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路麵拋丸機在市政路橋施工中防水路基麵的施工技術

文章出處:www.onenonly.com.cn人氣:643發表時間:2018-06-20

摘要:對NovaChip超薄罩麵技術進行了簡述, 從NovaChip超薄罩麵施工中的原材料質量控製、配合比設計及施工控製要點入手, 介紹了NovaChip超薄罩麵在公路隧道養護中的應用, 指出在公路隧道養護中, NovaChip超薄罩麵可顯著提高行車安全性和舒適性, 具有良好的經濟效益和社會效益。

 

  0 引言

  水泥混凝土路麵是我國高速公路隧道使用最多的路麵結構形式, 這些路麵投入使用一段時間後, 普遍存在抗滑力不足的問題。采用“白+黑”進行瀝青混合料罩麵養護改造, 當罩麵厚度較大時, 使隧道內淨空減少, 且發生火災時容易形成較多的煙霧釋放源。當罩麵厚度較薄時, 路麵耐久性往往較差。

  在公路隧道Nova Chip超薄磨耗層施工中, 使用高性能改性乳化瀝青作為粘結層, 將20 mm~30 mm厚的瀝青混合料攤鋪在水泥路麵上形成表麵抗滑磨耗層, 能顯著提高隧道路麵的抗滑性, 增加行車安全性, 有效降低現有隧道路麵噪聲。磨耗層耐久性良好, 造價遠低於水泥路麵微表處, 具有極大的推廣應用前景。

  1 概述

  熱拌薄層瀝青混凝土罩麵技術是一種經濟適用的路麵修補技術, 廣泛應用於路麵的預防性養護, 也作為新建瀝青路麵表麵的抗滑磨耗層使用。

  在我國, 超薄瀝青麵層的類型有:密級配的SMA-13, SMA-10, AC-10C等;開級配的OGFC-13, OGFC-10等;半開級配的NovaChip-13, Nova Chip-10及法國的BBM-10等。一般根據路麵狀況與設計要求合理選擇使用。

  Nova Chip超薄罩麵適用性強, 應用範圍廣泛, 在瀝青路麵和水泥路麵上均可使用。在我國, 可將其作為高等級路麵進行預防性養護的技術之一, 也可作為高等級路麵中出現輕微病害的處治措施之一, 使用較多的還將其作為新建路麵的表麵磨耗層使用。使用該法成型後的路麵表麵構造深度大, 適用於交通負載大、路麵性能要求高的公路隧道水泥路麵, 處治後的隧道路麵具有良好的抗滑, 抗車轍, 抗磨耗、防水害、降噪的性能, 壽命一般可達到5年~8年。

  在我國, 很多使用一定年限的隧道出現了洞口段路麵磨損嚴重的問題, 難以滿足行車要求, 嚴重的甚至出現磨光現象, 導致路麵抗滑性能顯著降低, 嚴重的威脅路麵行車安全。對公路隧道路麵采用Nova Chip超薄罩麵技術進行處治, 發揮其構造深度大的技術優勢, 使得路麵抗滑性能得到顯著改善, 延長路麵耐久性, 顯著提高隧道服務水平。

  2 原材料

  1) 粘結料。采用Nova Bond改性乳化瀝青作為粘結層, 具有超強的粘結能力, 起著封層與粘層的雙層作用的效果。易於噴灑、破乳速度快、水敏感性好、抗裂縫能力強。2) 粗骨料。混合料性能很大程度取決於石料性能。石料采用斷級配, 確保石料間充分嵌擠, 形成較深的構造深度, 保證雨天行車能見度。在NovaChip超薄罩麵技術中, 粗集料可分為5 mm~10 mm, 10 mm~15 mm兩種類型。為確保成型後路麵的抗滑性能, 要求粗骨料具有足夠硬度和強度、顆粒形狀好、良好的磨光性能。堿性石料為宜, 石質須致密、堅硬, 塊狀構造, 能形成良好的嵌鎖效果。3) 細集料。采用100%破碎加工成的機製砂為宜。要求機製砂幹燥、無雜質, 且顆粒的棱角性好。為保證細集料與瀝青間的粘結效果, 應嚴格控製細集料中土的含量。4) 粘結料。通過對改性乳化瀝青、橡膠改性瀝青、Nova Bond改性乳化瀝青以及SBS改性瀝青等進行了性能檢測, 通過對相關參數進行的對比, 建議使用NovaBond改性乳化瀝青為宜, 其粘結強度最高, 無粘結力衰減, 與集料間粘結牢固, 有利於顯著提高路麵的耐久性。采用殼牌Nova Binder改性瀝青, 相對密度為1.037, 具有良好的高溫穩定性、低溫韌性及抗應力變形能力等路用性能。

