硅藻土改性瀝青路面施工工法

硅藻土改性瀝青路面施工工法

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》是雲南路橋股份有限公司完成的建築類施工工法,完成人是王在杭、角述賓、陳建剛、徐家錦、蔡從兵。該工法適用於各級公路新建、改建工程及大中修工程熱拌熱鋪瀝青混凝土和瀝青碎石路面。

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》主要的工法特點是:相容性好;粘附性強;吸附性好;造價低,施工簡便。

2011年9月30日,《硅藻土改性瀝青路面施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:硅藻土改性瀝青路面施工工法
  • 工法編號:GJEJGF194-2010
  • 完成單位:雲南路橋股份有限公司
  • 主要完成人:王在杭、角述賓、陳建剛、徐家錦、蔡從兵
  • 審批單位中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

隨著中國公路運輸事業的蓬勃發展,2010年,中國的公路里程總長達到230萬千米,其中高速公路約8.5萬千米,在中國公路建設中,瀝青路面作為高等級路面的主要結構類型而得到廣泛套用,但是由於交通量的迅速增大、車輛大型化、重載(超載)嚴重等原因,使許多瀝青路面在新建不久就不能適應交通需要,造成不同程度的早期破壞,高溫車轍及變形、水損害破壞、低溫收縮開裂、表面功能(尤其是抗滑功能)迅速下降等病害已經成為瀝青路面急需解決的問題。瀝青路面的性能在很大程度上取決於所採用的瀝青混合料的使用品質。由於瀝青自身存在著高溫變軟、低溫變脆、加熱易老化的特性,因而需要對瀝青加以改性來彌補不足,瀝青改性劑包括有機改性劑和無機改性劑兩大類,有機材料改性劑如SBS、SMA改性劑,具有較好的抗車轍、抗疲勞和抗老化性能,但是這類有機改性劑價格昂貴,有的還需要進口,改性技術、設備以及施工工藝也比較複雜;而無機改性劑,如硅藻土改性劑,不僅可以改善瀝青與礦料的界面作用,使瀝青混凝土的性質發生變化,滿足錄用性能的要求,而且具有生產工藝簡單、價格低廉、性能優良等特點,值得研究。
雲南路橋股份有限公司作為雲南公路施工的主要專業隊伍之一,通過多年的施工經驗總結和與雲南公路科學研究所等科研單位進行合作,利用雲南豐富的硅藻土資源,通過水洗法進行硅藻土提純,製成硅藻土無機改性劑,對道路瀝青進行改性。通過硅藻土改性的瀝青路面,能較好的改善瀝青混合料的路用性能,提高瀝青路面的耐久性、溫度穩定性和抗車轍性,且工藝簡單易操作,造價低,通過在雲南省多條高等級公路上進行施工,終編製成《硅藻土改性瀝青路面施工工法》,取得了社會和經濟效益,具有的推廣套用價值。

工法特點

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的工法特點是:
較常規瀝青路面施工,硅藻土改性瀝青混合料路面施工工序和工藝基本相同,但實際使用中硅藻土是一種性能很穩定的工業礦物,具有表面粗糙,硬度較大,耐酸鹼、耐磨、抗滑,獨特的微孔結構和活性成分等特點,作為改性劑能夠較好地改善瀝青混合料的路用性能,提高瀝青路面的耐久性和抗車轍性:
一、相容性好:硅藻土與瀝青的相容性好,在拌合溫度下加入硅藻土,可在幾分鐘內均勻地分散在瀝青中,形成均勻混合體。
二、粘附性強:硅藻土比表面積大,吸附性強,可將瀝青與礦料的粘附性能提高到4~5級。
三、經硅藻土改性後,瀝青及混合料的高溫穩定性和低溫抗開裂性得到改善,粘彈性範圍增大,溫度敏感性降低,水穩性和抗疲勞、抗老化性能得到提高;2.吸附性好:在生產瀝青混合料時,能吸收瀝青散發出來的酚、萘、蒽、苯並芘等致癌有毒氣體,減輕了對人體健康的危害和環境的污染。
四、造價低,施工簡便:硅藻土改性瀝青混合料施工,國產和進口瀝青混合料拌合設備均可生產,從拌合到攤鋪、碾壓等工序與普通瀝青路面的施工相同,基本上不需要專用的改性瀝青設備和工藝要求,使用硅藻土改性瀝青路面施工方法與其他改性瀝青路面施工方法相比,可節約工程造價5%以上。
五、適用範圍廣:適用於各種等級公路新建、改建工程及大中修工程熱拌熱鋪瀝青混凝土和瀝青碎石路面。

