浅谈彩色沥青施工技术

摘要:本文以广州BRT工程彩色沥青摊铺为实例,介绍了大面积彩色沥青摊铺的技术要点,可供相关项目作为借鉴。

关键词:彩色沥青;施工技术

1. 工程概况

广州中山大道快速公交(BRT)试验线沥青路面工程某标,里程为K20+200～K22+860.615,位于黄埔东路路段。

中山大道快速公交(BRT)试验线沥青路面工程道路改造内容主要包括:对BRT车道和新建非机动车道加铺彩色沥青面层。

1.1工程结构形式及工程量

1.1.1横断面设计

BRT路段断面组成:B3(绿化带)+5米(人行道)+2.5米(非机动车道)+1.5米(人行道)+B(车行道)+4米(BRT专用道)+0.5米(分隔带)+4米(BRT专用道)+B1(车行道)+1.5米(人行道)+2.5米(非机动车道)+5米(人行道)+B2(绿化带)

BRT错位式站台路段断面组成:B4米(绿化带)+5米(人行道)+2.5米(非机动车道)+1.5米(人行道)+12.5米(车行道)+3.5米(BRT专用道)+0.5米(分隔带)+7米(BRT专用道)+4米(站台)+12.5米(车行道)+1.5米(人行道)+2.5米(非机动车道)+5米(人行道)+B5米(绿化带)。

1.1.2路面结构设计

(1)BRT专用车道

上面层:4cmAC-13C细粒式粗型密集配绿色改性沥青砼,工程量394.28m3(其中,BRT站台停靠段及站台前后渐变段上面层结构为4cmSMA-13细粒式改性沥青玛蹄脂,工程量602.88m3)

下面层:6cmAC-20C中粒式粗型密集配沥青砼(加抗车辙剂,掺量为沥青混合料总质量0.3%,动稳定度大于6000次/mm),工程量3085.74m3

ATB-30密集配沥青稳定碎石调平层,工程量1980m3

(2)非机动车路面

结构为 3cmAC-10F细粒式细型密集配沥青砼,工程量398.67m3

6cmAC-20F中粒式细型密集配沥青砼,工程量797.34m3

(3)沥青混合料指标

①集料

上面层的细集料均采用辉绿岩或玄武岩的反击碎石以及机制砂,其他层可用反击破方式生产的花岗岩。

②沥青

AC-20、ATB-30、AC-10F。AC-20F沥青均采用70号重交沥青;BRT彩色沥青采用明色沥青;SMA-13采用高品质的改性沥青。

③透层油及粘层油

透层油采用慢裂洒布型阳离子乳化沥青PC-2,用量1.0L/m2。

2. 彩色沥青摊铺

2.1施工工艺、施工方法

(一)下承层的清洁处理

1、处理下承层,下承层的清扫、修补、处理是一项极其重要的工作,必须予以重视。该项工作应在摊铺前1天完成,并验收确认。彻底清扫、冲洗下承层的污染物,砂浆和其它浮渣应用钢刷擦清。

2、洒布粘层油。为确保上面层与下承层粘结完好,在摊铺沥青混合料前,应对下承层、横缝接口、与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面,均喷洒一层粘层油。沥青结构层与基层间洒布封层油。

(二)彩色沥青砼混合料的拌合以及运输

(1)工程主要材料彩色沥青砼由我司设在广州白云区良田镇的沥青混凝土拌和厂提供。彩色沥青混合料与普通沥青混合料拌和基本相似,但应着重注重以下事项:①拌和前,将搅拌站的拌和缸和沥青输送管道清洗干净;②原材料性能应稳定、使生产目标配合比能最大限度地接近设计配合比;由于色粉比重大,在混合料中具有着色、分散、吸附、稳定、增粘的作用,添加时考虑其对环境的影响,生产前根据目标配合比计算出每盘混合料色粉用量,用聚乙稀塑料袋装好,拌和中由人工辅助加入;③拌和温度控制在160℃~180℃,拌和时间比普通沥青混合料多10s,出料及时检查粒料和颜色是否均匀。

(2)运料车每次使用前后必须清扫干净,在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料,以减少混合料离析。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。

(3)运料车进入摊铺现场时,轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物。

(4)沥青混合料运输车的数量应与搅拌能力或摊铺速度相适应,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。对高速路和一级公路开始摊铺时,在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆。

(5)运料车卸料时,设专人进行运料车辆的指挥,在运料车距摊铺机料斗100~300mm处停车挂空挡,由摊铺机推动前进,严禁冲撞摊铺机。

(6)工地设专职监督员一名,沥青混合料在摊铺地点凭运料单接收,对已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或运料车卸料时的混合料温度低于规定的铺筑温度,被雨水淋湿的混合料都应废弃,不用于本工程。

