張榮昌 肖如華
(江西省贛州市公路局于都公路分局,江西 于都 342300)
由于改性瀝青路面具有優(yōu)異的路用性能,近幾十年來,改性瀝青在我國高速公路中得到了越來越多的應(yīng)用。但與基質(zhì)瀝青相比,改性瀝青有著較高的粘度,使得改性瀝青路面施工工序控制的難度較大。
一般高速公路瀝青路面的中面層采用6cmAC-20I改性瀝青混合料,其中,改性瀝青采用SBS與泰普克AH70在瀝青庫中采用膠體磨生產(chǎn),粗集料為石灰?guī)r,采用反擊式破碎機(jī)生產(chǎn),其針片狀顆粒含量、壓碎值和磨耗值分別為8.8%、19.4%和20.7%;細(xì)集料為石灰?guī)r石屑和河砂;礦粉為石灰石粉。
1.3.1 準(zhǔn)備工作
瀝青采用導(dǎo)熱油加熱,改性瀝青溫度控制在170~180℃范圍內(nèi)。改性瀝青儲存時(shí)間過長,重新升溫時(shí)應(yīng)先攪拌或循環(huán)拌和使其均勻后,方可使用,避免改性劑離析,影響改性瀝青的質(zhì)量。
1.3.2 拌和工藝
改性瀝青的粘度較大,混合料的出料溫度高,一般取出料溫度170~180℃,因此礦料的加熱溫度宜取180~190℃。
改性瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長。一般拌和時(shí)間應(yīng)大于45s,其中含3~5s的干拌,以確保礦粉吸油的均勻性。拌和時(shí)間是否足夠,拌和方法是否正確,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青混合料的關(guān)鍵環(huán)節(jié),質(zhì)量均勻的混合料表現(xiàn)為所有的集料顆粒完全均勻地被瀝青膜裹覆,瀝青均勻分布于整個(gè)混合料只能感,以無花白石子、無瀝青團(tuán)塊,烏黑發(fā)亮為宜。
從實(shí)測數(shù)據(jù)來看,攤鋪好的瀝青混合料內(nèi)部降溫速度約為3℃/min,混合料表面的降溫速度為2℃/min。雖然表面降溫速度小一些,但攤鋪時(shí)表面瞬時(shí)降溫極快。
1.4.1 攤鋪?zhàn)⒁馐马?xiàng)
鋪前應(yīng)保證下承層路面清潔,無污染,有污染的可噴灑粘層油。局部不平整的可在施工該段落前1-2天內(nèi)找補(bǔ)平整,碾壓密實(shí)。有緣石或加固板的段落應(yīng)在施工前砌筑完畢,并達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),而且養(yǎng)生強(qiáng)度良好。施工前應(yīng)對施工設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢修,浮動平衡梁安裝使用良好,油料充足,傳感系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn),以確保施工時(shí)不出現(xiàn)故障。施工時(shí)應(yīng)根據(jù)拌和站的生產(chǎn)能力,運(yùn)距來確定相應(yīng)的運(yùn)輸車輛及攤鋪速度,盡可能的保證連續(xù)不間斷的攤鋪,但應(yīng)盡量避免攤鋪速度因車輛的多少而隨時(shí)調(diào)整,盡可能的穩(wěn)定在一個(gè)桓定的速度,不間斷的攤鋪,以確保施工平整度的質(zhì)量要求,松鋪系數(shù)宜為1.125-1.175之間。攤鋪時(shí)應(yīng)確認(rèn)混合料的溫度,質(zhì)量是否合格,不合格的應(yīng)廢棄,攤鋪時(shí)起機(jī)速度宜在1m/min左右,按引導(dǎo)線正確施工10-20m后可提速至2-3m/min,夯實(shí)振搗系統(tǒng)振動頻率應(yīng)調(diào)整為1500轉(zhuǎn)/分鐘,并且在施工中不再變動。攤鋪機(jī)應(yīng)進(jìn)行自動操作,防止因人為攪拌不均,造成攤鋪質(zhì)量不佳。運(yùn)輸車輛的指揮應(yīng)高質(zhì)量,以保證運(yùn)輸車連續(xù)穩(wěn)定的靠近卸料斗,不撞擊攤鋪機(jī),卸料應(yīng)慢速,穩(wěn)定,使混合料慢慢淌下。攤鋪時(shí)應(yīng)絕對避免行車輪或熨平板下有任何雜物,避免有雜物掉入攪拌器內(nèi)。
1.4.2 碾壓注意事項(xiàng)
碾壓嚴(yán)格遵守“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。建議用1臺壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)靜壓,保證初壓溫度,兩臺壓路機(jī)在其后振壓。振動壓實(shí)兩臺可同時(shí)進(jìn)行,以保證在高溫下碾壓,但應(yīng)有次序,碾壓遍數(shù)清楚,避免無序碾壓。碾壓終止時(shí)應(yīng)稍轉(zhuǎn)向,使終止橫紋與碾壓方向成一定角度,便于下次碾壓時(shí)消除橫紋,但轉(zhuǎn)向應(yīng)慢而緩且不應(yīng)踩剎車。避免在熱料上停車,碾壓邊部有緣石部分應(yīng)先離開1-2cm碾壓,或用小型壓路機(jī)碾壓邊部、后序碾壓應(yīng)覆蓋前序,及時(shí)消除橫紋。停車部位不要集中,以免產(chǎn)生過多橫紋,不利消除,影響平整度。應(yīng)用鋼制四米直尺跟蹤檢查平整度(在初壓完成之后)發(fā)現(xiàn)超過2mm地點(diǎn),采取橫向碾壓措施、盡量使之消除。膠輪碾壓不宜過早,有小型膠輪可早碾壓、如沾輪可采用不灑水碾壓,終壓溫度不宜低于120℃,當(dāng)天不應(yīng)開放交通。采用電子數(shù)顯溫度計(jì)嚴(yán)格檢查溫度,在施工中發(fā)現(xiàn)溫度在140℃以上時(shí)下降較快,大約為10℃/5min,所以碾壓必須緊跟。
