摘要:平整度是衡量高级路面质量好坏的重要指标。路面不平顺,会增大行车阻力,并使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性、舒适性,同时会加剧汽车零部件及轮胎的损坏,并增大油料的消耗;附加振动以及不平整的路面所滞积的雨水,也将加速路面的破坏在路面施工中,提出沥青马蹄脂影响路面平整度的各种因素。
关键词:SMA 路面;平整度;控制措施
1 引言
SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。沥青玛蹄脂碎石混合料SMA(STONEMASTIC ASPHALT)于上世纪60年代起源于德国,因其具有抗滑、抗车辙、抗裂、抗老化和抗变形能力强等诸多优良的路用性能,因此很快得到迅速发展。
SMA混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的嵌挤型密实结构混合料,因为其混合料含有大量的粗集料成分以及其具有施工温度高,冷却速度快等特点,因此SMA路面的平整度控制程度是衡量此类路面质量好坏的重要指标。
2 影响SMA路面平整度的因素分析
SMA与普通沥青砼相比有其特殊性,故施工中应从其特性人手,加强施工中每一环节的检测控制与管理。对其特殊的施工工艺进行分析,影响路面平整的主要因素有:
(1)路基与下承层的施工质量。路基填筑不均匀或路基、下承层结构密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,路面平整度差:对于下承层的平整度以及高程误差,都会通过结构层自下而上层层积累,影响到SMA路面的平整度。
(2)原材料及混合料的质量。只有保证原材料和混合料的质量,才能保证SMA面层的完整性和强度,路面平整性才有保障。
(3)施工工艺及机械配置。采用改性剂SBS,改性沥青制作采用高温剪切与胶体磨的特殊加工方法,拌和时间长,生产率降低,混合料粘度大,施工温度要求高,混合料冷却结硬后强度高,要保证其密实度和平整度以及充分发挥SMA粗集料的嵌挤作用,只有通过采用合理的施工工艺及机械配置才能实现。
(4)施工人员的素质与责任心。只有通过施工人员对施工中每一环节加强检测控制与管理力度,充分调动其主观能动性,才能发挥先进的施工工艺、合理的机械配置和先进的机械设备这一组合的最佳效果。
(5)SMA混合料具有粗集料多、矿粉多、细集料少量掺纤维稳定剂、材料要求高的特点,特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高。
(6)路基与下承层的施工质量。路基填筑不均匀或路基、下承层结构密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,路面平整度差。对于下承层的平整度以及高程误差,都会通过结构层自下而上层层积累,影响到SMA路面的平整度。
3 SMA路面平整度的控制措施
3.1 强路基与路面下承层的施工质量控制
对于路基,应确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度;采取合适的涵、台背、墙背回填与软基处理方案并减少其过渡段的工后沉降差;采取相关措施,减少水对路基产生的病害,确保路基稳定。
SMA造价较高,一般只使用于上面层结构,若在下承层施工中不重视平整度及高程误差控制,想通过上面层的施工来对下承层的不足进行弥补,并取得好的平整性是不可能的。对下承层的摊铺进行严格控制,使下承层的平整度控制在较好的水平上。
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3.2 加强施工工艺和机械配置的控制
先进成熟的施工工艺、先进的机械设备和合理的机械配置,是保证SMA路面平整的关键。
3.3摊铺。运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证平整度的一个重要方面,必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊铺机前10~20m处停住并挂空档,卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进,卸料完毕后,即驶离摊铺机。由于SMA生产时拌和机生产率降低,为保证其匀速、不问断地连续摊铺,摊铺速度一般不超过3m/min~4m/min,这就要求机手应具有较高的操作水平,以保证摊铺机匀速、连续工作,既能保证压实度又提高平整度,保证SMA的摊铺与碾压符合高温条件要求,这是控制平整度的又一关键所在。
3.4碾压。SMA路面最好采用刚性碾碾压,并在碾压过程中严格控制好碾压温度。采用振动力大、幅度宽,初压(温度不低于150℃)、复压(温度不低于130℃)和终压(温度不低于℃)都采用此种压路机,碾压3~4遍,一气呵成。按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压,这是与一般沥青混合料碾压方式最大的区别。
碾压应均衡地进行、倒退时关闭振动,方向要渐渐地改变,压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息;其他机械化不能在未冷却结硬的路面上停留。
3.5 SMA路面横向接缝的处理,对平整度影响很大。接缝跳车现象仍然是改性沥青及SMA路面的薄弱环节。
SMA路面接缝处理要比普通沥青混合料难一些,由于冷却后的SMA混合料非常坚硬,应想方设法防止出现冷接缝处理。为提高平整度,一般采用切割成垂直面的方法,可在SMA路面完工后,稍停一停,在其尚未冷却之前,就切割好,并用水将接缝处冲洗干净;在下一次施工搭机前,涂刷粘层油,即可接下去铺筑混合料。
3.6 机械配置
科学合理的机械配置和先进的机械设备,是路面施工连续作业与提高平整度的重要保证。
由于SMA施工温度要求较高,其混合料在运输过程中必须加盖篷布,防止结合料表面结硬,且必须保证摊铺机前应有3辆车等待卸料,宜采用8t以上的运料车供料,做到:“宁可运料车等摊铺,也不能摊铺机等运料车”。
3.7 施工过程中加强现场巡视,跟踪检查,及时发现并解决问题,现场技术人员应经常对后场堆料场进行巡视,将各种材料分别堆放整齐,对细集料作好防雨工作,一旦发现细集料受潮,立即进行处理。开拌后就应有技术人员在拌和操作间,现场观察拌和情况,逐盘打印各个热料仓的材料质量、矿粉质量及一盘混合料的总质量,及时计算出矿料级配,与标准配合比进行对照。控制拌和时间,检查出料温度,发现问题及时处理。检查出厂混合料的温度,对不满足温度要求的沥青混合料坚决予以废料,保证沥青混合料的质量。
4 结束语
要提高SMA路面的平整度,应确保路基的施工质量,并从下承层的平整度控制、原材料及混合料的质量控制、施工工艺和机械配置以及施工人员素质人手,重点抓好摊铺、碾压、接缝处理三方面的施工质量,尽可能采用先进的机械设备和合理的配置,充分发挥施工人员的主动性积极性。同时学习和借鉴先进技术、先进的施工方法和施工工艺,就如何控制好SMA路面的平整度,使SMA路面更好的发挥其优势是很多技术工作者正在探求的目标。是确保SMA路面的平整度等各项路用指标良好效果的保证。
参考文献
[1]《公路沥青路面施工技术规范》 北京:人民交通出版社 2013
[2]JTG H12—2013《公路沥青路面养护规范》 北京:人民交通出版社 2014
[3]《公路路基路面设计与施工及验收技术规范大全》北京:中国科技文化出版社2016
论文作者:黄军
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/27
标签:路面论文; 平整度论文; 路基论文; 沥青论文; 密实论文; 温度论文; 卸料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;