(7)除非运来的材料可以在白天铺完并能压实,或者在铺筑现场备有足够可靠的照明设施,当天或当班不能压实的混合料不得运往现场。否则,多余的混合料不得再用于本工程。

(三)彩色沥青砼摊铺

(1)彩色沥青摊铺温度宜控制在150℃～180℃之间,不低于150℃。

(2)每次摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开关、链板送料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心为度,使熨平板的档料板前后混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺出现离析现象,检测松铺厚度是否符合规定、满足施工要求,以便随时进行上述各项调整。摊铺混合料前,应预热熨板到85℃～100℃(不低于85℃),摊铺时熨平板应采用中强夯实等级,使初始压实度不小于85%,摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入料将路面拉出条痕。

(3)彩色沥青面层摊铺采用非接触式平衡梁进行摊铺,不采用钢轨引导的高程控制方式,摊铺前应严格按松铺标高用木板将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求,同时调节好主副板防止摊铺时产生拉痕,影响平整度和外观质量。

(4)为提高路面平整度,摊铺时应连续稳定,摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺速度按2～4m/min左右予以调整选择,做到缓慢、均匀不间断摊铺,不应以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。

(5)摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不得用人工整修,只有在特殊情况下,需在现场技术人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷严重时予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

(6)摊铺过程中应随时检测调整松铺厚度,确保松铺厚度偏差在0～3mm以内。目测混合料的质量(包括拌和质量和配合比情况),发现问题及时报告技术负责人予以处理。

(7)要注意摊铺机接斗的操作程序,以减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,运料车退出,料斗两翼合拢,当料斗两翼才恢复原位时,下一辆运料车即可开始卸料,做到连续供料,并避免粗集料集中。

(8)严禁料车撞击摊铺机,料车应在离摊铺机前沿100~300mm处停下来,调为空档,由摊铺机靠上并推动料车前进。随时观测摊铺质量,发现离析或其它不正常现象及时分析原因,予以处理。料车在摊铺区洒落的散料必须及时清除。

(9)遇到机器故障、下雨等原因不能连续摊铺时,及时将情况通知拌和组并报告技术负责人。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料,遭雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺,雨后在下承层未充分干前,不得继续摊铺。

2.3路面材料控制措施

(一) 对沥青油质量的检验和控制

(1)BRT彩色沥青砼的结合料采用明色沥青,主要指标参考《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对聚合物改性沥青技术要求。

此外,为避免彩色沥青路面被汽车轮胎上的脏物和杂物污染而影响景观效果,施工选用明色沥青同时应满足一下要求:即开放交通后路面具备良好的干爽程度,且不吸附轮胎上的污染物。

评价时可借鉴纸干法实验测试判断时间的表面干爽程度。实验方法:取两张表面光洁的面巾纸夹在两个马歇尔试件之间,将同样方法制作的四组试件放入45±1℃恒温箱,3小时后取出试件,将面巾纸从试件上揭开,观察试件表面是否有纸屑残留。

类纸干法判断标准

试验条件 试验结果 干爽程度判断

45±1℃恒温箱,3h 表面无纸屑残留 优良

2处以下纸屑残留 合格

3处以上纸屑残留 不合格

(2)BRT彩色沥青砼的着色剂采用绿色着色剂

绿色着色剂色粉采用氧化铬绿,颜料不应掺加其他有机或无机着色物并且应无各种体质颜料或冲淡物。其技术指标应符合氧化铬绿国家标准(GB/T20785-2006),具体技术要求详见下表。色粉的色彩标准符合色卡号为Ral 140 40 40,色卡号取值参考德国Ral标准色卡系列中1625种颜色的Ral设计师色卡-D2色卡,色彩真实性以纸版色卡为准。

(3)抗车辙剂

重交通沥青路面专用抗车辙剂,掺量为沥青混合料总质量的0.3%。

(二) 对粗骨料处理及质量的检验和控制

上面层沥青混合料的集料采用反击破方式生产的辉绿岩或玄武岩。其他面层沥青混合料的集料可采用反击破方式生产的花岗岩。集料表面应粗糙有棱角、尽量接近立方体形状,应具有较低的压碎值、磨耗值和较高的磨光值,并与沥青有良好的粘附性。具体要求应符合《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对集料技术要求。(2)集料的粒径规格应满足《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定的要求。

(三) 对细集料处理及质量的检验和控制

细集料采用机制砂,为保证与沥青有良好的粘结力,采用辉绿岩或玄武岩破碎的机制砂。细集料应满足《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定的要求。

(1)细集料应洁净、干燥、无风化、无杂志,并有适当的颗粒级配。细集料的洁净程度,机制砂以砂当量(适用于0～4.75mm)或亚甲蓝值(适用于0～2.36mm或0～0.15mm)表示。