操作原理

適用範圍

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》套用於各級公路新建、改建工程及大中修工程熱拌熱鋪瀝青混凝土和瀝青碎石路面。添加硅藻土對提高瀝青混合料的技術指標,對保證瀝青路面的使用性能都有明顯作用。

工藝原理

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的工藝原理敘述如下:
在遵循傳統瀝青路面施工工藝要求的基礎上,充分發揮硅藻土顆粒對瀝青的改性作用,極大增強瀝青的各項指標和性能。混合料拌制過程中按設計配合比將占瀝青重量12%~15%的硅藻土由電腦稱重後用硅藻土給料器直接投入到拌合鍋內,拌合加熱溫度控制在130~170攝氏度以內,拌合時間比普通瀝青混合料拌合時間增加5~10秒。硅藻土改性瀝青混合料出場溫度控制在120~165攝氏度以內,運輸過程中採用覆蓋方式,運到攤鋪現場的硅藻土改性瀝青混合料溫度不低於120~150攝氏度,攤鋪溫度控制在110~165攝氏度,碾壓溫度控制在110~140攝氏度,碾壓終了溫度不低於85攝氏度。施工溫度與瀝青品種及標號有關,較稠的瀝青使用靠近高限,較稀的瀝青使用靠近低限。路面鋪築完成後,必須要考慮硅藻土改性瀝青混合料的後期發育問題,應適當延長開放交通時間,保證強度的有效增長,必須待路面冷卻後才能通行。

