李之昭,劉新生
河南太康縣水利局,河南 周口 461400
隨著公路建設(shè)的大力推進(jìn),改性瀝青近年來得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)改性瀝青路面質(zhì)量的特點(diǎn),以及已建高速公路瀝青路面施工的經(jīng)驗(yàn),就改性瀝青SMA路面質(zhì)量控制方面的問題,作以下闡述,以期與同仁共享。
改性瀝青混合料施工具有要求高、難點(diǎn)多、難點(diǎn)大的特點(diǎn)。首先,它對(duì)原材料要求嚴(yán);外部環(huán)境苛刻;碾壓密實(shí)性要求高。而碾壓是瀝青路面施工的最后一道關(guān)鍵工序尤其重要,否則,前功盡棄。而碾壓的目的是提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及抗疲勞性。對(duì)普通瀝青路面而言,若密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,通車后就會(huì)出現(xiàn)車轍、水損害、瀝青加速老化等早期病害,對(duì)改性瀝青路面而言,若密實(shí)度不足,其病害要比普通瀝青路面嚴(yán)重得多,普通瀝青路面壓實(shí)度不足,能在車后的第一個(gè)高溫季節(jié)通過車輛的二次碾壓時(shí)混合料碾壓密室,空隙率減少,最后趨于穩(wěn)定,水損害、瀝青加速老化的早期病害得以減?。欢男詾r青的軟化點(diǎn)高,若改性瀝青路面密實(shí)度不足,通車后,車輛的二次碾壓很難使混合料繼續(xù)密實(shí),因而空隙率也不會(huì)得以減小,水損害、瀝青老化的早期病害會(huì)成為永久病害,所以壓實(shí)不足的改性瀝青路面使用壽命比普通瀝青路面的使用壽命反而會(huì)更短。因此,改性瀝青路面密實(shí)度的控制非常重要。
處理下承層,下承層的清掃、修補(bǔ)、處理是一項(xiàng)極其重要的工作,必須予以重視。該項(xiàng)工作應(yīng)在攤鋪前1d完成,并驗(yàn)收確認(rèn)。
1)徹底清掃、沖洗下承層的污染物,砂漿和其它浮渣應(yīng)用鋼刷擦清;
2)下承層的坑槽、松散和其它病害應(yīng)按規(guī)定用瀝青混合料修補(bǔ);
3)對(duì)下承層的標(biāo)高、橫坡、平整度要進(jìn)行檢測(cè)。
經(jīng)常檢查集料規(guī)格、品種、扁平細(xì)長(zhǎng)顆粒、含泥量、含水量、風(fēng)化石含量等。如果外觀檢查認(rèn)為顆粒組成不正常,則進(jìn)行必要的篩分試驗(yàn) 進(jìn)場(chǎng)材料要按規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn),盡可能加大抽檢密度,不合格的材料堅(jiān)決退場(chǎng)。堆料場(chǎng)要進(jìn)行場(chǎng)地硬化,避免將堆料場(chǎng)的土混入碎石中。不同規(guī)格的料堆間設(shè)置隔離墻,以免不同規(guī)格碎石混雜在一起。料堆要有明顯標(biāo)示,防止上料時(shí)裝錯(cuò)料。 改性瀝青SMA路面預(yù)期的性能在很大程度上取決于粗集料的嵌擠作用,因此粗集料必須具有良好的韌性、強(qiáng)度、堅(jiān)固性和 耐磨性。這樣就要求對(duì)原材料的進(jìn)場(chǎng)嚴(yán)格把關(guān),嚴(yán)禁不合格材料 進(jìn)場(chǎng)。能滿足磨光值、磨耗值和沖 擊值三項(xiàng)指標(biāo)的要求,并嚴(yán)格控制它的粒徑。細(xì)集料在改性瀝青SMA混合料中用來填充粗集料之間的間 隙,并參與顆粒間的嵌擠作用。因此,對(duì)細(xì)集料同樣要求具有良好 的棱角性和堅(jiān)固性。工程中我們可以采用玄武巖制作的機(jī)制砂,經(jīng)過除塵處理后,嚴(yán)格控制其含泥量。對(duì)瀝青粘接劑的要求通常采用勁度較高的瀝青,并加0.3~0.5% 的木制纖維,以減少瀝青的滴漏,并有助于抵抗高溫車轍和抗低溫 裂縫。改性瀝青SMA混合料中使用的礦粉應(yīng)該是磨細(xì)的優(yōu)質(zhì)粉料塑性指數(shù)不大于4,經(jīng)常檢查礦粉的色澤是否正常,有無團(tuán)結(jié)塊和明顯的粗顆粒情況。