(2)机制砂宜采用专用的制砂机制造,其级配应符合S16的要求。

(四) 填料

沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩经磨细得到的矿粉,原石料中的泥土杂志应除净。矿粉应干燥、洁净,能自由地从矿粉仓流出。填料应满足《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中规定的要求。

(五) 彩色陶瓷粒

选用粒径5-10mm的绿色陶瓷粒以同档石料30%的掺量,并防止表面沥青膜脱落后非彩色陶瓷粒骨料本色外露。

彩色陶瓷粒骨料表面应粗糙有棱角、尽量接近立方体形状,应具有较低的压碎值、磨耗值和较高的磨光值,并与沥青有良好的粘附性。陶瓷粒的颜色标准参考色粉所选用的色卡号Ral 140 40 40。具体要求应符合《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中对集料技术要求。同时满足相应的国际要求。

3.彩色沥青混合料的温度控制

(1)混合料拌和厂的温度控制

拌和厂温度控制包括沥青加热温度、矿料加热温度和沥青混合料出厂温度。有关的温度控制规定如下:沥青加热温度控制在140～160℃,矿料加热温度控制在150～170℃,混合料出厂温度控制在150～170℃,并保证运到现场的温度不低于140℃。

(2)铺筑现场的温度控制现场温度控制包括混合料到场温度、摊铺温度、初压温度和终压温度。有关的温度控制要求如下:沥青混合料的到场温度不低于140℃,摊铺温度宜控制在150℃～160℃之间,不得低于140℃,初压温度不低于120℃,复压温度不低于90℃,终压温度不低于70℃。

各种温度由沥青混合料路面施工质安员负责测试。对运到路面的沥青混合料至少每车检测一次,同时注意温度均匀性和色泽均匀度。对不符合要求的沥青混合料,坚决废弃不用,以保证碾压温度和沥青路面的耐久性。

(3)沥青混合料的保温措施

1)施工前仔细摸查施工现场的交通状况,选择最合理的沥青砼运输线路,并根据施工时具体交通信息随时作出调整,保证沥青砼到达现场所用的时间最短而且不能超过40分钟。

2)尽量采用大吨位的车辆进行沥青砼运输。

3)沥青砼采用双层覆盖方法,先盖麻袋,再盖蓬布,尽可能避免沥青与空气接触,以减少物料热量散失。

4)当平均气温低于+10℃时或有降雨可能时,不得进行施工。

4.防止彩色沥青砼离析的措施

(1)沥青混合料生产过程中,必须经常检查振动筛是否完好,破裂较严重的必须及时更换。

(2)严格控制搅拌时间,注意防止混合料中大小骨料聚集的现象。

(3)从拌和机贮料罐向运料车上卸料时,分三层卸料。每卸一斗混合料,汽车挪动一个位置,卸完一层后,再依法进行第二、三层卸料,以降低粗集料的集中程度。

(4)保证投入足够的运输车辆进行沥青摊铺施工,不能出现等料现象。

(5)施工时控制好摊铺速度,不宜过急。

(6)摊铺机送料和布料必须均匀,控制好送料仓口开度和布料器处于中挡或高挡位置。

(7)施工中要求保持摊铺机两侧有不少于送料器高度三分之二的混合料。

5.彩色沥青混凝土路面平整度的控制

(1)上面层铺筑时,先消除或改善中面层的局部不平整缺陷,如施工接头错台,碾压中产生的推移,用铣刨机修正,清除表面因交互施工产生的污染等,使中面层保持良好状态。

(2)施工前应对拌运、摊铺碾压各环节的机械配套进行调整,集中检修维护,并配套可靠的场内外通信设备。

(3)沥青混凝土摊铺前,摊铺机烫平板温度必须加热到110℃～120℃。沥青混凝土摊铺时,摊铺机速度应控制在2～3.5m/min范围内,并且摊铺过程中一般不宜随便改变速度。

(4)摊铺中,除个别点因骨料受烫平板刮移,造成小孔洞,需局部补细料外,铺出的路面不需人工修正。

(5)施工过程中,沥青混合料碾压的温度是平整度控制的关键,碾压混合料时必需在较高温下进行,一般初压不低于120℃,复压不低于90℃,终压完成时不低于70℃。

(6)新旧路面的搭接,必须采取切缝的方式,做好接缝的处理。

6. 结语

本文通过广州的工程实例,在市政道路上大面积运用彩色沥青施工,并进行工艺探讨,给今后的相关工程提供了很好的借鉴和指导。

参考文献:

[1]《公路沥青路面施工技术规范》JTJ032-94

[2]广州市市政工程设计研究院,中山大道快速公交BRT试验线工程道路工程施工图