彩色沥青成功应用于农展馆大面积混凝土广场改造


    彩色沥青路面铺装是目前国内外作为一种长效、高稳定性的彩色路面铺装工艺,在城市专用道路、运动场及广场中得到了广泛应用,但在大面积普通混凝土广场改造工程中的应用比较少见。全国农业展览馆是我国六十年代十大建筑之一农展馆中心广场建成于1959年,面积约2700m2,采用普通混凝土面层,广场上经常举办大型展会开幕式、各种设备展示等的会展活动。由于该广场使用时间已超过50年,混凝土面层出现了大面积破损、板块间沉降不均、板块内高低不平以及雨后积水点多等病害。为了根除上述的诸多病害,恢复和改善广场的使用功能,2013年7月至9月,采用彩色沥青路面铺装工艺对现有的大面积混凝土广场进行了全面改造,施工取得了圆满成功,为彩色沥青应用于大面积广场面层改造积累了宝贵的工程实施经验。

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    广场改造面层材料的选用

    农展馆广场改造遵循实际效果和需求相结合的原则,既要考虑改造后不破坏中心广场和周边建筑物原有协调一致的整体景观,保持其原有办展和车辆通行承载力,也要考虑尽可能缩短施工周期,减小施工对馆区正常办公办展活动的影响。经过多方论证比选,确定选用浅灰色彩色沥青混凝土作为广场改造的面层铺装材料。浅灰色沥青混凝土不仅与原广场及周边建筑风格相协调,还可有效减免广场因深色如黑色沥青混凝土产生的“热岛效应”,综合路用性能优异。

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改造前广场原混凝土面层破损状况

    彩色沥青混凝土是采用专用热拌粘结剂-脱色沥青与颜料、沙石料等材料在175℃温度下拌和而成的沥青混合料。目前,能够生产性能稳定符合国标SBSI类改性沥青的彩色沥青路面专用的混合料的厂家为数不多。在对北京、上海、深圳等地彩色沥青厂家产品性能和应用实例调查比较的基础上,最终选用了北京路新大成景观建筑工程有限公司的彩色沥青产品作为该广场改造的面层材料。该公司生产的彩色沥青混合料性能优异、品质稳定、成熟可靠,其产品具有以下特点:1)脱色沥青油色浅,仅需使用少量的耐高温颜料,就可以使路面颜色比较鲜亮;如果交通机动车流量大,可以添加彩色石料,进一步稳定颜色的对比效果。保证了彩色路面更耐候、耐磨。2)沥青油软化点高,残留针入度比高达86%,高温老化后的质量损失低至0.75%,所以其挥发份少,不泛油,使得后期表现油膜自身不泛黑,颜色更持久。3)脱色沥青黏度高,比普通70号沥青油树脂高一倍多,增加了对骨料的“握裹力”,降低了掉粒的可能。4)低温延度值大(10℃、5℃远大于SBS改性沥青,可有效降低路基沉降、收缩造成的应力开裂现象,能够有效应对北京四季温差大的气候特点,抑制凝土加铺沥青路面的裂缝反射,增加了路体的使用寿命。5)彩色沥青混合料生产选用了高品质的脱色沥青,无低劣的低馏分挥发性溶剂油,温度管控适中,挥发烟量少,有毒有害气体排放量低,符合绿色环保施工的要求。

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彩色沥青面层试验段摊铺现场

    彩色沥青混凝土施工要点

    彩色沥青混凝土铺装的工艺流程为:施工测量→原混凝土面层病害处治→沥青找平层施工→沥青底面层施工→彩色沥青面层摊铺→开放交通。其重点施工工序环节如下。

    1)彩色沥青混凝土基层处理。基层处理是保证面层施工质量和广场使用效果的关键。对于广场原水泥混凝土严重破损、塌陷部位,采用破除加固处理的方法。对基底进行碾压后按广场原有做法,分别铺筑300mm厚灰土、200mm厚级配砂石、200mm厚混凝土进行修复;对板块间沉降不均混凝土错台严重的板缝病害,在板缝上铺设土工格栅的方法处治;对于广场原有混凝土基层无破损且其承载力满足使用要求的部分,清除地面上布展遗留的膨胀螺栓、金属钉后,用铣刨机对广场混凝土面层进行铣刨拉毛,铣刨深度30mm。

