一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法与流程

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1.本发明涉及道路工程技术领域，具体为一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法。

背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，重交通和重载现象也随着道路交通事业的发展越来越严重。半刚性路面作为最重要的高等级公路路面结构形式，在我国高速公路建设中发挥了重要作用，但目前半刚性路面存在易产生裂缝等问题，这导致沥青路面的表面功能衰减加快，因而需要定期对沥青路面进行修复养护。
3.目前对沥青路面的养护技术主要有稀浆封层、微表处、薄层罩面等。稀浆封层技术由于施工后需要封闭交通的时间过长因而仅适合交通量小的低等级公路；微表处技术对旧路面的裂缝、空洞等微小缺陷没有修补作用；与稀浆封层和微表处技术相比，薄层罩面技术对路面的病害修复效果好，可以改善路面外观、平整度和抗滑性。现有技术中薄层罩面技术存在以下缺点：
4.一、薄层罩面与原路面的粘结性差，在水与载荷作用下极易发生脱落、起皮等病害。
5.二、由于薄层罩面厚度较薄，沥青混合料摊铺时降温较快从而导致有效摊铺碾压时间短，压实不足，影响路面强度，在交通荷载严重时路面容易被压密变形出现车辙。为此，我们提出一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法。

技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，包括以下步骤：
11.步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备；
12.步骤二、施工前对路面处理；
13.步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上；
14.步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护。
15.优选的，所述步骤一开级配沥青混凝土包括以下重量份的原料组成：sbs改性沥青4-6份、粗集料50-90份、细集料10-20份、矿粉5-10份、生育酚乙酸酯0.1-0.5份、甲氧基肉桂酸乙基己酯0.1-0.5份、奥克立林0.1-0.5份，纤维3-6份。
16.优选的，所述粗集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于13.2mm占100％、粒径小于9.5mm的占95-86％、粒径小于4.75mm的占65-56％；
17.所述细集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：
18.粒径小于2.36mm的占40-45％、粒径小于1.18mm的占30-40％、粒径小于0.6mm的占15-20％和粒径小于0.15mm的占0-4％。
19.优选的，所述纤维为玄武岩纤维和聚酯纤维，所述玄武岩纤维的添加质量占原料总质量的1-3
‰
，所述聚酯纤维的添加质量占原料的总质量的0.5-1
‰
。
20.优选的，所述步骤一中开级配沥青混凝土的制备包括以下步骤：
21.s1、将生育酚乙酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯和奥克立林按照比例以400-600r/min搅拌60-180s混合搅拌均匀，得到混合液体；
22.s2、将bs改性沥青置于拌合锅内升温至135-145℃，加入s1制得的混合液并以800-1000r/min搅拌2-5min，得到混合物；
23.s3、将粗集料、细集料和矿粉混合均匀并升温至135-145℃；
24.s4、将s2得到的混合物以及纤维加入至s3中升温至140-150℃，搅拌混匀，得到开级配沥青混合料。
25.优选的，所述步骤二中路面处理包括路面洁理和路面加热。
26.优选的，所述路面加热是对清洁后的路面加热至140-160℃，其中路面加热分两级加热，一级加热至80-100℃，二级加热至140-160℃。
27.优选的，所述加热处理采用风热、辐射加热或两者相结合的方式进行加热。
28.优选的，所述步骤三中摊铺采用摊铺车配合人工补料的方式进行摊铺，摊铺机的熨平板在施工前提前预热至130℃以上，摊铺厚度为1.5-2.5cm，摊铺车以1.5-3km/h的速度将所述沥青混凝土摊铺至所述路面。
29.优选的，所述步骤四中碾压压实温度控制在150-160℃，初压用10t钢轮刚性碾压1-3遍，终压用yl20胶轮压路机在温度80-90℃下碾压2-4遍，其中初压速度和终压速度均为2-4km/h，所述步骤四中养护在碾压后对修复路段养护3-6h。
