OGFC排水沥青施工技术的应用
随着经济发展,城区交通流量越来越大,城市道路使用过程中产生的交通噪声,使人们出行感到不舒适,居民生活质量下降。为营造静谧的社会环境,降噪排水路面在城市区域道路中逐渐开始推广使用。
2011年我市市区港城大道北段改造工程、人民路东段、西段改造工程、长安中路改造工程三条道路率先推行了排水沥青的施工技术。
本人在长安中路改造工程中担任项目经理,并结合公司在人民路东段、西段改造工程中采用排水沥青施工技术的经验,现就该施工技术的主要施工工艺、施工方法以及所采用的新型的材料类型作一概括总结,希望对今后该技术的施工有所帮助和借鉴。
一、排水沥青的优点
排水降噪沥青路面是通过面层中的空隙率将地表降水迅速排除,减少水雾的产生,吸收轮胎与路面产生的噪音,提高路面的抗滑性能,从而提高驾车的舒适性和安全性。一般沥青铺设的道路下雨天容易积水,汽车驶过会溅起水花影响路人,大暴雨天气形成水雾,影响驾驶员
视线,且车辆在沥青路上行驶噪音很大。排水降噪沥青在沥青中留了更多缝隙,使得积水顺着沥青材料渗透下去,车辆在较软的路面上行驶噪音问题也会大大减少。我市港城大道改造道路交叉口就是排水沥青与普通沥青衔接的,在行驶中这种优缺点对比感受明显。
二、排水沥青的实施
(一)工程概况
长安中路改造南起与人民路交叉口北长安路已改造处,桩号(K0+000),北止张扬公路立交桥北侧,桩号(K0+674.953),全长674.953米。现有道路路面车行道宽度较小,车流及人流量日益增大,不能适应日益增长的交通量要求,现对道路进行路面改建。
机动车道道路结构改造为:
4cm排水沥青混凝土(TPS-13)
4~8cm中粒式沥青混凝土AC-16(改性沥青)
4cm贯入式沥青混凝土
粘层沥青。
(二)OGFC排水沥青(添加TPS)的配比设计
我公司在排水沥青投产施工前,聘请了日本的技术人员,借鉴了日本在排水沥青路面方面的经验,并总结以往改造道路沥青混凝土施工经验,结合我国实际确定了排水沥青的配比设计。
1、材料:
(1)沥青:采用SBS改性沥青加8%TPS对沥青进行改性等于产生高粘度沥青的效果,提高集料间的粘结力延长道路使用寿命。
(2)集料:粗集料采用玄武岩,质地坚硬耐磨针片状少,规格是4.75~9.5mm、9.5~16mm;细集料用石灰岩0~2.36mm。填料采用石灰岩矿粉。
2、配合比设计
排水沥青路面的配合比设计方法与普通沥青混合料设计方法不同,粗集料使用比例高,空
隙率大,采用马歇尔试件的体积设计法进行,以空隙率作为配合比设计的主要指标,以析漏及肯塔堡飞散指标确定沥青用量。
(1)OGFC的主要技术指标及要求如表所示:
试验项目 我国技术要求 日本技术要求
空隙率(%) 18-25 20左右
马歇尔稳定度(kN) >3.5 >3.5
析漏损失(%) 3000 >3000
马歇尔试件击实次数 双面击实50次 双面击实50次
(2)OGFC我国的级配范围和日本的级配范围
筛网尺寸 级配范围
日本 中国
最大粒径(20) 最大粒径(13) OGFC(13)
(%) 26.5mm 100 ——
19.0mm 95-100 —— 100
16.0mm —— 100 100
13.2mm 64-84 90-100 90-100
9.5mm —— —— 60-80
4.75mm 10-31 11-35 12-30
2.36mm 10-20 10-20 10-22
1.18mm —— —— 6-8
0.6mm —— —— 4-15
0.3mm —— —— 3-12
0.15mm —— —— 3-8
0.075mm 3-7 3-7 2-6
沥青用量(%) 4-6降噪轮胎
(3)确定目标空隙率
参照日本技术要求本次试验确定目标空隙率为:20%
(4)初始级配的确定
根据上述级配范围拟配三组级配如下:
筛孔
mm 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
级配范围 00.0 90-100 50-70 12-30 10-22 6-18 4-15 3-12 3-8 2-6
试配1 00.0 91.4 60.5 19.3 16.7 13.6 9.7 7.8 6.1 4.7
试配2 00.0 91.1 60.5 21.4 18.7 15.0 10.5 8.2 6.3 4.7
试配3 00.0 90.9 60.9 23.6 20.7 16.4 11.2 8.6 6.5 4.8
(5)初始沥青用量计算
初始沥青用量=假定膜厚(14?m)×集料表面积
(6)根据初始沥青用量制作马歇尔试件拌和温度为180击实温度为160双面击实50次测得试件空隙率和密度结果如下:级配 理论密度
(g/cm3) 实测密度
(g/cm3) 空闲率(%)
试配1 2.656 2.104 20.8
试配2 2.651 2.174 18.0
试配3 2.650 2.207 16.7
由上表可知试配1符合空隙率要求
(7)沥青用量的确定
析漏试验是通过测试及计算一定配合比的沥青混合物中沥青的析漏量,来判断最合适沥青量的试验。大空隙沥青混合料为确保其耐久性,所以在沥青膜厚无流淌范围内取最大沥青
用量。肯塔堡飞散试验是对排水沥青混合料的集料抗飞散性进行测试的试验。按计算出的最合适的沥青用量制作试件分别进行密度试验、空隙率、马歇尔稳定度试验确认试验结果是否满足技术要求,如果满足,则确定该沥青用量为设计沥青用量,且空隙率控制在目标空隙率的±1%以内。
(三)排水沥青的施工注意点
1、施工前准备
(1)在施工开始的地方,必须设置横向施工接缝。
(2)在避开车轮通过的位置,设置纵向施工接缝。
(3)在施工开始前,充分预热沥青摊铺机的熨平板。
(4)上下层粘结:排水沥青面层与下层面的粘结非常重要。下层表面要清扫干净,粘结层使用SBS改性乳化沥青或SBR改性乳化沥青,乳化沥青用量以0.4~0.6L/m2为宜。
(5)粘结层必须在施工之前一天完成,排水性混合料必须在粘结层完全分解的状态下才能
施工。
2、排水沥青的摊铺
(1)排水性混合料的摊铺,基本上和一般的沥青摊铺一样进行,但是由于其温度下降的很快,所以必须适当加快摊铺速度。