公路工程瀝青路面施工技術與質量控制策略分析
導讀:為對港珠澳大橋珠海人工島通道(原施工便橋)橋面鋪裝層進行品質化提升并延長橋面系服役壽命,采用了高韌超薄瀝青磨耗層對其進行整體罩面.實施過程中,結合橋梁恒載受限、作業時間緊
來源：未知
發布日期：2019-10-15 17:12【大 中 小】
然而,薄層瀝青鋪裝體系的受力特點與傳統厚 度鋪裝層有著本質的區別:鋪裝層厚度越薄, 對鋪裝層與水泥橋面的層間力學性能要求則越高, 若鋪裝層的層間抗剪和抗拉拔能力不足,將極易產 生推移、脫皮等早期病害.其次,由于人工島通道 原水泥混凝土鋪裝層存在較多微裂縫,為防止反射 裂縫在薄層鋪裝結構中過快產生以及雨水侵入原鋪 裝層內部加劇鋼筋的銹蝕,在薄層鋪裝的抗裂和密 水性能方面提出了更為苛刻的要求.再者,橋梁恒 載受限的技術問題限制了加鋪層的壓實僅可采用非 振動式的碾壓工藝,即要求混合料同時還應具有更 好的可壓實性. 上海昌吉地質儀器有限公針對上述技術現狀,結合對該通道品質化提升 的需求,在鋪裝層材料與配比設計、橋面修復材料 選擇與工藝、水泥橋面與瀝青層界面處置技術、施 工質量精細化管理與控制等方面進行了系統的試驗 研究與實施方案設計,為人工島通道水泥橋面的品 質化改造提供了技術保障.
高韌超薄瀝青磨耗層技術及其特點
高韌超薄瀝青磨耗層(GTＧ８)技術是一種采用 同步攤鋪施工工藝,實施厚度為０．８~２．０cm 的瀝 青混凝土面層.分別以 GTTECH 高黏高彈改性瀝 青(PG１００型)和 SBS高黏改性乳化瀝青作為熱拌 瀝青混合料和粘結層的材料,結合高瀝青用量的骨 架密實型連續級配設計,成型后的磨耗層具有良好 的抗裂、密水和抗滑性能.其技術特點如下.
１)抗滑性能強:采用特殊的級配設計,形成表 面粗糙、內部密實的骨架結構,實施完成后構造深 度大(在１．０mm 左右),摩擦系數高(可長期保持在 ５５BPN 以上).給車輛提供一個更 為 安 全 的 行 駛 表面.
２)耐久性能好:設計油石比大于７．２％,形成 １５μm 以上的厚瀝青膜,結合骨架密實型 級 配 設 計,可顯著提高混合料的抗裂能力(１５℃、１０００με 條件下疲勞壽命≥２０００００次),有效延緩反射裂縫 的產生.
３)黏結強度高:黏層油體系具有高軟化點(≥ ８０℃)、高彈性恢復(＞９８％)和高黏結強度(１５℃ 抗拉拔強度＞０．３Mpa)等優點,可確保在使用期內 薄層結構與原橋面鋪裝之間的緊密黏結(不發生脫 皮和推移).
４)行車噪音低:實施完成后可顯著提升橋面 鋪裝平整度,結合豐富的表面紋理,能夠有效衰 減、消 耗 噪 音 能 量.相 對 傳 統 的 降 噪 型 SMA 和 OGFC路面具有更好的降噪性能.
高韌超薄瀝青磨耗層現場實施
在高韌超薄瀝青磨耗層實施過程中,上海昌吉地質儀器有限公主要對其攤鋪工藝和碾壓成型方式進行了優化調整:采用同 步攤鋪機雙機聯鋪的作業方式,實現了從夜間１０ 點至次日下午５點的長達２．４km 的連續、快速攤 鋪作業;非振動式碾壓工藝的應用最大限度地避免 了碾壓作業對橋梁結構穩定性和水泥混凝土橋面鋪 裝系微裂縫擴展的不利影響.
１ 混合料的生產 高韌超薄瀝青磨耗層采用了 PG１００型高黏高 彈改性瀝青作為膠結材料,對拌和工藝具有更高的 技術要求.為確保混合料的成品質量,需要嚴格控 制每一盤混合料的生產:瀝青和集料的加熱溫度分 別控制在１８５±２℃和２０５±２℃;準確控制材料投 放比例,加料次序按照集料→瀝青→礦粉的次序執 行,調整總拌和時間為５０s(干拌１０s、濕拌４０s); 最終確保每一盤料的級配穩定性,且出料溫度嚴格 控制在１８５~１９０℃之間.經現場對每一盤料進行 質量排查,均未發現有花白、冒青煙或離析、析漏 等現象,混合料總體生產質量良好.
２ 混合料的攤鋪在人工島通道的攤鋪作業中,采用同步攤鋪機 雙機聯鋪的施工方式(如圖７所示).采用此工藝的 優勢在于:
１)雙機聯鋪能夠有效消除２幅攤鋪面的接縫 痕跡,可在顯著提升罩面外觀質量的同時,有效解 決接縫位置由于壓實不足造成的空隙率偏大,罩面 層滲水等問題,降低罩面運營期間出現早期水損害 的風險.
２)同步攤鋪工藝能夠防止薄層體系中最重要 的黏層體系不受污染或破壞,確保薄層材料與原橋 面的有效緊密粘結.
３)同步攤鋪工藝在實施厚度、攤鋪均勻性、原 橋面平整度修復方面均可實施精準控制,提高罩面 層的整體施工質量.
４)同步攤鋪實現了粘層油和混合料的同步實 施,減少了施工工序,而雙機聯鋪的作業方式則實 現了橋面全幅攤鋪,顯著地提升了作業效率.該工 藝的應用,使得項目最終順利在１９h內即完成了原 計劃３天的作業任務.
結 論
針對港珠澳大橋珠海人工島通道既有的“白改 黑”技術難題,提出了高韌超薄瀝青磨耗層技術體 系,配合下承層快速修復和界面處治工藝,快速 效地完成了該通道的品質提升工作. 上海昌吉地質儀器有限公司相關技術體系的實施,顯著提升了人工島通道 原橋面鋪裝的功能性能(降噪、平整與封水)、安全性能(抗滑)與力學性能(抗裂與層間黏結)等各項性 能.實現了對原橋面的綜合品質提升,改善了通道 行車服務環境,最大限度地保護了橋面系結構并延 長了其服務壽命.高韌超薄瀝青磨耗層的成套技術 體系符合當前綠色與高性能材料的發展趨勢,經進 一步優化調整后,可推廣為各類公路、城市道路、 橋梁和隧道結構的表面磨耗層方案.