施工工藝

  • 工藝流程
《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的施工工藝流程:
施工準備(設計配合比配製,瀝青及粗細骨料準備,設備安裝,水洗法硅藻土提純、曬乾、裝袋、運輸,下層驗收等)→鋪築試驗路段(驗證生產配合比、確定各種施工參數)→清掃下面(基)層、噴灑透層(粘層)油→硅藻土改性混合料拌合(硅藻土電腦計量及自動投放、延長拌合時間)→汽車覆蓋運輸→攤鋪機攤鋪→碾壓成型(初壓定型、復壓增加壓實度、終壓消除輪跡)→檢測合格→開放交通(路面冷卻後)。
  • 操作要點
《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的操作要點如下:
一、施工準備
1.按設計配合比要求準備各種不同規格的骨料,對不同料場、批次的材料進行篩析試驗。
2.瀝青的儲存和保溫等應根據不同瀝青類型和等級採用不同的儲存溫度。
3.用於改性的水洗法提純硅藻土應符合下圖的技術要求,並經混合料試驗合格。水洗法提純硅藻土工藝流程為:原礦開採→投料入ZCX擦洗機(加水變細製成濃漿)→流入XQT高速分散機(加水稀釋為低濃度礦漿)→過WGD分離板去除粗砂和碎屑礦物→進入高速攪拌機(加入硅藻土選礦專用“重磁水”,利用硅藻土主要組分非晶體二氧化矽保持中性呈自由沉澱,其他雜質受“重磁水”帶電吸附不沉澱原理,進行硅藻土提純)→沉澱水槽沉澱硅藻精土(選礦廢水處理)→自然晾曬乾硅藻精土→FQZ風選分級機風選高純度硅藻土→裝袋密封→儲存。每一批次硅藻土應有相應的出廠合格證明;硅藻土應堆放於防雨、防潮的倉庫內;硅藻土應採用塑膠袋密封包裝。
硅藻土改性瀝青路面施工工法
瀝青路面專用硅藻土技術要求
4.施工前對施工機械設備進行全面檢查和調試,保證使用性能完好,並對所有參加施工人員進行技術交底。
5.鋪築硅藻土改性瀝青混合料前,按照《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004規定檢查其下層的質量,檢驗合格後方可進行施工。
二、鋪築試驗路段
根據設計配合比,鋪築200~500米試驗路段,驗證生產配合比及確定拌合時間、攤鋪溫度、攤鋪速度、壓實溫度、壓路機類型、壓實工藝及壓實遍數,檢測試驗路施工質量等。當高速公路和一級公路施工氣溫低於10攝氏度,其他等級公路施工溫度低於5攝氏度時,不得進行硅藻土改性瀝青混合料路面施工。
三、清掃下層、噴灑粘層瀝青
1.使用人工和空壓機清掃,局部污染地段使用高壓水車進行沖洗。
2.採用瀝青灑布機進行透層或粘層瀝青噴灑,並宜使用乳化瀝青,以確保透層和粘層油的均勻性,並對周邊進行防護以免污染。
四、硅藻土改性瀝青混合料拌合
1.按生產配合比調試瀝青拌合設備,確定料倉的供料比例、混合料正常拌合時間、溫度以及添加硅藻土延時拌合時間等。
2.硅藻土投放採用電腦計量、自動投放機投放的方式進行,電腦控制裝置集成在瀝青混合料拌合樓總控制室。
3.硅藻土改性瀝青混合料拌合溫度必須嚴格控制,並安排專職人員對溫度進行檢查,超出溫度控制範圍上限30攝氏度的混合料,應當廢料處理。出場混合料必須填寫出場時間及溫度以滿足施工要求。
4.硅藻土改性瀝青混合料拌合應採用間歇式拌合設備。
五、硅藻土改性瀝青混合料運輸
1.硅藻土改性瀝青混合料運輸應採用大噸位自卸汽車運輸,車廂側板和底板採用油水混合物(油水混合物比例1:3)進行均勻塗擦,防止車廂內壁跟改性瀝青混合料粘結。
2.運輸車輛在拌合樓接料時必須分三次進行受料防止離析,第一次車廂尾部;第二次車廂前部;第二次車廂中部接料。
3.為減少運輸途中的溫度損失,保證運料車到達現場後有合理的攤鋪和碾壓溫度,同時防止對空氣的污染,混合料運輸途中必須覆蓋篷布。
4.改性瀝青混合料運至攤鋪地點後應憑運料單接收,並檢查拌合質量,不符合攤鋪溫度要求或已經結塊、遭雨淋濕的改性混合料不得鋪築在道路上。
六、硅藻土改性瀝青混合料攤鋪
1.硅藻土改性瀝青混合料應採用帶自動調節攤鋪厚度及找平裝置、具有可加熱的振動熨平板或振動夯、攤鋪寬度可調節的攤鋪設備進行攤鋪。
