SRX穩定碎石的施工工藝探討

SRX穩定碎石的施工工藝探討

SRX穩定碎石應用技術的提出,目的是通過道路建築材料的改進,替代傳統材料、結構和工藝的技術方案,有效提高道路建設的環保效能。這類結構層,能夠克服以往採用無機料穩定基層材料易造成施工汙染、工藝複雜、早期開裂現象嚴重等弊端。相對於半剛性基層的研究和施工質量水平,目前國內對有機聚合物SRX穩定碎石研究和應用較少,因此本文對其進行探討。

試驗方法

(1)重型擊實試驗方法自實施以來,對我國公路路面基層工程實踐和科學研究起到了很大的作用。但隨著大噸位振動壓路機在工程中普遍使用,重型擊實試驗方法已落後於時代的步伐。主要表現為:與實際工程振動壓路機碾壓方式不匹配;擊實功與生產實踐中大噸位振動壓路機不匹配;試驗前後的含水率差異較大;此外,擊實試驗採用分層擊實方式,與工程現場生產過程不吻合;分層裝料及單層擊實厚度、拉毛處理及對試樣表面的整平處理會因試驗人員的不同而影響擊實效果。

(2)目前,靜壓成型方法是室內成型試件的主要方法,但是隨著施工機械與施工技術的不斷提升,靜壓成型效果與實際效果有較大的差異。主要表現為:由於重型擊實法確定的最佳含水率偏大,較多的水分充當潤滑劑,靜壓成型試件時,混合料空隙中較多的水分被擠壓出來,使得成型前後含水率變化較大;靜壓成型試件過程中,由於靜摩擦力的作用,顆粒不能大範圍移動,導致集料出現被壓碎的現象,不能更好的模擬現場碾壓與被壓材料之間的相互作用機理。

(3)SRX穩定碎石隨著水分揮發,集料表面形成有機黏膜而構成強度。SRX穩定碎石試件含水率大小直接影響強度,不同溫度、不同時間下試件含水率是不相同的,因而,所測的力學強度也不相同。可見,測試條件直接影響SRX穩定碎石力學強度測試結果。為了試驗結果具有可比性,必須統一強度測試條件,即要求在相同含水率下測試其力學強度。目前,SRX穩定碎石的養護條件為養生溫度30℃、養生時間10d,該條件不能全面反映養護溫度與養護時間的關係,同時室內養生時間過長,影響試驗效率。

針對半剛性基層瀝青路面的問題,國內開展了對柔性基層瀝青路面結構的研究,並鋪築試驗路。近些年,交通部公路研究所先後與國內一些單位在山西、青海、四川等地開展了柔性基層瀝青路面結構設計方法研究,研究了柔性基層材料設計、技術要求以及施工工藝,並通過加速加載試驗對相關技術進行了試驗驗證,結果表明:2種路面結構具有同等的承載能力,但柔性基層瀝青路面結構對水的適應能力更好;“西部地區瀝青路面合理結構與厚度的研究”對柔性基層材料設計、技術要求以及施工工藝等進行了研究,結果表明:在完全相同的試驗條件下(同等荷載、控溫和不控溫2種條件),柔性基層瀝青路面車轍與半剛性基層瀝青路面相差不大,但柔性基層瀝青路面結構的抗裂性能明顯要好於半剛性基層結構。全國各地試驗段及實體工程同樣證明上述結論,但瀝青穩定碎石基層將增加路面結構的總造價,增加幅度約20%~30%。

SRX穩定碎石施工過程及技術要點與常規半剛性基層相比有以下幾個突出特點:

(1)生產設備簡易。SRX聚合物與級配碎石只需在常溫下混拌,聚合物呈水基液態,便於拌和均勻。(2)混合料生產和施工過程的環境保護。SRX聚合物一般呈中性,無毒、無害、無揮發,溼態拌和,不會產生粉塵、有害氣體、洩漏等對空氣、水土的汙染;生產與施工過程中,對施工人員的健康沒有傷害。(3)施工工藝簡單快捷。SRX聚合物穩定材料在未壓實前只需保持水分,可允許施工操作時間較長,一般在3~5天內均可使用,為施工時間的調整提供了充分的餘地。(4)乾燥養生條件。SRX聚合物穩定材料壓實後不需要灑水養生,而是在自然環境中失水養生或風乾。它的強度形成是依靠級配材料壓實後的嵌擠力和聚合物水分揮發後膠黏力來獲得的。(5)工後限制條件不苛刻。SRX聚合物穩定材料工後自然疏幹無需灑水保溼,若進行封層或表面覆蓋後可允許臨時交通限速通行,除降雨情況外,疏干時間一般較短,尤其日照充分時養生時間顯著節省。如果施工期間遇到降雨,則應停止施工,材料要進行遮蓋,適當增加養生時間。