30.(三)有益效果
31.与现有技术相比，本发明提供了一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，具备以下有益效果：
32.本发明的原料中采用了甲氧基肉桂酸乙基己酯、生育酚乙酸酯、奥克立林对sbs改性沥青进行进一步改性，进一步提高沥青抗老化的能力，并协同粗集料、细集料以及纤维能够提高开级配沥青混凝土罩面的粘结能力，由于甲氧基肉桂酸乙基己酯、生育酚乙酸酯、奥克立林均为油溶性的其可以增强沥青的疏水性，可以提高沥青混凝土的抗水损害能力，从而能够保证路面在水与载荷作用下减少脱落起皮等病害，提高路面的力学性能，提高路面使用寿命。
33.本发明通过对原路面进行加热预处理，降低加热后沥青混凝土与预加热后原路面接触后的冷却速率，避免加热后的沥青混凝土过快冷却，沥青混凝土罩面与原路面为热粘结，增加沥青混凝土与路面结合面积，增强粘合性，延长了有效摊铺碾压时间，使压实更加充分，提高路面的抗拉强度和抗剪强度。
具体实施方式
34.为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面对本发明一种高速公路开级配
沥青混凝土罩面的施工方法做进一步详细的描述。
35.实施例1
36.本发明提供一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，包括以下步骤：
37.本实施例中步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备。
38.本实施例的一开级配沥青混凝土包括以下重量份的原料组成：sbs改性沥青4份、粗集料50份、细集料10份、矿粉5份、生育酚乙酸酯0.1份、甲氧基肉桂酸乙基己酯0.1份、奥克立林0.1份，纤维3份；其中粗集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于13.2mm占100％、粒径小于9.5mm的占95％、粒径小于4.75mm的占65％；细集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于2.36mm的占40％、粒径小于1.18mm的占30％、粒径小于0.6mm的占15％和粒径小于0.15mm的占1％；其中纤维为玄武岩纤维和聚酯纤维，玄武岩纤维的添加质量占原料总质量的1
‰
，聚酯纤维的添加质量占原料的总质量的0.5
‰
；
39.本实施例的中开级配沥青混凝土的制备包括以下步骤：
40.s1、将生育酚乙酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯和奥克立林按照比例以400r/min搅拌60s混合搅拌均匀，得到混合液体；
41.s2、将bs改性沥青置于拌合锅内升温至135℃，加入s1制得的混合液并以800r/min搅拌2min，得到混合物；
42.s3、将粗集料、细集料和矿粉混合均匀并升温至135℃；
43.s4、将s2得到的混合物以及纤维加入至s3中升温至140℃，搅拌混匀，得到开级配沥青混合料。
44.本实施例中的粗集料采用无风化、坚硬、耐磨、洁净，并具有足够强度和耐磨耗性的玄武岩轧制成的碎石。矿粉采用石灰岩等碱性岩石磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，且能从填料仓自由流出。
45.本实施例中步骤二、施工前对路面处理，包括路面清洁和路面加热。
46.本实施例中路面清洁为拣出原路面上较大的杂物，清除路面上的泥块、修补留下的油斑等，将清理垃圾清扫出路缘以外，旧路面横向裂缝间距约为16m/条，实施段落采用整体铣刨原路面上面层，回填sup-10沥青混合料的方法对原路面病害进行处理，然后用风力灭火器将浮尘吹干净，而后对原路面进行加热处理，可以采用路面加热机进行加热，加热过程注意控制路面加热机的速度以确保路面受热均匀，现场技术人员可测量路面加热温度反馈调节路面加热机的速度。
47.本实施例中路面加热是对清洁后的路面加热至140℃，其中路面加热分两级加热，一级加热至80℃，二级加热至140℃，加热处理采用风热、辐射加热或两者相结合的方式进行加热；以风热的方式加热热效率高，经济性好，以辐射的方式加热升温快，可提高效率，两者结合的方式加热在热效率和升温速度之间平衡；一级用第一台路面加热机加热至80℃，快速烤干路面，蒸发掉网裂等裂缝中的水份，二级用第二台路面加热机加热至140℃，使热量从温度较高的路表面向路面内部扩散；分步加热促进不同高度受热均匀，防止持续加热导致路表面温度过高出现老化而路面内部温度还达不到要求的现象，两台加热机同时工作也提高了加热速度。