2.攤鋪前,應對攤鋪機熨平板等部位進行加溫,使溫度高於瀝青混合料溫度,防止攤鋪時產生溫度離析。攤鋪機的攤鋪速度要恆定均勻,速度控制在(2~3米/分鐘),以保證路面的平整度、壓實度。
3.由於使用了硅藻土改性瀝青,混合料的攤鋪溫度宜為110攝氏度到130攝氏度,溫度低於110攝氏度的混合料禁止使用。當施工氣溫低於10攝氏度時,不宜攤鋪硅藻土改性瀝青混合料;改性瀝青混合料的松鋪係數應根據試驗路的數據來確定(硅藻土改性瀝青混合料的松鋪係數一般在1.15~1.35之間)。
4.為防止攤鋪時產生離析,控制好攤鋪機刮料輸送器速度,使之與螺旋布料器的工作速度相匹配,保證混合料始終處於螺旋高度2/3處。
七、硅藻土改性瀝青混合料碾壓及成型
1.硅藻土改性瀝青混合料碾壓必須遵循:緊跟、慢壓、高溫碾壓、低頻高輻振動碾壓。
2.硅藻土改性瀝青混合料的壓實按初壓、復壓、終壓三個階段進行,壓路機應以慢而均勻的速度碾壓,壓路機的碾壓速度應符合下表的規定。
硅藻土改性瀝青混合料壓實壓路機碾壓速度(千米/小時)
壓路機類型
初壓
復壓
終壓
適宜
最大
適宜
最大
適宜
最大
鋼筒式壓路機
1.5~2
3
2.5~3.5
5
2.5~3.5
5
輪胎壓路機
/
/
3.5~4.5
8
4~6
8
振動壓路機
1.5~2(靜壓)
5(靜壓)
4~5(振動)
5(振動)
2~3(靜壓)
5(靜壓)
3.為了防止混合料粘輪,可在鋼輪表面均勻灑水使其保持潮濕,水中摻少量的洗滌劑或其他適當的材料,但要防止過量灑水引起混合料表面溫度的驟降。
4.工作中應根據試驗路段確定的數據嚴格控制碾壓遍數,同時密切注意路表情況,一旦達到足夠的密度後,碾壓應停止,防止過度碾壓。
5.硅藻土改性瀝青混合料縱、橫縫必須進行切縫垂直處理,施工縫必須當天進行處理,處理的廢料必須進行統一回收堆放,以免污染環境。
八、質量檢測
1.施工過程中的質量檢測與管理
硅藻土改性瀝青混合料面層的施工必須得到監理工程師的開工令後方可進行。在施工過程中應有專職的質量檢測機構(人員)負責施工質量的檢查與試驗。施工單位在施工過程中必須對施工材料進行抽樣試驗,項目與頻數滿足規範《雲南省硅藻土改性瀝青混合料設計與施工技術指南》(試行)要求。基質瀝青及改性瀝青混合料的性質,應採用《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ 052-2000中的有關試驗方法進行檢測,技術指標應符合《雲南省硅藻土改性瀝青混合料設計與施工技術指南》(試行)的要求。在硅藻土改性瀝青混合料路面施工過程中,應按《瀝青路面施工及驗收規範》GB 50092-96規定的檢測內容、頻度、質量標準進行工程質量管理。
2.交工驗收階段的工程質量檢查與驗收
硅藻土改性瀝青混合料路面交工驗收的工程質量檢查與驗收按照《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004執行。
九、開放交通及其他
硅藻土改性瀝青混合料路面應待施工面層完全自然冷卻,改性混合料表面溫度低於50攝氏度後,方可開放交通。由於硅藻土改性瀝青混合料路面散熱比普通瀝青路面慢,因而其開放交通時間較相同條件下的普通瀝青路面晚30分鐘左右。
  • 勞動力組織
《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的勞動力組織見下表。
勞動力組織情況一覽表
序號
工種及人數
工作內容
備註
1
裝載機手2名
原材料的收整及拌合料上料
改性瀝青混合料拌合及運輸
2
拌合樓操作手1名
拌合料的拌合及控制,硅藻土計量及投放
3
脫桶設備手1名
瀝青加溫及瀝青脫桶
4
拌合場負責人1名
拌合場與攤鋪現場協調
5
拌合場試驗員2名
拌合場混合料試驗數據的控制
6
拌合場民工6人
協助拌合樓及脫桶人工工作
7
混合料運輸15人
改性瀝青混合料的運輸
8
壓路機手4人
路面壓實
混合料攤鋪、碾壓現場
9
攤鋪機手2人
瀝青混合料攤鋪
10
現場技術人員2人
施工現場施工控制
l1
現場負責人1名
攤鋪現場與拌合場協調聯繫
12
現場試驗員1名
攤鋪現場溫度控制
13
現場記錄員1名
攤鋪現場車輛及施工里程記錄
14
攤鋪現場民工15人
處理離析及路面邊緣整形等工作
15
合計:54人
/
/

