裂贴与抗裂贴的结合处,要重叠75~100mm。
(e)用滚筒用力碾压抗裂贴,将抗裂贴熨贴至地面,以确保抗裂贴同路面结合成为一体,不能有气泡、皱褶。
(f)在抗裂贴的施工完成后,尽量将完工的路面保护起来,避免对抗裂贴表面的污染和破坏。
(g)抗裂贴施工其他注意事项:
Ⅰ、设置抗裂贴的地方必须彻底风干,干燥后才可施工。
Ⅱ、高分子抗裂贴应在天气晴朗时使用,施工表面的温度应在10℃以上。 Ⅲ、为确保抗裂贴性能有效发挥,应限制不必要的车辆通行。严禁在有抗裂贴的地方转弯或急刹车,以免对抗裂贴造成损坏。在抗裂贴被新的罩面覆盖前,应彻底检查一遍,对被损坏处,必须进行修复;
Ⅳ、在抗裂贴施工完成后,应尽快摊铺沥青混凝土面层。 Ⅴ、未使用完的底层油应密封保存,第二天应使用完。 2、特殊结构物的处理 特殊结构物的处理
原则上不对桥面进行超薄磨耗层的加铺原则上不对桥面进行超薄磨耗层的加铺。薄磨耗层的加铺。当个别桥面需要处理时,当个别桥面需要处理时,应由有
经验的专家进行专门设计与验算后,经验的专家进行专门设计与验算后,方可进行。方可进行。
六、 施工要求
(一)Novachip 超薄磨耗层施工
在下卧层处理达到要求后(在下卧层处理达到要求后(包括坑洞已完全修补、包括坑洞已完全修补、该铣刨的个别路段已铣刨重铺完毕、刨重铺完毕、所有裂缝都灌缝完毕并贴好了抗裂贴),方可进行超薄磨耗层的施工。
1、 路面清扫
初步清扫,开放交通,然后人工配合清扫机械清扫下卧层路面,在NovaChip 磨耗层施工前,下卧层表面不得有任何尘土与杂物。(当路面使用铣刨处理时,最好使用“山猫式”专用清扫设备彻底清扫下卧层路面,特别是两侧边缘部位必须人工仔细处理,最后采用高压空气清除路面及缝隙内的粉尘和杂物)。如下卧层表面有泥、尘,必须用洒水车用高压水清洗、清扫干净后,待下卧层干透时才能施工、喷洒粘层沥青、摊铺超薄磨耗层混合料。
2、 气候条件
超薄磨耗层施工过程中,现场气温不得低于10℃,绝不可雨中施工。 3、 设备
超薄磨耗层采用专用设备NovaPaver 进行施工。NovaPaver 必须包含受料斗、传送带、乳化沥青储罐、乳化沥青喷洒和计量系统、宽度可调节的振动、振捣熨平板等部分。设备能够一次性完成乳化沥青喷洒、热沥青混合料摊铺及熨平。在热沥青混合料摊铺之前,NovaPaver 履带或其它部位不能接触喷洒在路面上的乳化沥青。NovaPaver 摊铺宽度可调,从而达到理想的路面效果。
4、 人员
(1) 施工现场应设有施工工程师一名,负责参与超薄磨耗层施工过程的技术、质量管理、现场协调。
(2) 找准设计加铺的桩号,确定加铺层的基准面。
(3) 由工程师进行施工放样,确定加铺路段、起讫位置和每次加铺宽度。 (4) 加铺应保证纵向边线的顺直,加铺时边线控制以标线做控制线,因行车道与超车道的标线是虚线,由人工用白粉划出无标线部分,以便加铺标示线连续。
(5) 加铺厚度控制:加铺厚度应控制在2cm-2.5cm 之间,标准厚度为2.2cm 。加铺最终应达到纵向顺直、横向平整,以路面两侧处缘的标高为基准,使路面横坡满足排水要求。加铺厚度的最低值不得小于设计值2.2cm ,每10m 拉线检测一个断面,每个断面测4点。
(6) 整幅路段分两次加铺,纵横向施工缝应切缝成直缝,碾压应平整顺直。
5、 改性沥青混合料拌和要求
本项目要求采用强制间歇式拌和机拌制沥青混合料,冷料仓与热料仓数量均不得少于4个,应配有二次除尘设备。计量系统应准确,施工前必须进行计量系统的标定。按照目标配合比进行生产配合比设计,根据工程师提供的技术交底确定集料、沥青的加热温度,拌和时间。
改性沥青的加热温度一般应控制在170~185℃,矿料加热温度应控制在180~200℃,混合料出厂温度宜控制在175~185℃之间。
6、 改性沥青混合料运输要求
沥青混合料要求采用较大吨位(不小于20t )自卸汽车运输。根据摊铺速度、拌和机生产能力、运输距离,在开始摊铺时,前方应有足够数量的运输车在等候