48.本实施例中步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上。
49.本实施例中罩面摊铺采用摊铺车配合人工补料的方式进行摊铺，摊铺机的熨平板在施工前提前预热至130℃以上，摊铺厚度为1.5cm，摊铺车以1.5km/h的速度将沥青混凝土摊铺至路面。
50.步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护；在养护的时间内封闭交通使罩面稳固定型，本发明修复路段后封闭交通时间短，可尽快开放交通。
51.实施例2
52.本发明提供一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，包括以下步骤：
53.本实施例中步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备。
54.本实施例的一开级配沥青混凝土包括以下重量份的原料组成：sbs改性沥青6份、粗集料90份、细集料20份、矿粉10份、生育酚乙酸酯0.5份、甲氧基肉桂酸乙基己酯0.5份、奥克立林0.5份，纤维6份；其中粗集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于13.2mm占100％、粒径小于9.5mm的占86％、粒径小于4.75mm的占56％；细集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于2.36mm的占45％、粒径小于1.18mm的占40％、粒径小于0.6mm的占20％和粒径小于0.15mm的占4％；其中纤维为玄武岩纤维和聚酯纤维，玄武岩纤维的添加质量占原料总质量的3
‰
，聚酯纤维的添加质量占原料的总质量的1
‰
；
55.本实施例的中开级配沥青混凝土的制备包括以下步骤：
56.s1、将生育酚乙酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯和奥克立林按照比例以600r/min搅拌180s混合搅拌均匀，得到混合液体；
57.s2、将bs改性沥青置于拌合锅内升温至145℃，加入s1制得的混合液并以1000r/min搅拌5min，得到混合物；
58.s3、将粗集料、细集料和矿粉混合均匀并升温至145℃；
59.s4、将s2得到的混合物以及纤维加入至s3中升温至150℃，搅拌混匀，得到开级配沥青混合料。
60.本实施例中的粗集料采用无风化、坚硬、耐磨、洁净，并具有足够强度和耐磨耗性的玄武岩轧制成的碎石。矿粉采用石灰岩等碱性岩石磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，且能从填料仓自由流出。
61.本实施例中步骤二、施工前对路面处理，包括路面清洁和路面加热。
62.本实施例中路面清洁为拣出原路面上较大的杂物，清除路面上的泥块、修补留下的油斑等，将清理垃圾清扫出路缘以外，旧路面横向裂缝间距约为16m/条，实施段落采用整体铣刨原路面上面层，回填sup-10沥青混合料的方法对原路面病害进行处理，然后用风力灭火器将浮尘吹干净，而后对原路面进行加热处理，可以采用路面加热机进行加热，加热过程注意控制路面加热机的速度以确保路面受热均匀，现场技术人员可测量路面加热温度反馈调节路面加热机的速度。
63.本实施例中路面加热是对清洁后的路面加热至160℃，其中路面加热分两级加热，一级加热至100℃，二级加热至160℃，加热处理采用风热、辐射加热或两者相结合的方式进行加热；以风热的方式加热热效率高，经济性好，以辐射的方式加热升温快，可提高效率，两者结合的方式加热在热效率和升温速度之间平衡；一级用第一台路面加热机加热至100℃，快速烤干路面，蒸发掉网裂等裂缝中的水份，二级用第二台路面加热机加热至160℃，使热量从温度较高的路表面向路面内部扩散；分步加热促进不同高度受热均匀，防止持续加热
导致路表面温度过高出现老化而路面内部温度还达不到要求的现象，两台加热机同时工作也提高了加热速度。
64.本实施例中步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上。
65.本实施例中罩面摊铺采用摊铺车配合人工补料的方式进行摊铺，摊铺机的熨平板在施工前提前预热至130℃以上，摊铺厚度为2.5cm，摊铺车以3km/h的速度将沥青混凝土摊铺至路面。
66.步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护；在养护的时间内封闭交通使罩面稳固定型，本发明修复路段后封闭交通时间短，可尽快开放交通
67.实施例3
68.本发明提供一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，包括以下步骤：