材料設備

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》所用的材料及設備明細如下:
一、該工法與傳統瀝青路面施工相比,除硅藻土添加劑外,無需特別的材料,但施工中材料管理應注意以下兩點:
1、堆料場必須進行硬化,各種規格骨料必須嚴格分級堆放,不得混料,特別細骨料堆場必須搭建防雨棚。
2、硅藻土為易潮物品,堆放地必須防潮和通風,防止陽光照射,嚴禁混堆。
二、該工法所採用的主要機具設備見下表。
主要施工機具設備表
編號
設備名稱
型號及功率
備註
1
拌合設備
LP3000型間歇式拌合機240噸/小時
1套
2
裝載機
ZL50型輪胎式
3台
3
瀝青灑布車
5噸
1台
4
空壓機
9立方米
1台
5
水車
8噸
1輛
6
攤鋪機
DT1300攤鋪機最大寬度13米
2台
7
壓路機
雙輪鋼筒式壓路機(6~8噸)
2台
三輪鋼筒式壓路機(8~12噸、12~15噸)
2台
輪胎壓路機(12~20噸、20~25噸)
2台
振動壓路機(2~6噸、6~14噸)
2台
8
自卸汽車
15~20噸
15輛
9
小型機具
手扶式壓路機、切割機、照明輔助機械等
若干

質量控制

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的質量控制要求如下:
一、規範及標準,質量控制執行的規範及標準主要包括:
1、《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ 052-2000。
2、《公路瀝青路面施工技術規範》JTG F40-2004。
3、《公路路基路面現場測試規程》JTJ 059-1995。
4、《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004。
5、《公路工程石料試驗規程》JTJ E41-2005。
6、《公路工程集料試驗規程》JTJ E42-2005。
7、《雲南省硅藻土改性瀝青混合料設計與施工技術指南》(試行)2003年。
二、主要檢驗及試驗設備(詳見下表)
主要檢驗及試驗設備表
序號
設備名稱
序號
設備名稱
序號
設備名稱
序號
設備名稱
1
瀝青針人度儀
7
瀝青抽提儀
13
構造深度儀
19
彎沉儀
2
低溫延度儀
8
燃燒爐
14
天平
20
水準儀
3
軟化點儀
9
旋轉薄膜烘箱
15
溫度計等
21
3米直尺
4
恆溫水箱
10
烘箱
16
滲水試驗儀
22
鑽心取樣機
5
馬歇爾試驗儀
11
車轍試驗儀
17
平整度儀
23
鋼尺
6
自動脫模機
12
骨料標準篩
18
彎沉標準車
24
硅藻土含量快速測定儀
施工中根據全面質量管理體系的要求,建立一個比較完整的質量保證體系,對各工序的質量進行檢查評定,達到規定的質量標準,確保施工質量穩定。
三、在拌制混合料前應按施工規範要求進行目標配合比、生產配合比、生產配合比驗證三階段設計。通過對拌合設備的反覆調試務必使4.75毫米、2.36毫米及0.075毫米三個關鍵篩孔的材料通過率與配合比一致。
四、正式大面積鋪築以前進行試驗路鋪築,驗證設備、人員配套和施工工藝的合理性
1、確定合理的施工機械、機械數量及組合方式。
2、確定拌合機的上料速度、拌合數量與時間、拌合溫度等操作工藝。
3、確定透層或粘層瀝青的標號用量與噴灑方式;攤鋪機的攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度、自動找平方式等操作工藝;壓路機的壓實順序、碾壓溫度、碾壓速度及遍數等壓實工藝;以及確定松鋪係數、接縫方法等。
4、通過試鋪,以驗證瀝青混合料配合比設計結果,並確定生產用的礦料配合比和瀝青用量。
5、確定瀝青混凝土的壓實標準密度。
6、確定施工產量及作業段的長度,制訂施工進度計畫。
7、通過試鋪以全面檢查材料及施工質量。
8、確定施工組織及管理體系、人員、通訊聯絡及指揮方式。
五、加強施工質量檢測,試驗人員必須按規範要求的數量、頻率及方法進行現場取樣自檢,配合中心試驗室按指定的施工規範要求的方法和頻率進行抽樣檢測。現場施工技術人員應在工程完成一段後,對施工項目進行現場質量檢測,確保該工序合格才能進入下一道工序施工。
六、硅藻土改性瀝青混合料施工要嚴格按中華人民共和國行業標準《公路瀝青路面施工技術規範》JTG F40-2004表11.4.3、表11.4.4、表11.4.5-1要求對材料、改性混合料及路面進行檢測控制。
七、質量保證措施
1、加強施工技術管理,對每項施工前都做好技術交底,對所採用的材料應有質量保證書及檢驗報告,確保符合標準和設計要求,操作人員應為專業人員,且持證上崗。
2、嚴格按圖紙施工,應會同建設單位,監理單位人員及時做好驗收工作。
3、施工完成後及時在現場進行現場試驗,並取樣做車轍試驗。
4、施工時所採用的技術方案、工藝流程、組織措施、檢測手段、技術交底等必須嚴格控制。
5、重視材料的使用認證,做好原材料的質量抽檢和復檢。
6、硅藻土瀝青路面施工完成後,待其完全成型後,應按路面施工質量要求,檢查施工質量並驗證抗車轍能力。