SMA(Stone mastic asphalt)是瀝青瑪蹄脂碎石混合料的英文名稱的縮寫。瀝青瑪蹄脂碎石合料是一種由瀝青結(jié)和料、礦粉、纖維與細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂結(jié)合物填充在間級配的粗集料骨架間隙所形成的瀝青混合料。它是由足夠的瀝青結(jié)合料和具有相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石-石嵌擠結(jié)構(gòu)的空隙中形成的。因此,它具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性,良好的水穩(wěn)定性,良好的耐久性和表面功能。
SMA施工前除按普通瀝青混合料進(jìn)行常規(guī)檢查外,還應(yīng)檢查以下幾個(gè)方面:a.木質(zhì)素纖維必須在室內(nèi)架空堆放,嚴(yán)格防潮,保持干燥。b.對木質(zhì)素纖維添加設(shè)備進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定,木質(zhì)素纖維添加設(shè)備不得受潮。c.瀝青運(yùn)輸溫度不低于150℃,保溫貯存溫度不低于140℃,不得長時(shí)間存放。d.制作好的瀝青的溫度應(yīng)該滿足瀝青泵輸送及噴嘴噴出的要求,在滿足施工的前提下,瀝青的加熱溫度不應(yīng)太高,一般控制在170℃~180℃之間。
生產(chǎn)SMA采用的間歇式瀝青拌和機(jī)額定生產(chǎn)能力為200t/h,實(shí)際生產(chǎn)能力為133~155t/h。在采用間歇式瀝青拌和機(jī)時(shí),SMA與普通瀝青混合料生產(chǎn)的主要區(qū)別是:a.木質(zhì)素纖維的分散拌勻非常重要,干拌時(shí)間延長5~15s,加入瀝青后的拌和時(shí)間延長5-10s,總生產(chǎn)時(shí)間延長15~25s。b.由于瀝青可能會離析,SMA不應(yīng)在貯料倉里儲備時(shí)間過長,貯料倉里SMA的數(shù)量不宜過多。c.采用人工添加木質(zhì)素纖維易產(chǎn)生由于人為因素而少加或多加的現(xiàn)象,從而影響SMA的使用品質(zhì);采用機(jī)械添加木質(zhì)素纖維應(yīng)防止輸送管道堵塞。d.由于SMA使用拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10℃~20℃左右。瀝青加熱溫度掌握在170℃~180℃;礦料加熱溫度在185℃~195℃;礦粉和纖維不加熱;混合料出料溫度控制在170℃~185℃(實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍),當(dāng)混合料超過195℃時(shí),予以廢棄。實(shí)踐證明,這樣的溫度施工沒有困難。
SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同?;旌狭系臄備仠囟纫藶?60℃~180℃,溫度低于140℃的混合料禁止使用。當(dāng)路表溫度低于15℃時(shí),SMA的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來確定(SMA的松鋪系數(shù)通常在1.15~1.20之間)。
SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好,攤鋪后應(yīng)立即壓實(shí),不得等候。壓路機(jī)應(yīng)以2~4km/h的速度進(jìn)行均勻的碾壓,碾壓按初壓(1遍)、復(fù)壓(2遍)、終壓(1遍)三階段進(jìn)行,終壓溫度一般控制在110℃~130℃(實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍),終壓時(shí)不得振動。在碾壓過程中,可以發(fā)現(xiàn)混合料能在高溫狀態(tài)下用振動壓路機(jī)碾壓而不產(chǎn)生推擁,碾壓成型后表面有足夠的構(gòu)造深度又基本上不透水(經(jīng)測定,SMA路面構(gòu)造深度在0.9~1.25之間)。SMA的碾壓與普通瀝青混凝土碾壓相比,有以下幾點(diǎn)值得注意:a.為了防止混合料粘輪,可在鋼輪表面均勻?yàn)⑺蛊浔3殖睗瘢袚缴倭康那逑磩┗蚱渌m當(dāng)?shù)牟牧?。但要防止過量灑水引起混合料溫度的驟降。b.壓路機(jī)碾壓時(shí)相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3~1/4輪寬,碾壓工作面長度30~50m。c.SMA面層一旦達(dá)到足夠的密度后,碾壓即應(yīng)停止,過度碾壓可能導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合料被擠壓到路表面,影響構(gòu)造深度。工作中應(yīng)密切注意路表情況,防止過度碾壓。d.由于SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高,因而粘度大,不得使用輪胎式壓路機(jī)碾壓,以防止粘輪及輪胎揉搓造成瀝青瑪蹄脂擠到表面而達(dá)不到壓實(shí)效果。
無論是改性瀝青路面還是SMA,必須遵守“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則。管理要到位,行成“規(guī)范化、科學(xué)化”施工。施工前要對所有參加施工人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)。
[1]張玉芬.SMA路面施工技術(shù)的研究[J].科技信息.