  路麵拋丸機是日常生活中經常會見到的一項設備,在道路施工中需要對路麵進行拋丸打毛、日常養護等,這些都離不開路麵拋丸機。

  1、路麵拋丸機工作原理

  路麵拋丸機是利用電機驅動的拋丸輪在高速旋轉過程中產生離心力和風力,一定顆粒度的彈丸流入進丸管時(可以控製彈丸的流量)便被加速帶入高速回轉的分丸輪中,重慶拋丸機在離心力的作用下,彈丸由分丸輪窗口拋出進入定向套,再經由定向套窗口(控製丸料的拋打方向)拋出,由高速回轉的葉片拾起,並沿葉片之長度方向不斷加速運動直至拋出,拋出的彈丸形成一定的扇型流束,衝擊工作平麵起著清理強化的作用。然後彈丸和灰塵、雜質一起經過反彈室來到儲料鬥的上方。

  大功率的除塵器通過儲料鬥上方的分離裝置將丸料和灰塵分離,丸料進入儲料鬥繼續循環使用,灰塵則通過連接管進入除塵器。當灰塵進入除塵器後,通過濾芯的分離,停留在儲灰鬥中和濾芯的表麵。自動反吹除塵器可以通過壓縮機提供的反吹空氣自動間隔清理每一個濾芯。最後在機器內部通過配套吸塵器的氣流清洗,將丸料和清理下來的雜質分別回收,並且使丸料可以再次利用。拋丸機配有除塵器,可做到無塵無汙染施工,既提高了效率,又保護環境。

  2、路麵拋丸機的應用

  1.用於提高瀝青路麵的粗糙度和摩擦係數,從而提高路麵的附著力,用以保證行車的安全。與此同時,瀝青路麵的附著物(如燃油,機油等)也無處可逃,因而可以提高路麵的抗滑性能。

  2.鋼橋麵防腐塗裝。在我國,拋丸工藝在鋼橋梁防腐塗裝中的應用不容否定。在建和已建的大多數橋梁在進行防腐底漆或其他噴塗之前都會選擇使用拋丸工藝進行對表麵的清潔和粗糙度處理,青島跨海灣大橋使用的拋丸機,拋丸工藝處理鋼橋麵可以達到SA2.5/SA3的鋼板清潔度要求,並且可以控製粗糙程度, 滿足用戶的塗裝要求,整個過程更是無塵操作,移動方便,既環保又便捷。

  3.隧道的維護。在我國,出於防水以及材料耐燃和耐油等方麵的考慮,隧道內路麵一般采用水泥混凝土,但這對長隧道路麵的抗滑性能也提出了較高的要求。對於以上兩種在我國依舊難以解決的問題,拋丸工藝是一種施工簡單、設備投入小、效果顯著而又環保的處理方法。在混凝土橋麵防水鋪裝中,拋丸工藝已經是歐美國家工藝規範的要求,在中國也正在被逐漸接受,均采用拋丸工藝對混凝土路麵進行維護。

  4.機場跑道的預防性養護。路麵拋丸機的使用將混凝土及瀝青跑道上的胎跡、標線去除問題變得輕鬆簡單。除胎跡(除橡膠)、去除標線、恢複及增加機場跑道表麵粗糙度,提高跑道的摩擦係數等都是路麵拋丸機的處理範圍。並且在處理過程中,遊刃有餘,路麵拋丸工作進行的更是井然有序。

  5. 市政道路及鋪裝路麵。城市裏的各種道路鋪裝均可采用拋丸機進行清潔處理,去除路麵的標誌標線,對交通繁忙的十字路口,路麵可進行拉毛,提高路麵粗糙度和摩擦係數。減少路麵建設中的問題。因此,路麵拋丸機對於城市建設的輔助性作用正在一步步將AG亚游集团的生活規範化、便捷化。

  3 混合料配合比設計

  Nova Chip超薄罩麵具有獨特的混合料設計方法, 采用油膜厚度法代替了傳統的混合料設計方法, 確保形成9μm~12μm的油膜厚度, 能保證骨料間足夠的粘結力。礦料間超過17%的孔隙率, 形成足夠空間能容納更多的多餘膠結料, 確保路麵不泛油。

  在Nova Chip混合料配合比設計時, 采用旋轉壓實法進行, 主要進行確定礦料級配、最佳油石比和進行試驗段驗證等。

  1) 礦料級配設計。采用斷級配。在礦料設計中, 單一粒徑碎石占70%~80%、細集料占比20%~30%, 具有“粗集料多、細集料少”的顯著特點, 確保形成大空隙率。在我國, 根據使用碎石的最大粒徑不同, Nova Chip混合料可分為三種類型。A型最大粒徑4.75 mm, B型為9.5 mm, C型為13.2 mm, 對應的混合料表麵紋理及摩擦係數依次增大。C型主要用於交通量大的道路。本文采用C型混合料。某工地采用的混合料級配如表1所示。

表1 混合料級配表

  表1 混合料級配表

  2) 確定最佳油石比。在影響混合料性能的因素中, 瀝青用量是一個關鍵因素。因此, 確定最佳瀝青用量對確保混合料性能十分關鍵。在施工中, 瀝青用量過大時, 容易導致路麵出現泛油和車轍病害;太小則容易導致路麵出現麵層剝落、水破壞等影響耐久性的問題。