安全措施

採用《硅藻土改性瀝青路面施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、管生產必須管安全,分管生產的領導必須把安全生產放在首位。在生產進度、質量、安全工作發生衝突時,應首先讓位於安全。
二、堅持“安全生產,預防為主”的方針,對操作人員進行上崗前的業務培訓和安全操作規程的學習,經考試合格後方準上崗操作。
三、改性瀝青混合料拌合場不得使用易燃材料搭設臨時生產用房。拌合場內應設定足夠的消防設備器材,挖掘存沙池,採取嚴格的消防措施。
四、設定專職技安人員,主抓工地施工安全和機械、車輛安全。加強工地守衛、防火、防盜工作。發現安全隱患即時採取安全措施,把安全事故消滅在萌芽之前。
五、車輛、機械出現故障時,應立即組織人員搶修,嚴禁車輛、機械帶病運轉。
六、瀝青路面施工屬於高溫作業,各工種必須採取必要的防止燒、燙傷措施。
七、參加施工的人員,必須熟悉本工種的安全操作規程。正確使用安全防護用品,制定安全防護措施。
八、進人施工現場必須佩戴眼罩、口罩等防護裝備,服從施工現場人員管理。
九、所有進場操作的人員都必須經過三級安全教育,並與項目負責人簽訂安全保證書。
十、施工前必須對所有施工人員進行安全技術交底,並做好記錄,被交底人必須簽字。