    2)找平层沥青混凝土施工。因该广场使用年限较长,个别地方沉陷较深,为确保沥青混凝土找平层施工质量,又能最大限度地节省成本。选定以25mm、50mm两种厚度为找平分界点:沉陷深度小于25mm处,不进行找平层施工,在底面层摊铺沥青混凝土时局部进行加铺;找平厚度集中在25mm至50mm区间的,采用AC-16普通沥青混凝摊铺找平;找平高程集中在50mm以上的,采用AC-25普通沥青混凝土进行找平。

    3)底面层沥青混凝土施工。广场底面层采用AC-16沥青混凝土,设计厚度40mm,该层沥青混凝土作为彩色沥青混凝土的承接层,其施工质量直接影响到面层彩色沥青的摊铺质量。施工时严控沥青出厂质量关及沥青混凝土运输关,确保沥青摊铺作业的连续进行。摊铺现场严把摊铺温度控制关,严格控制碾压、确保沥青压实度。

    4)彩色沥青混凝土面层摊铺。广场面层彩色沥青混凝土摊铺时,配备了4台ABG8820型VOLVO摊铺机,3台使用,1台备用;2台DYNAPAC/ CC522双钢轮压路机;3台HAMM/HD130双钢轮压路机;2台HAMM/HD10C双钢轮压路机;20辆25吨斯泰尔重卡运输沥青混合料。

    为了保证摊铺质量,兼顾展览活动计划安排,在面层彩色沥青混凝土摊铺时,将施工区域划分为四部分:试验段区位于广场南侧雕像以东,第一摊铺区位于广场南侧雕像以西。这两个区域摊铺时,使用2台摊铺机,4台压路机,从南向北进行摊铺;广场中央区域为第二摊铺区,这个区域摊铺时,使用3台摊铺机,7台压路机,从东向西进行摊铺;广场北侧雕像以北区域为第三摊铺区,这个区域摊铺时,使用2台摊铺机,4台压路机。从东西两侧向北侧雕像摊铺,摊铺完成后从北侧雕像以北道路撤场。摊铺分区及摊铺方向见示意图。

    由于缺乏具体施工参数,在广场主要部位摊铺前,将施工试验段区设在了广场南侧雕塑以北区域。通过试验段区摊铺,得到了适宜的虚铺厚度,验证了各种施工机械的类型、数量、组合方式是否匹配,并观察到彩色沥青混凝土摊铺完成的外观效果符合质量要求。

    由于脱色沥青的性能接近改性沥青,沥青的粘度较大,拌和温度较高,但摊铺厚度仅为30mm,温度损失较大,在摊铺施工及碾压成型阶段,均按照改性沥青混凝土施工技术要点进行控制。

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广场改造施工完成后的彩色沥青面层

    彩色沥青混凝土铺装效果

    彩色沥青混凝土摊铺完成后,与周围建筑群色彩协调一致,延续了原中心广场景观风格;根据北京市地方标准、设计要求等,相关方对广场摊铺质量进行验收,广场施工沥青混凝土压实度、厚度、平整度弯沉值等符合规范要求广场表面平整、坚实,无脱落、掉渣、裂缝、推挤、烂边、粗细料集中、油斑等现象。施工接缝紧密、平顺。面层与路缘石及其它构筑物接顺,不污染其它构筑物,无积水现象。

    农展馆中心广场彩色沥青混凝土铺装面层投入使用已近2年时间,期间广场上举行了多次大型展览,包括国际大型采煤重型机械展览等,较长时间的运营使用验证,彩色沥青面层录用性能良好,颜色灰色效果稳定,无应力裂缝等其他病害发生,符合广场改造设计要求,整体面层改造效果良好。 (通讯员 王江 秦四春 朱鹰)

    注:本文刊载于《市政技术》2015年第5期,第8、9页。