69.本实施例中步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备。
70.本实施例的一开级配沥青混凝土包括以下重量份的原料组成：sbs改性沥青5份、粗集料70份、细集料15份、矿粉8份、生育酚乙酸酯0.3份、甲氧基肉桂酸乙基己酯0.3份、奥克立林0.3份，纤维4.5份；其中粗集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于13.2mm占100％、粒径小于9.5mm的占90％、粒径小于4.75mm的占60％；细集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于2.36mm的占43％、粒径小于1.18mm的占35％、粒径小于0.6mm的占17％和粒径小于0.15mm的占3％；其中纤维为玄武岩纤维和聚酯纤维，玄武岩纤维的添加质量占原料总质量的2
‰
，聚酯纤维的添加质量占原料的总质量的0.8
‰
；
71.本实施例的中开级配沥青混凝土的制备包括以下步骤：
72.s1、将生育酚乙酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯和奥克立林按照比例以500r/min搅拌60-180s混合搅拌均匀，得到混合液体；
73.s2、将bs改性沥青置于拌合锅内升温至140℃，加入s1制得的混合液并以900r/min搅拌4min，得到混合物；
74.s3、将粗集料、细集料和矿粉混合均匀并升温至140℃；
75.s4、将s2得到的混合物以及纤维加入至s3中升温至145℃，搅拌混匀，得到开级配沥青混合料。
76.本实施例中的粗集料采用无风化、坚硬、耐磨、洁净，并具有足够强度和耐磨耗性的玄武岩轧制成的碎石。矿粉采用石灰岩等碱性岩石磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，且能从填料仓自由流出。
77.本实施例中步骤二、施工前对路面处理，包括路面清洁和路面加热。
78.本实施例中路面清洁为拣出原路面上较大的杂物，清除路面上的泥块、修补留下的油斑等，将清理垃圾清扫出路缘以外，旧路面横向裂缝间距约为16m/条，实施段落采用整体铣刨原路面上面层，回填sup-10沥青混合料的方法对原路面病害进行处理，然后用风力灭火器将浮尘吹干净，而后对原路面进行加热处理，可以采用路面加热机进行加热，加热过程注意控制路面加热机的速度以确保路面受热均匀，现场技术人员可测量路面加热温度反馈调节路面加热机的速度。
79.本实施例中路面加热是对清洁后的路面加热至150℃，其中路面加热分两级加热，一级加热至90℃，二级加热至150℃，加热处理采用风热、辐射加热或两者相结合的方式进
行加热；以风热的方式加热热效率高，经济性好，以辐射的方式加热升温快，可提高效率，两者结合的方式加热在热效率和升温速度之间平衡；一级用第一台路面加热机加热至90℃，快速烤干路面，蒸发掉网裂等裂缝中的水份，二级用第二台路面加热机加热至150℃，使热量从温度较高的路表面向路面内部扩散；分步加热促进不同高度受热均匀，防止持续加热导致路表面温度过高出现老化而路面内部温度还达不到要求的现象，两台加热机同时工作也提高了加热速度。
80.本实施例中步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上。
81.本实施例中罩面摊铺采用摊铺车配合人工补料的方式进行摊铺，摊铺机的熨平板在施工前提前预热至130℃以上，摊铺厚度为2cm，摊铺车以2.3km/h的速度将沥青混凝土摊铺至路面。
82.步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护；在养护的时间内封闭交通使罩面稳固定型，本发明修复路段后封闭交通时间短，可尽快开放交通。
83.本发明的原料中采用了甲氧基肉桂酸乙基己酯、生育酚乙酸酯、奥克立林对sbs改性沥青进行进一步改性，进一步提高沥青抗老化的能力，并协同粗集料、细集料以及纤维能够提高开级配沥青混凝土罩面的粘结能力，由于甲氧基肉桂酸乙基己酯、生育酚乙酸酯、奥克立林均为油溶性的其可以增强沥青的疏水性，可以提高沥青混凝土的抗水损害能力，从而能够保证路面在水与载荷作用下减少脱落起皮等病害，提高路面的力学性能，提高路面使用寿命。
84.本发明通过对原路面进行加热预处理，降低加热后沥青混凝土与预加热后原路面接触后的冷却速率，避免加热后的沥青混凝土过快冷却，沥青混凝土罩面与原路面为热粘结，增加沥青混凝土与路面结合面积，增强粘合性，延长了有效摊铺碾压时间，使压实更加充分，提高路面的抗拉强度和抗剪强度。
85.可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