  在混合料級配確定後, 采用旋轉壓實試驗進行試件製備, 級配用油石比采用5.0%, 並分別進行性能檢測。試驗結果表明, 混合料中的油石比一定時, 礦料級配隨粉膠比增大。是由於集料間隙被礦粉有效填充, 使得混合料中的礦料間隙及空隙率降低。參照我國采用的C型混合料的一些經驗, 並結合設計經驗和施工現場氣候條件, 合理確定設計油石比5.0%後, 合理確定混合料設計級配。

  4 施工要點

  Nova Chip超薄磨耗層是一種超磨耐久的表麵層, 是由粘結層和間斷級配的熱瀝青混合料形成1.5 cm~2.5 cm的超薄罩麵, 實施的施工工藝較為獨特。

  4.1 拋丸處治

  為增強罩麵與原路麵間的粘結強度和抗剪強度, 須對水泥路麵進行拋丸處治。可采用鑄鋼丸和水平移動式拋丸機進行, 拋丸深度為1 mm~3 mm, 露骨率須大於20%, 表麵具有均勻粗糙度和良好清潔度, 確保罩麵和原路麵間良好的粘結效果。拋丸後盡快進行粘結層施工, 減少二次汙染。

  4.2 病害預先處理

  水泥路麵的強度、穩定性和完整性對罩麵性能及耐久性具有顯著影響。在進行罩麵施工前, 對拋丸後出現的裂紋、孔洞及凹凸不平等缺陷須進行處理, 保證其良好穩定的支撐作用。將鬆散、掉粒的水泥混凝土路麵鑿除, 對大於6.3 mm的裂縫要使用縫料進行清理, 對坑槽預先進行挖補。大於12.5 mm的車轍須進行銑刨或用微表處進行車轍填補。對路麵的嚴重結構性病害, 如嚴重的疲勞裂縫和車轍, 在施工前須做好預先處理。

  4.3 溫度控製

  Nova Chip超薄罩麵施工對環境溫度要求較高, 各工序溫度控製要求如表2所示。

表2 各工序溫度控製表

  表2 各工序溫度控製表

  氣溫或水泥混凝土路麵溫度低於15℃, 應停止超薄罩麵施工。

  4.4 混合料拌和

  在進行混合料生產時, 應做好拌和時間和溫度的嚴格控製, 采取有效措施實現礦料級配和瀝青用量的實時監測。振動篩規格應與礦料規格相匹配。某工地采用的生產配合比如表3所示。

表3 生產配合比

  表3 生產配合比

  間歇式拌和機每盤的生產周期不少於45 s, 其中幹拌時間不少於10 s, 確保混合料拌和均勻, 成品混合料無花白、冒青煙和離析等現象。

  定期對拌合樓的計量和測溫裝置進行校核, 瀝青用量誤差按0.3%進行控製。

  4.5 攤鋪

  Nova Chip超薄磨耗層使用專用機械Novapaver施工, NovaBond粘層油灑布和Nova Chip混合料攤鋪同時進行, 須確保足夠的運輸車輛。鋪攤作業須連續進行。為有效提高路麵的初始壓實度, 須合理選擇振搗或夯錘的振動頻率和振幅。熨平板提前預熱至100℃以上。粘層油Nova Bond灑布溫度要求為60℃~80℃, 灑布量為1.2 kg/m2, 攤鋪速度控製在10 m/min~12 m/min範圍內, 灑布量須精確, 以確保攤鋪均勻。混合料鋪攤溫度控製在160℃左右, 空隙率控製在12%左右。

  4.6 碾壓

  在罩麵施工中, 壓實目的在於實現石料嵌擠。由於罩麵厚度較薄, 降溫較快, 鋼輪壓路機須緊跟攤鋪機均勻碾壓, 壓實後路麵一次成型。嚴格落實壓路機組合碾壓方案, 分別組織實施初複壓作業, 以期最短時間內達到壓實度要求。某工地采用的碾壓速度控製如表4所示。罩麵縱向接縫施工須確保在混合料溫度降低至120℃之前完成。成型後的路麵須密實平整, 要求縱橫縫平順, 不存在明顯的離析、坑槽、鬆散、泛油等病害。在成型後的路麵溫度自然降至50℃以下時, 方可開放交通。

表4 碾壓速度控製表

  表4 碾壓速度控製表

  5 結語

  在水泥混凝土路麵加鋪Nova Chip超薄罩麵後, 可使得路麵平整度得到極大改善, 路麵抗滑性能得到有效恢複並提高, 顯著提升路麵的行車安全性和舒適度。

  在公路隧道養護中, 推廣Nova Chip超薄罩麵技術進行抗滑處治, 發揮其良好的路用性能, 能有效解決公路隧道路麵抗滑不足等病害, 路用性能顯著提高, 具有良好的經濟效益和社會效益。