環保措施

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的環保措施如下:
一、施工應依據《中華人民共和國環境保護法》防治因施工對環境的污染,施工組織設計中應有防治揚塵、噪聲、固體廢物和廢水等污染環境的有效措施。
二、施工現場應建立環境保護管理體系,責任落實到人,並保證有效運行。
三、定期對職工進行環保法規知識培訓考核。
四、拌合場應遠離人口稠密區,場內生活區應與生產區隔離。場內生活區應設在場地下風口位置。
五、拌合場主要道路必須進行硬化處理。現場應採取覆蓋、固化、綠化、灑水等有效措施,做到不泥濘、不揚塵。
1、施工廢棄物應分類堆放統一處理。
2、拌合場及運輸車輛清洗處應當設定沉澱池,廢水不得直接排放,經二次沉澱後循環使用或用於灑水降塵。
3、現場存放油料,必須對庫房進行防滲漏處理,儲存和使用都要採取措施,防止油料泄漏,污染土壤水體。
4、施工現場應遵照《中華人民共和國建築施工場界噪聲限值》制定防治施工噪聲污染措施。施工現場的大型發電機、大型空氣壓縮機等強噪聲設備應搭設封閉式機棚,並儘可能設定在遠離居住區的一側,以減少噪聲污染。施工現場應進行噪聲值監測,監測方法執行《建築施工場界噪聲測量方法》,噪聲值不應超過國家或地方噪聲排放標準。
5、施工現場材料堆放整齊,清潔,隨用隨清。
6、建立專用的倉庫堆放硅藻土,並在底部墊高以利於通風。
7、使用完的改性瀝青混合料廢料應堆放到指定的區域進行集中填埋處理。
8、硅藻土在搬運過程中要輕拿輕放,防止塑膠袋破損導致硅藻土外泄和受潮。