技术特征：

1.一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备；步骤二、施工前对路面处理；步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上；步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护。2.根据权利要求1所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述步骤一开级配沥青混凝土包括以下重量份的原料组成：sbs改性沥青4-6份、粗集料50-90份、细集料10-20份、矿粉5-10份、生育酚乙酸酯0.1-0.5份、甲氧基肉桂酸乙基己酯0.1-0.5份、奥克立林0.1-0.5份，纤维3-6份。3.根据权利要求2所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述粗集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于13.2mm占100％、粒径小于9.5mm的占95-86％、粒径小于4.75mm的占65-56％；所述细集料中级配碎石的粒径和占总质量的比例分别为：粒径小于2.36mm的占40-45％、粒径小于1.18mm的占30-40％、粒径小于0.6mm的占15-20％和粒径小于0.15mm的占0-4％。4.根据权利要求2所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述纤维为玄武岩纤维和聚酯纤维，所述玄武岩纤维的添加质量占原料总质量的1-3
‰
，所述聚酯纤维的添加质量占原料的总质量的0.5-1
‰
。5.根据权利要求1所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述步骤一中开级配沥青混凝土的制备包括以下步骤：s1、将生育酚乙酸酯、甲氧基肉桂酸乙基己酯和奥克立林按照比例以400-600r/min搅拌60-180s混合搅拌均匀，得到混合液体；s2、将bs改性沥青置于拌合锅内升温至135-145℃，加入s1制得的混合液并以800-1000r/min搅拌2-5min，得到混合物；s3、将粗集料、细集料和矿粉混合均匀并升温至135-145℃；s4、将s2得到的混合物以及纤维加入至s3中升温至140-150℃，搅拌混匀，得到开级配沥青混合料。6.根据权利要求1所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述步骤二中路面处理包括路面清洁和路面加热。7.根据权利要求6所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述路面加热是对清洁后的路面加热至140-160℃，其中路面加热分两级加热，一级加热至80-100℃，二级加热至140-160℃。8.根据权利要求6所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述加热处理采用风热、辐射加热或两者相结合的方式进行加热。9.根据权利要求1所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在于：所述步骤三中摊铺采用摊铺车配合人工补料的方式进行摊铺，摊铺机的熨平板在施工前提前预热至130℃以上，摊铺厚度为1.5-2.5cm，摊铺车以1.5-3km/h的速度将所述沥青混凝土摊铺至所述路面。10.根据权利要求1所述的一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，其特征在
于：所述步骤四中碾压压实温度控制在150-160℃，初压用10t钢轮刚性碾压1-3遍，终压用yl20胶轮压路机在温度80-90℃下碾压2-4遍，其中初压速度和终压速度均为2-4km/h，所述步骤四中养护在碾压后对修复路段养护3-6h。

技术总结

本发明涉及道路工程技术领域，本发明公开了一种高速公路开级配沥青混凝土罩面的施工方法，包括以下步骤：步骤一、施工前的准备，其中包括开级配沥青混凝土的准备和制备；步骤二、施工前对路面处理；步骤三、罩面：将步骤一制备好的沥青混凝土摊铺至步骤二中处理好的路面上；步骤四、对步骤三摊铺好的路面进行碾压和养护；本发明通过对原路面进行加热预处理，降低加热后沥青混凝土与预加热后原路面接触后的冷却速率，避免加热后的沥青混凝土过快冷却，沥青混凝土罩面与原路面为热粘结，增加沥青混凝土与路面结合面积，增强粘合性，延长了有效摊铺碾压时间，使压实更加充分，提高路面的抗拉强度和抗剪强度。面的抗拉强度和抗剪强度。