卸料,以保证摊铺的连续性和路面平整度,同时要求运料车的车厢底板涂薄层隔离层或防粘剂(一般采用洗衣粉溶液),摊铺过程中运料车在摊铺机前约30cm 处停住,空档等候,由摊铺机推动前进并开始缓缓卸料,应避免撞击摊铺机。运料车应采用双层覆盖,同时加盖保温毡或棉被和帆布蓬,并且覆盖物四周应固定,防止其在车辆行驶过程中被风吹动,同时施工单位还应采用其他必要的措施,保证运料车运到现场时,其混合料的温度满足摊铺和压实的要求。
7、 改性沥青混合料摊铺要求
(1)特制的改性乳化沥青在特制的改性乳化沥青在60℃-80℃的温度下喷洒,的温度下喷洒,喷洒量必须精确计量,以保证原路面封缝以保证原路面封缝、原路面封缝、路面摊铺均匀路面摊铺均匀。。理想喷洒量约为1.50L/m2,考虑到粘层油用量较大,层油用量较大,应分两次喷洒,应分两次喷洒,第一次的喷洒量为0.7 L/m2,在第一次喷洒的粘层油破乳干燥后再喷洒第二次粘层油0.8L/m2,并同步加铺Novachip 超薄磨耗层混合料。混合料。粘层油应在原路面上形成完整均匀的油膜,粘层油应在原路面上形成完整均匀的油膜,以保证封水与上下层的粘结。粘结。
(2)热沥青混合料摊铺温度约为160-170℃,在特制的改性乳化沥青喷洒后摊铺, 热拌沥青混合料摊铺在所有已喷洒改性乳化沥青的路表面上,并由电加热的振动熨平板进行熨平。根据拌和机及运料车的运输能力,摊铺机应以合理的摊铺速度均匀、连续不间断地摊铺,不得随意改变速度或中途停顿,沥青混合料摊铺温度一般不得低于160℃,松铺系数应根据试摊确定。
8、 沥青混合料的压实要求
本项目至少应配备两台不小于12t 的双钢轮压路机,超薄磨耗层碾压必须在路面温度降至120℃之前碾压完毕。用12-15吨的双钢轮压路机静态碾压两遍。改性沥青混合料碾压时应以缓慢而均匀的速度进行,碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,先压两侧的纵向施工缝,在旧路面上行走碾压新铺层150mm 左右,然
后压实新铺部分。初压应在紧跟摊铺机后碾压,采用光轮压路机静压1遍,行驶速度控制在2~3km/h。复压应紧跟在初压后开始,不得随意停顿,一般不使用振动压实,相邻碾压带重叠宽度为10~20cm。终压应紧接在复压后进行,终压方式
亦为静压,至无明显轮迹为止。压路机不能静止停留在刚刚摊铺好的热沥青混合
料表面上。压路机必须维护良好,具备可靠的操作稳定性,装备有皂液水添加系
统和刮板,从而防止新摊铺热沥青混合料粘在碾压轮上。碾压通常以静压方式进
行。工程师确定碾压操作宽度,新的路面在碾压完成、路面温度冷却到50℃之前
不能开放交通。
9、 纵向、纵向、横向施工缝的处理
加铺的沥青面层纵横向接缝为平接缝,横向接缝施工时,铺筑新混合料使接
茬软化,压路机先进行横向碾压,再纵向碾压成一个整体。
(1)纵向接缝,沥青混合料摊铺前在表面层切割面上刷涂改性乳化沥青粘
层油。
(2)横向接缝:采用高分子聚合物双面贴进行处理。双面粘是一种带状高
分子聚合物,能有效地将新旧沥青路面牢固地粘结在一起。其具有性能稳定、防
渗,高强粘附力等特性,可预防路面施工缝处产生新的裂缝。
10、
施工质量控制
超薄磨耗层的加铺施工,其级配与油石比的控制应满足表12的最低要求,
以此来进行质量控制和保持混合料的稳定性。
表12:允许误差范围
通过方孔筛(mm )的百分率(%)
油石比 厚度 16
13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.075 (%) (mm )
允许差
(%)
/ ±3
/
±2
±2
/
±1
±0.2 ±2
注:该控制指标为最低标准,同时,需要随时对新铺路面外观进行目测,表面必须平整密实,不得有轮迹、裂缝、推挤、油斑、油包、离析等现象。接缝必须紧密平顺,无跳车。此外,沥青混合料的拌和、摊铺、碾压、开放交通温度均符合设计要求。
11、
工程验收
根据超薄磨耗层特殊的路面使用性能,结合我国热沥青混凝土路面的国家验收标准,建议验收标准如下:
(1)基本要求
A 、沥青混合料的矿料质量及矿料级配应符合设计要求和施工技术指南的规
定。
B 、严格控制各种矿料和沥青用量及各种材料和沥青混合料的加热温度,沥
青材料及混合料的各项指标应符合设计和施工规范的要求。沥青混合料的生产,
每日应做抽提试验、旋转压实试验。矿料级配、沥青含量、体积性质等结果的合