效益分析

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的效益分析如下:
一、硅藻土改性瀝青混合料路面使用壽命比一般瀝青路面長5~10年,養護費用降低,路面全面壽命成本降低。
二、硅藻土改性瀝青混合料路面整體性、密實性好,經硅藻土改性後,瀝青及混合料的高溫穩定性和低溫抗開裂性得到改善,粘彈性範圍增大,溫度敏感性降低,水穩性和抗疲勞、抗老化性能得到提高,可提高車輛行駛安全性能,減少養護費用。
三、吸附性好:硅藻土能吸收瀝青散發出來的酚、萘、蒽、苯並芘等致癌有毒氣體,減輕了對人體健康的危害和環境的污染。
四、造價低,施工簡便:硅藻土改性瀝青混合料施工,國產和進口瀝青混合料拌合設備均可生產,從拌合到攤鋪、碾壓等工序及普通瀝青路面的施工相同,基本上不需要專用的改性瀝青設備和工藝要求,使用硅藻土改性瀝青混合料路面的與其他改性瀝青路面相比,可節約工程造價5%以上【與SBS瀝青改性路面相比較:SBS改性劑單價20000元/噸,90號重交石油瀝青單價6000元/噸,SBS摻量為瀝青用量的5%;硅藻土單價按3000元/噸,摻量為瀝青用量的15%計算。以AC-20瀝青混合料(瀝青用量4.0%)計算,使用硅藻土改性與SBS改性相比,每立方米改性混合料可節約成本51.7元,即節約工程造價6.2%】。
五、適用範圍廣:可適用於各種等級公路建設、改建工程及大中修工程熱拌熱鋪瀝青混凝土和瀝青碎石路面,施工工藝簡單,相對於其他瀝青改性劑具有較高的經濟推廣套用價值。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《硅藻土改性瀝青路面施工工法》的套用實例如下:
一、雲南箇舊至大屯一級公路硅藻土改性瀝青混合料路面套用概況
箇舊至大屯一級公路是為貫徹省政府現場辦公會議精神,加快個、開、蒙群落城市建設,配合紅河州政府由箇舊回遷蒙自的需要,並經省交通廳、省計委聯合,以雲交計[2002]287號文批覆建設的項目。該工程地處雲南省東南部,紅河哈尼族彝族自治州中部,是原紅河州首府箇舊市連線新州府蒙自、開遠、河口等縣市的主要通道之一。也是雲南省個、開、蒙群落城市之間的快速通道,在滇南地區的公路運輸網中起著舉足輕重的作用。對促進紅河州和箇舊市、蒙自縣沿線地區的經濟發展有著重要意義。路線位於東經103度08’~103度16’,北緯23度23′~23度25’之間,路線全長15.71702千米(綜合里程)。工程2003年8月開工,2006年12月正式建成通車。
在該項目K2+000至K15+717段採用添加硅藻土,中面層AC-20添加硅藻土為瀝青用量的15%。上面層AC-13添加硅藻土為瀝青用量的15%,有關試驗數據如下表1,現場施工的基本控制情況見下表2。箇舊至大屯一級公路路面通過使用硅藻土改性瀝青混合料後,抗車轍能力明顯增加,提高了使用質量。2006年底,經雲南省交通廳依據交通部《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004組織交工驗收,該項目工程路面工程質量優良。通車運營4年期間,儘管該段路面處於箇舊大屯氣溫較高區域,還未出現明顯裂縫及擁包等現象,路面也沒有發現有明顯的車撤。
表1 箇舊至大屯一級公路硅藻土改性瀝青混合料試驗數據
工程名稱
一般瀝青混合料
硅藻土改性瀝青混合料
備註
密度(克/立方厘米)
2.41
2.446
/
孔隙率(%)
5
3.6
/
穩定度(千牛)
9
15.1
/
車轍(次)
2160
3184
/
流值(毫米)
24
26.5
/
飽和度(%)
70
70.8
/
表2 箇舊至大屯一級公路硅藻土改性瀝青混合料現場施工控制情況
工程名稱
一般瀝青混合料
硅藻土改性瀝青混合料
備註
拌合溫度
145~165攝氏度
130~170攝氏度
/
攤鋪溫度
145C~165攝氏度
110~165攝氏度
/
碾壓溫度
145C~165攝氏度
110~140攝氏度
/
終壓溫度
≥50攝氏度
≥85攝氏度
/
通行時間
溫度低於50攝氏度
比普通瀝青路面晚30分鐘
/
拌合時間
/
延時拌合5~10秒
/
二、雲南景谷至永平二級公路硅藻土改性瀝青混合料套用概況
景谷至永平二級公路是位於國道323線的尾端,是國道213線、214線互連的主要幹線,也是普洱市和臨滄市的主要經濟幹線,該項目經省發改委、交通廳雲交基建[2003]169號文批覆建設的項目。在該項目主線採用添加硅藻土,中面層AC-16添加硅藻土為瀝青用量的15%。上面層AC-13添加硅藻土為瀝青用量的15%,該工程路面長大縱坡較多,通過使用硅藻土顆粒改性瀝青後,抗車轍能力增加,提高了使用質量。2006年底,經雲南省交通廳依據交通部《公路工程質量檢驗評定標準》JTG F80/1-2004組織交工驗收,該項目工程路面工程質量優良。
三、雲南磨思高速公路硅藻土改性瀝青混合料套用概況
雲南磨黑至思茅高速公路是西部大開發公路幹線兼國道213線蘭州至磨憨公路及昆明至曼谷國際大通道的組成部分,是雲南省的縱向運輸大動脈,位於普洱市境內。路線起於元磨高速公路止點K371+600,止於思小高速公路起點K0+490,路線綜合里程長度64.51256千米,較磨思二級公路縮短里程5.1千米。磨思高速公路路面工程採用硅藻土改性瀝青混合料路面,中面層AC-20添加硅藻土為瀝青用量的15%,上面層AC-13添加硅藻土為瀝青用量的15%,經計算,採用硅藻土改性瀝青混合料路面與SBS改性瀝青路面相比,節約工程造價1888.0735萬元,節約率為10.43%(磨思高速公路硅藻土改性瀝青混合料路面上、中面層工程造價為162141691元;磨思高速公路SBS改性瀝青混合料路面上、中面層工程造價為181022426元)。該項目路面工程已完工,經初步驗收,工程質量為優良。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《硅藻土改性瀝青路面施工工法》被評定為中國國家二級工法。

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