拌和前,根據(jù)試驗(yàn)提供的生產(chǎn)配合比及集料的松裝容重,冷料出料口橫斷面的不平均值,計(jì)算出不同產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的各種集料的 調(diào)速電機(jī)速度值,并制定出數(shù)據(jù)表格和曲線圖,供生產(chǎn)使用。對(duì)集料、瀝青、粉料的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,以保證各種材料的計(jì)量精度。溫度的計(jì)量系統(tǒng)也進(jìn)行必要的校正。正確的操作攪拌設(shè)備,以保證成品料的配料精度和溫度要求,為保證成品料的質(zhì)量和生產(chǎn) 的正常運(yùn)行,避免等料或溢料,除了自動(dòng)控制系統(tǒng)外,操作人員還根據(jù)生產(chǎn)情況及時(shí)調(diào)整各冷料倉的產(chǎn)量和熱集料的控制溫度,確保成品料的質(zhì)量要求。
一般碾壓溫度的高低直接影響瀝青混合料的壓實(shí)質(zhì)量,改性瀝青混合料最佳壓實(shí)溫度其上限是在碾壓時(shí)以混合料不產(chǎn)生推移和不開裂為度(注:最適宜的碾壓溫度應(yīng)該根據(jù)粘溫曲線決定,可由廠家提供),攤鋪后混合料的溫度越高,其早期溫度損失速度越快,如何把握好有效壓實(shí)時(shí)間(指混合料從攤鋪后的溫度冷卻到最低碾壓溫度所需的時(shí)間)適時(shí)碾壓是關(guān)鍵,有效碾壓時(shí)間與外界氣溫、風(fēng)速、濕度及混合料的溫度密切相關(guān),當(dāng)外界氣溫、風(fēng)速、濕度等外界條件及混合料的溫度一致時(shí),一般改性瀝青混合料比普通瀝青混合料有效時(shí)間短,這就要求碾壓改性瀝青混合料時(shí)要更好的機(jī)械組合,更緊湊的施工工藝,較短的碾壓區(qū)段和較少的碾壓變數(shù),超過了有效的碾壓時(shí)間,再多的碾壓變數(shù)也必定是無用的,并且還會(huì)對(duì)路面質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。因此,施工溫度低于10度時(shí),不得鋪筑SMA路面。施工溫度應(yīng)根據(jù)瀝青標(biāo)號(hào)、粘度、改性劑的品種及劑量、外界的氣候條件以及鋪筑層的厚度確定。采用改性瀝青混合料時(shí),可按表1規(guī)定的范圍選擇。但是經(jīng)試驗(yàn)段或者是實(shí)踐證明下表規(guī)定的溫度不符合實(shí)際情況時(shí),容許作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
表1 SMA路面的正常施工溫度范圍
攤鋪溫度 不低于160 攤鋪機(jī)初壓開始溫度 不低于150 攤鋪層內(nèi)部復(fù)壓開始溫度 不低于130 碾壓層內(nèi)部開放交通時(shí)的溫度 不高于50 路面表層
因?yàn)楦男詾r青粘度大,即使在合適的碾壓溫度范圍內(nèi)碾壓,與普通的瀝青料相比,壓實(shí)要困難得多,另受有效壓實(shí)時(shí)間的限制,一般要選擇噸位大的壓路機(jī)組合碾壓,鋼輪壓路機(jī)采用震動(dòng)壓路機(jī),輪胎壓路機(jī)噸位要在20t以上,在復(fù)壓階段,如果全部用輪胎壓路機(jī),灑水解決不了粘輪問題,所以要用輪胎壓路機(jī)和鋼輪壓路機(jī)碾壓。
決定壓路機(jī)碾壓速度的主要因素是拌合樓的產(chǎn)量、路面寬度和厚度以及機(jī)械組合,路面設(shè)計(jì)寬度和厚度及機(jī)械組合一定的情況下,拌合樓的產(chǎn)量決定碾壓速度,例如:某一條路面上面層設(shè)計(jì)寬度11.75m,設(shè)計(jì)厚度為4cm,混合料壓實(shí)密度為2.5t/m3,按壓路機(jī)最高速度計(jì)算,可反向推算出拌合樓的產(chǎn)量最高不超過150t/h,基于上述情況,選擇合適的拌合樓也是非常重要。
由于改性瀝青混合料的施工溫度要求高,攤鋪后局部缺陷的修復(fù)最好在初壓以前處理完畢,但是修復(fù)時(shí)不能不能影響碾壓,攤鋪層表面溫度低于130℃后不宜再進(jìn)行缺陷修復(fù),低于130℃后再進(jìn)行修復(fù),修補(bǔ)面處新舊混合料基本不能結(jié)合成為一個(gè)整體。
[1]張眾,孫中良,楊濤.遼寧交通科技,2004-11-30.
[2]何德中.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2008-01-15.