格率应大于98% 。
C 、拌和后的沥青混合料应均匀一致,无花白,无粗细料分离和结团成块现
象。
D 、原路面表面干燥、清洁、无浮土,其平整度和路拱坡度应符合要求。
E 、摊铺时应严格控制摊铺厚度和平整度,避免离析,注意控制摊铺和碾压
温度。
(2)外观鉴定
A 、表面应平整密实,不应有泛油、松散、裂缝和明显离析等现象,对于高
速公路和一级公路,有上述缺陷的面积(凡属单条的裂缝,则按其实际长度乘以
0.2m 宽度,折算成面积)之和不得超过受检面积的0.02%。半刚性基层的反射裂缝可不计作施工缺陷,但应及时进行灌缝处理。
B 、纵向接缝应严格控制搭接工艺,应紧密、平顺。
C 、面层与路缘石及其他构筑物应密贴接顺,不得有积水或漏水现象。 (3)实测项目 实测项目见表13。
表13:超薄磨耗层实测项目
项次 检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率 1 现场空隙率(%) 10-15 钻机:每车道每400m 测1处 2 平整度,最大间隙h (mm ) 3.0 三米直尺:每车道每200m 测2
处×10尺
3 渗水系数(ml/min), 最小 300 渗水试验仪:每200m 测1处 摩擦系数, 最小 55 摆式仪:每200m 测1处 4 抗滑
构造深度(mm),最小 1.0 铺砂法:每200m 测1处 5 厚度(mm ) ±2.0 双车道每200m 测1处 6 宽度(mm ) 不小于设计值
尺量:每200m 测4个断面 7
横坡(%)
±0.3
水准仪:每200m 测4处
七、 施工应注意的其他事项;施工应注意的其他事项;
1、 拌和设备计量系统要准确,使用前应进行计量标定; 2、 矿料应采用分级备料,各级料应分别用砖墙隔开,防止串料; 3、 路面维修产生的废料,应集中堆放、妥善处置,严禁废弃在高速公路两
侧边坡上、边沟和排水沟中。
八、 交通组织
在本项目的施工过程中,采取半幅施工半幅通行的交通管制办法。以中央分隔带开口位置划分施工路段,进行交通管制。根据《公路养护安全作业规程》(JTG H30-2004)的要求,安全管理人员打开中央分隔带软护栏进行分流交通。
施工路段设置警示限速、改道等各种交通标志,以及采用锥形筒反光路标隔离上下行车流,严格控制交通流向,设置警告区、过渡区、缓冲区、作业区,终止区。其中警告区长度为2000m ,区内每隔一段距离设置前方施工标志、限速标
志、前方车道变窄标志、车辆改道标志等。过渡区一般分为上游过渡区和下游过渡区,过渡区内间距10m 摆放一个锥形筒引导车辆通行;缓冲区的长度应不小于50m ;作业区的长度一般根据施工需求而定,一般不少于2000m 或者更长,作业区起点位置,须设置三个施工警示灯护栏;终止区的长度不小于30m ,在终止区的末端应解除所有设限标志。路面再生施工安全组织各区长度划分以及交通标志牌摆放位置详见图A-5(路面施工安全设施设置图)。
每个施工作业段封闭交通的长度不应超过4km ,当多个作业面同时进行时,各作业面之间应交叉组织交通,不宜多个作业面一起封闭交通,以免封闭路段过长,影响交通与安全。
施工作业人员必须着反光标志服,作业机械必须按标准涂以桔黄色,且按标准安装黄色警示灯。
九、 Novachip 超薄磨耗层混合料配合比设计文件
见附件二附件二
文件名: 临长高速公路沥青路面超薄磨耗层NovaChip.doc 目录: C:\Documents and Settings\Administrator\桌面 模板: C:\Documents and Settings\Administrator\Application
Data\Microsoft\Templates\Normal.dot
标题: 长高速公路沥青路面超薄磨耗层NovaChip 主题:
作者: 湖南省交通科学研究院-谢祥根
关键词:
备注:
创建日期: 2013-4-23 14:16:00
修订号: 2
上次保存日期: 2013-4-23 14:16:00
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