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摘要:随着城市化进程的不断加快,城市的基础设施建设水平也在不断地提高。公路的建设质量关乎城市经济的发展和人民群众日常的生产与生活,SMA路面以其特有的优势被广泛用于公路工程的施工过程中。本文主要论述了公路工程改性沥青 SMA路面的主要施工技术控制和施工质量的分析,希望能够为相关的施工实践提供理论性参考意见。
关键词:改性沥青;SMA;路面施工;质量控制
SMA混合料是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂和少量的细粉组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的新型沥青混合料,它最基本的组成是碎石骨架和沥青马蹄脂结合料两大部分,其强度是依靠粗集料在沥青混合料中的骨架嵌挤作用和沥青马蹄脂胶结料粘结裹覆作用形成的。跟传统的沥青混凝土相比,SMA混合料在耐久性、抗高温稳定性、抗低温开裂、抗滑性等方面的优势较明显,尤其是抗高温车辙和低温裂缝以及疲劳性能尤为突出,被广泛的应用于高速公路和一些重载交通的抗滑表层。SMA混合料目前主要采用已应用较成熟的SBS进行改性,但对一些需获得更高质量的水泥混凝土桥面铺装面层,开始尝试使用SBS和岩沥青进行复合改性,通过尝试新型的高模量沥青胶结料,进一步提高高温抗变形能力。本文结合肇庆砚都快速干道工程实例,对改性沥青SMA路面的施工工艺和质量控制作探讨。
1.关于改性沥青SMA的特点分析
改性沥青SMA是改善骨架的密实结构,沥青用量多,粗集料多,矿粉用量多,细集料用量少。SMA路面是按照内摩擦角最大的原则,经间断级配的集料形成相互嵌挤的矿料骨架,然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种骨架密实结构。由于添加了纤维稳定剂和使用了改性沥青,克服了普通骨架密实结构易于离析的特点,同时增加的沥青用量也使骨料表面裹覆着较厚的沥青膜,混合料的粘结力得到了改善,使路面的使用性能得到提高。
2.公路工程改性沥青SMA路面施工技术要点与质量控制
2.1材料拌合、
SMA与普通密级配沥青混凝土(AC)的最大不同之处是SMA为间断级配、粗集料粒径单一、量多、细集料很少、矿粉用量多。由于SMA的上述特点,给混合料的拌和带来不少困难。首先是热料仓的材料数量严重不均,粗集料仓一个料斗经常不够,细集料仓经常溢料。由于SMA不允许使用回收粉尘,而集料中一般含粉尘又较多,袋式回收装置很快会被填满,此时必须停止拌和,将回收粉尘排放出去,所以拌和过程中,真正拌合时间不多,放料、等料、排料占了大半时间。因此SMA的生产效率较低。SMA需要使用纤维,一般需要增加干拌时间5s~10s,温拌不再增加时间。本工程沥青拌合设备为一套M300型间歇式沥青拌合机,每锅拌合时间不少于55s,其中干拌15s~20s,加结合料后拌和20s,加矿粉后拌和20s。在拌和时,计算好每锅混合料所需木质素纤维,由专用设备加入,确保拌和均匀。改性沥青影响拌和主要表现在拌合温度,一般需要提高约20℃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在控制各种材料用量准确的情况下,SBS改性沥青加热温度控制在160℃~265℃,集料加热温度必须控制在190℃~200℃,沥青混合料拌合温度控制在180℃~190℃,出厂温度控制在175℃~185℃之间。根据现场观察,如果混合料冒浓的青烟,说明温度过高,改性沥青会严重老化,失去粘结力;冒白烟属正常现象。
2.2运输
改性沥青SMA混合料温度较高,运输时的条件也较严格,需要保持混合料处于170℃的高温,且运输过程中温度下降不得超过10℃,当天拌和的混合料宜当天使用。此外,对于改性沥青SMA混合料的运输还还需要注意以下几方面:
(1)改性沥青SMA混合料粘度大,需要在运料车厢内及底板部分涂刷油水混合物以减少摩擦阻力,同时需控制油水混合物量,以免出现多余混合液聚积现象,影响混合料质量;
