双层摊铺的温度散失规律研究

0 引言沥青混合料的空隙率、压实度等指标均与碾压温度密切相关,因此沥青路面对混合料的碾压温度有一定的要求.双层摊铺技术具有摊铺厚度大、效率高、温度散失慢、有效碾压时间长等诸多优点,能够在规定的碾压温度范围内对路面进行充分压实,从而满足沥青路面对空隙率、压实度的要求,进而有效地避免路面因压实不足而在使用过程中出现坑槽、水损害、车辙等病害,最终提高路面的路用性能及服务水平.关于路面摊铺温度变化规律的研究,以往主要集中在理论分析或只注重摊铺温度、碾压温度或碾压终了温度等关键值的研究[1-2],对双层摊铺的温度散失全过程的分析研究较少.本文在之前人们对普通沥青路面碾压温度及时间的研究基础上,依托陕西省西商高速公路洛南商州段,通过双层摊铺试验段沥青路面表面以及表面以下2cm、5cm处混合料温度散失实际观测,系统研究了双层摊铺沥青路面混合料的温度散失情况,为沥青路面双层摊铺确定合理的压实时间提供参考依据.     

沥青混合料温拌新技术试用探讨

温拌沥青混合料新技术能够显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性,且具有更为宽泛的碾压温度区间范围,为低温季节沥青路面摊铺施工提供了更长的碾压时间,便于施工组织安排,保证路面压实度,从而提高路面使用性能,并能减少沥青烟气排放,改善施工作业环境,提高施工质量。文中通过近年蚌埠市几项公路大修和改建工程的施工实践,总结了温拌沥青混合料新技术的施工工艺及特点。     

压实温度对沥青混合料性能的影响分析

沥青路面摊铺碾压时碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。文章通过对AC13、SMA13和SUPERPAVE12.5等3种典型级配的沥青混合料在不同的成型温度下进行室内马歇尔试验,测试不同成型温度下的马歇尔试件的各种体积参数,模拟不同的碾压温度对沥青混合料体积参数的影响,探求其中的规律以指导沥青路面的现场施工。     

低温环境下温拌沥青施工技术

依托夏(厦门)蓉(成都)高速公路贵州境内毕节至生机段路面的冬季施工项目,添加Sasobit温拌剂分别铺筑上面层SMA-13、中面层AC-20C和下面层AC-25C路段,运用红外热像仪和无核密度仪监控温拌沥青混合料温度及压实效果。实践证明:温拌技术在山区高速公路冬季施工中的成功应用,显示温拌沥青技术能在低温环境下降低施工粘度、延长摊铺碾压时间,同时保证沥青路面施工质量,且经济效益良好。     

温拌沥青混合料低温环境施工温度研究

为了研究温拌沥青混合料在低温环境下施工影响因素和施工温度,依据沥青路面热传递模型,确定了施工过程中影响混合料温度变化的主要因素。采用软件模拟施工过程混合料温度变化,分析了各因素对沥青混合料温度变化的影响,得出了低温环境下保证沥青路面压实质量的施工温度确定方法。根据项目所在地纬度、气候状况、路面因素和材料等条件,通过计算得到了温拌沥青混合料在低温环境中的混合料温度与环境温度、风速等参数之间关系。     

基于红外热像仪的沥青路面施工过程温度离析状况评价

为了解决沥青路面施工阶段温度离析的问题,该文对红外热像仪与传统检测工具的精确度进行比较,采用红外热像仪对沥青路面施工各阶段温度离析状况进行监测,分析其检测的温度数据与路面压实度的关系,并提出沥青混合料温度离析的预防措施。结果表明:红外热像图可以反映沥青混合料在运输、摊铺、碾压过程中的温度离析情况;碾压后红外热像图颜色较亮的位置,往往存在碾压遍数不足、压实效果不好的情况;温度离析越严重,路面压实度变异越大;采用红外热像仪对沥青路面施工全过程进行温度监控,能够保证路面压实效果。     