SRX穩定碎石的施工工藝

(1)稀釋SRX原液。由於SRX原液比較粘稠,在與集料拌和前按照SRX原液∶水=1∶1的比例進行稀釋。(2)混合料拌和。當日混合料攪拌前,確定集料的含水率,計算當天的施工配合比。碎石與石屑進行幹混後按照計算比例添加SRX稀釋溶液與水,開始拌和,SRX穩定碎石採用穩定土拌和站施工。拌和時根據天氣適當調整含水率,保持現場攤鋪碾壓含水率接近於最佳含水率。拌和機由漏斗出料裝車,且分3次裝料,以降低集料的離析。(3)混合料運輸。根據試驗路段的路面結構、規定壓實度以及配合比計算各段需要混合料,並計算每車料能夠攤鋪的距離。運輸時,應儘快將混合料運送至現場,用篷布遮蓋車廂,減少水分損失。(4)混合料攤鋪與碾壓。攤鋪時,由攤鋪機跟進料車,保持30cm以上距離;攤鋪機開啟振動,保持勻速進行攤鋪;施工中隨時對攤鋪料進行檢查,在碾壓前最大限度減少離析。

碾壓是SRX穩定碎石基層施工的關鍵工序。碾壓過程中應保證碾壓作業的連貫性。

初壓:採用攤鋪機—膠輪壓路機—雙鋼輪壓路機前後緊跟的順序進行碾壓。碾壓速度應為1.5~1.7km/h,碾壓遍數不少於2遍。復壓:採用2臺20t振動壓路機,前後間距可控制在5m以內。按照弱振1遍—強振1遍—弱振1遍—強振1遍順序,碾壓4~6遍。碾壓速度為1.8~2.2km/h。終壓:採用膠輪壓路機碾壓2~4遍,消除基層上表面的輪跡,保證路面表面平整。

碾壓注意事項:碾壓時均應重疊1/2輪寬;碾壓時嚴格控制含水率。當含水率較大時,易造成推擠與基層彈簧現象;當含水率較小時,不易達到要求的壓實度。每段碾壓完成後立即檢測壓實度,確保壓實度合格,否則補壓。

(5)接縫處理。每天停工時應預留1~2m不進行碾壓,與第2天攤鋪的結合料一起碾壓,但應保證混合料的含水率。在接縫處,確定出基層面離開3m直尺的點作為接縫位置,攤鋪機從接縫處起步攤鋪。

(6)養生。每一段經過壓實度檢測合格後,進行自然養生。SRX結合料為水分蒸發養生,因此養生期間不需要灑水,只需日照通風乾燥養生即可。

SRX穩定碎石強度的形成主要是通過壓實和水分揮發,在碾壓後晾曬一段時間的路段上表面鋪灑一層石屑,保證石屑均勻覆蓋整個路面,用壓路機靜壓一遍即可。養生期間只需要SRX穩定碎石基層表面乾燥後即可開放交通,避免了車輛通行與剎車時出現推擠的現象,同時控制車輛的車速≤20km/h。

結語

結合實體工程的應用,提出了SRX穩定碎石施工技術,由於試驗方法的限制,使得SRX穩定碎石在材料組成、力學特性、設計參數以及設計方法等發麵存在不足。因此,結合我國國情,以低碳、環保、經濟、耐久和可持續發展為目標,通過引進、吸收、消化國外先進新技術、新工藝、新材料,開展基於垂直振動法(簡稱VVTM)有機聚合物SRX穩定碎石基層關鍵技術研究及應用。

SRX聚合物材料不同於常規半剛性穩定材料,在施工工藝方面具有突出的優勢,作為另一種路用材料進行推廣應用,對我國道路建設技術進步、環境保護及可持續性發展具有重要意義。


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