(2)装料时,应有专人指挥运料车前后挪动,防止混合料产生离析;
(3)运输过程中,应加盖苫布,做到保温、防雨、防污染;
(4)运料车装满后经过磅、测温和遮盖蓬布及检查登记后方可出厂,沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收并测温、检查混合料质量,不符合质量要求的混合料不得摊铺混合料出现拌和异常时,如纤维拌和不均匀、有成团结块现象、用量不足等,应立即通知拌和厂,检查纤维质量、投料顺序、拌和时间、加热温度等,并予以改进;
(5)运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余,确保施工过程中摊铺机前方应有5辆运料车等候,卸料倒车卸料时距摊铺机10cm~30cm略刹车,挂空档,不得撞击摊铺机,运行时靠摊铺机推动;
(6)卸料时,应尽量保证材料完全倒净,一旦发现车厢板上存在有剩料,立即清除。
2.3摊铺、接缝
在选择摊铺机的时候要充分考虑其是否就有找平装置,在对沥青路面的表层进行施工的时候,通常采用平衡梁法来进行摊铺,同时要保证匀速施工,最好不要中断作业。沥青SMA路面铺设过程中,确定沥青混合料温度的依据通常是要看施工当天的温度,天气的温度越高,混合料的温度可以适当减低,在摊铺作业进行的过程中,熨平板的温度最好不小于100℃度。摊铺的质量问题也非常关键,所以在摊铺进行当中,就要随时检查摊铺的质量,发现边角缺料或者离析问题就要立刻采取补救的措施。在一些摊铺机施工不便的地方,根据实际情况采取人工摊铺的措施。沥青路面的施工中难免由于各种原因导致接缝质量的降低,包括纵向接缝和横向接缝两种。在施工过程中,可以采用垂直方式进行接缝,沥青混合料在纵向接缝处出现问题的时候通常使用静力钢轮压路机紧在摊铺机的后方进行碾压,在碾压中要保证施工过程的连续性,否则就会出现路面的平整度不一的情况。
2.4合料碾压
(1)改性沥青SMA碾压分为初压、复压以及终压,对于每一阶段的碾压应严格控制压实遍数,以保证具有足够的压实度,同时也要防止过压,在压实过程中,若出现沥青玛蹄脂上浮或者集料被压碎等现象,应立即停止碾压。
(2)改性沥青SMA混合料碾压对温度要求较高,初压温度宜控制在160~165℃,终压温度宜控制在120~125℃,此时压实效果较理想。碾压时应遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”八个字。初压时,压路机须紧跟摊铺机,以保证压实温度;压实速度不宜过快,一般不宜超过4~5km/h,以免影响压实质量;振幅过高则会压碎集料,集料损伤会对其棱角性和嵌挤力产生较大影响;高频则是为了提供较好的压实效果。
(3)改性沥青SMA混合料禁止使用轮胎压路机碾压。当采用钢轮压路机时,为防止粘轮,可在钢轮表面均匀雾状洒水以保持轮胎潮湿,水中掺少量的清洗剂或其他适当材料,但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。
(4)碾压时不允许在新铺筑的混合料上转向、调头、突然刹车或长时间停留,其他机械化设备也不能在未冷却的路面上长时间停留。碾压时应由较低一侧向较高一侧进行碾压,相邻碾压应至少重叠20cm,碾压段长度不宜大于80m。
(5)混合料温度低于50 ℃前不得开放交通,以免降低路面质量。成型后的沥青混凝土路面应进行性能指标检测,包括压实度、厚度、渗水等,并及时对检测结果进行分析,反馈给拌和场,通过试验数据指导施工,以确保路面施工质量。
参考文献:
[1]赵善良,张兆玉.谈改性沥青混合料面层施工技术要点[J].博览科技探索,2012.(10)
[2]宋俊杰.公路沥青路面施工沥青混合料离析现象的控制方法[J].建筑科技与管理,2013(10).
论文作者:陈章虎,闫涛
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/6
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