寒区沥青路面智慧化施工混合料温度预估机器学习模型

寒区沥青路面施工面临骤然降温、大温差、大风等不利天气，造成沥青路面摊铺、碾压温度起伏大，影响沥青路面压实质量，进而诱发诸多病害。以沥青路面施工温度为核心，通过物联网系统和智能元件采集沥青路面施工工艺参数并进行分析，采用机器学习算法构建沥青路面施工温度预估模型，准确掌控沥青路面摊铺和碾压施工温度，确保沥青路面施工质量。结果表明：沥青混合料拌和参数控制精度高，运输、摊铺和碾压阶段的施工工艺参数变异性大，需对参数进行异常值剔除处理，表明当前施工工艺控制技术仍有提升空间；采用随机森林算法对施工工艺参数进行重要性评估，出料温度和施工速度对施工温度影响最显著；基于4种机器学习算法建立了沥青路面施工温度预测模型，其中多层感知机模型最优，对多层感知机模型的隐藏层、神经元个数和学习率进行优化，优化后模型的周期数、均方误差和平均绝对误差降低，整体性能显著提升；考虑气象参数后，施工温度预测模型的训练效率降低，但预测精度提高。工程应用表明：提出的基于多层感知机沥青路面施工温度预测模型与实际工况相符，通过调节出料温度、摊铺速度、碾压速度可以有效减少混合料温度损失。     

大风低温环境下热拌温铺技术降温特性研究

为解决大风低温环境下沥青路面施工压实度不足的工程问题，依托德昌至会理高速工程，采用热拌温铺技术并通过延长有效压实时间来保证压实度。先介绍了大风低温环境下热拌温铺技术，后通过室内马歇尔变温击实试验、车辙试验、浸水马歇尔试验及小梁弯曲试验探究了热拌温铺沥青混合料的碾压温度和路用性能，再通过现场试验分析了热拌温铺沥青混合料的降温规律并对路面检测结果作出评价。研究结果表明：1)热拌温铺沥青混合料具有更低的可压实温度，同时其综合路用性能可以得到保证；2)相较普通热拌沥青混合料，热拌温铺沥青混合料具有更为缓慢的降温速率，可获得更长的有效压实时间；3)路面检测结果显示，大风低温环境下热拌温铺沥青混合料铺筑效果良好；4)热拌温铺技术拓宽了混合料的碾压温度范围，可有效解决大风低温环境下沥青路面施工压实度不足的难题。     

沥青混合料离析的有效控制方法 沥青混合料转运车

沥青路面摊铺时存在集料离析、温度离析等施工质量问题。集料离析改变了混合料的原有级配，严重影响到沥青混合料的压实性，同时混合料级配变化还影响到沥青路面的路用性能。温度离析使得不同地方的压实性不同，温度高的地方压实易得到保障，但温度低的地方压实困难，压实度难以达到设计要求。     

公路工程沥青路面施工技术与质量控制

针对公路工程沥青路面施工技术与施工质量进行分析,首先提出了公路工程沥青路面的几个常用施工技术,其中主要有混合料配比技术、摊铺技术、碾压施工技术、压实技术、接缝施工技术等,同时阐述了公路工程沥青路面施工过程中的质量控制措施。     

高压实度改性沥青路面表层施工技术

从沥青路面混合料设计开始，系统地介绍了混合料的拌和、运输、摊铺和碾压等施工工艺，在保证改性沥青路面达到高压实度上形成了一套行之有效的施工方法，可为改性沥青路面表层施工提供参考。     

无核密度仪在现场热再生沥青路面压实质量控制中的应用

该文将无核密度仪(PQI)和钻芯后表干法测试密度(压实度)进行了对比试验分析,验证了PQI检测现场热再生沥青路面密度的准确性和有效性。在利用PQI和红外热像仪联合进行的摊铺温度离析对再生沥青混合料压实效果的研究中,基于PQI测试结果,得出了一定温度下碾压遍数与再生沥青混合料压实度的关系。研究表明,快速、无损、精度高的PQI在沥青路面现场再生施工质量控制中将有较好的应用前景。     

沥青路面施工耗能与碳排放的研究

分析了沥青路面施工能耗与碳排放的关键环节和影响因素,计算了沥青混合料生产、运输、摊铺与碾压等施工过程中的能耗与碳排放,建立了沥青路面施工能耗与碳排放基准。结果表明,沥青混合料生产过程中,热拌沥青混合料的耗能和碳排放明显大于温拌沥青混合料;相同类型混合料的耗能和碳排放随公称粒径的增大而逐渐降低;不同类型混合料的能耗与碳排放存在差异,OGFC混合料最大,SMA混合料次之,AC混合料最小。运输车辆的能耗当量和碳排放随运量的增加而降低、随运距的增加而增加,从耗能角度应推荐采用运量较大的车辆进行运输。摊铺与碾压的碳排放主要来源于摊铺与压实设备燃烧石化燃料而产生,施工能耗约为3.9 GJ/(1 000m2)、碳排放强度约为304 kg/(1 000m2)。     

厂拌热再生沥青路面施工质量控制技术解析

文章首先概述了厂拌热再生技术的主要特点,而后从旧沥青混合料的回收、再生沥青混合料的加热拌和、运输、摊铺、碾压等方面,详细分析了厂拌热再生沥青路面施工要点,最后简要介绍了厂拌热再生沥青路面施工质量控制,并重点提出应加强温度及摊铺碾压方面的控制,以供参考。     

基于RTK高精度定位技术的智能碾压管控系统在江苏省高速公路中的应用

目前江苏省沥青路面施工已经进入信息化、数字化和智能化时代。以盐淮高速公路大丰港至盐城段为实例,介绍了基于RTK定位技术的路面碾压的实时管控的各项优点。该技术通过施工中使用的摊铺机与压路机进行厘米级定位来实现精确摊铺。研究结果表明:沥青路面中间区域压实度偏低主要是由于两台摊铺机的接缝、碾压遍数与碾压温度偏低导致;沥青路面边缘区域压实度偏低主要是由于压实遍数与碾压温度较低导致,沥青路面智能碾压管控系统结果与传统的压实度、渗水检测结果具有较好的相关性。     

山岭重丘区公路岩改沥青混合料碾压工艺研究

为了提高山岭重丘区公路岩改沥青混合料的压实效果和耐久性,针对急弯和弯坡组合路段岩改沥青混合料的摊铺碾压,提出了基于平曲线半径的弯道或弯坡组合路段的碾压工艺和技术要求,通过试验段的铺筑和路用性能评价,分析了常规碾压工艺和推荐碾压工艺对路面施工质量的影响。研究结果表明,弯道或弯坡组合路段碾压施工时,基于平曲线半径选择岩改沥青混合料碾压工艺,有效地解决压实不均匀、碾压推移和剪切压裂等技术难题,显著提高岩改沥青混合料的压实度、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能和耐疲劳性能,为岩改沥青等硬质类沥青混合料在山岭重丘区公路的应用提供参考。     

温拌沥青混合料应用技术研究

依托陕西延安至黄陵高速公路某合同段沥青路面中下面层实体工程,分别以ATB-30和AC-20沥青混合料为研究对象,对比添加温拌剂与未添加温拌剂的沥青混合料指标,对不同铺筑方案的沥青混合料相关压实效果进行分析。通过比较ATB-30和AC-20沥青混合料的马歇尔稳定度、残留马歇尔稳定度、动稳定度等指标,分析不同“温拌温铺”、“热拌温铺”铺筑方案的压实度指标等。结果表明：添加温拌剂可提升混合料的压实性能、沥青裹覆、抗水损害能力;在保证相同压实效果的情况下,碾压ATB-30混合料时,可降低摊铺温度幅度20℃左右,碾压AC-20混合料时,可降低摊铺温度幅度15℃左右。     

橡胶改性沥青路面施工技术研究

本文依托九景高速公路路面改造项目开展废旧橡胶沥青路面施工技术研究,是实践交通运输部提出的资源节约与环境友好交通发展之路的具体体现。鉴于橡胶改性沥青混合料温度高、温度容许变化的范围窄,因此对混合料的施工条件、施工工艺和运输、摊铺、碾压的设备提出了特殊要求。     

透水沥青路面工程中的数字化施工技术

传统沥青路面施工具有明显的局限性,无法准确获悉碾压过程中各项碾压参数,易出现欠压或过压问题,降低了沥青路面压实均匀性。基于此,以广西贵港至隆安高速公路为项目背景,引入数字化施工技术,创建智能摊铺、压实监控系统,实时获悉到摊铺温度、碾压速度等各项参数,并结合具体数据对其应用效果进一步分析,施工成果表明:运用数字化施工技术提升了施工效率,取得良好的经济效益。     

基于Abaqus的沥青路面摊铺碾压时间分析研究

沥青路面施工中,摊铺碾压时间是沥青路面质量控制的重要影响因素之一。运用传热学理论并使用Abaqus有限元分析软件对沥青路面摊铺碾压温度场在不同大气温度、沥青上面层厚度、初始摊铺温度、风速等条件下进行分析,计算发现:前6 min内,沥青路面上面层表面和底部的温度会急剧下降,而中部温度并没有上面层表面和底部的降温幅度大;沥青上面层厚度每提高0.5 cm,有效摊铺碾压时间可延长11%;初始摊铺温度每提高5℃,有效摊铺碾压时间可延长5.5%;风速每降低1.0 m/s,有效摊铺碾压时间可延长13.2%;若能在沥青路面上面层摊铺开始后的前几分钟内做好摊铺场地的保温隔风措施,能有效减缓沥青上面层表面温度的下降速率,延长有效摊铺碾压时间。