張 萍
(新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 831401)
SMA混合料的組成成分為瀝青瑪蹄脂,碎石骨架。在路面施工中,這種混合料可以增加路面的使用性能,在道路施工中使用較多。但是SMA瀝青混凝土路面的施工工藝要求較高,流程較復(fù)雜,因此要嚴(yán)格按照施工步驟和施工要求進(jìn)行施工,保證施工質(zhì)量。
SMA混合料是用瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉和少量瀝青瑪蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙組合而成的混合料。SMA混合料具有很強(qiáng)的抗變形能力,耐久性能良好,良好的材料結(jié)構(gòu)還使其具備了高溫抗車轍能力、低溫抗變形能力,水穩(wěn)定性較好。具備這些良好性能的SMA混合料已經(jīng)普遍運(yùn)用到公路路面施工中,為公路鋪設(shè)創(chuàng)造了很大價(jià)值。
SMA混合料的施工流程較復(fù)雜,主要包括:原材料準(zhǔn)備、混合料配合比設(shè)計(jì)、瀝青混合料生產(chǎn)、混合料運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、接縫、保養(yǎng)等。
在施工之前,除了要例行普通瀝青混合料的檢查步驟,還要要加強(qiáng)對(duì)混合料原材料選擇的控制,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
對(duì)SMA中的瀝青結(jié)合料黏性要求較高,應(yīng)保證其能夠與集料很好地結(jié)合,防止在高溫情況下出現(xiàn)材料性質(zhì)不夠穩(wěn)定、低溫下韌性不夠等問題。2.1.1 粗集料
粗集料作為SMA混合料組成成分之一,其材質(zhì)要求是硬度高、表面不光滑、水分含量少、潔凈無害、有良好的鑲嵌擠壓能力。粗集料的石質(zhì)應(yīng)該整體符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。
2.1.2 細(xì)集料
SMA混合料中的細(xì)集料主要是機(jī)制砂和石屑?!豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)細(xì)集料提出了較高的要求,在材料潔凈干燥的基礎(chǔ)上還要求沒有風(fēng)化,且不得有任何雜質(zhì)。
2.1.3 纖維穩(wěn)定劑
SMA混合料中的纖維穩(wěn)定劑主要是木質(zhì)和礦物纖維。纖維的應(yīng)用主要是為了改善瀝青的性能,加強(qiáng)瀝青的吸附能力。對(duì)于使用的纖維要求其性質(zhì)在高溫下不發(fā)生改變,且纖維的材料必須是健康無害物質(zhì)。纖維在混合料中一定要攪拌均勻,才能增強(qiáng)混合料的穩(wěn)定性,SMA混合料中纖維比例是根據(jù)實(shí)際情況確定的,一般情況下木質(zhì)纖維含量在0.3%以上,礦物質(zhì)的纖維含量略高于木質(zhì)纖維含量,約為0.4%以上。在纖維的使用中,應(yīng)保持木質(zhì)纖維的干燥,發(fā)現(xiàn)受潮的木質(zhì)纖維應(yīng)廢棄不用,以免影響纖維穩(wěn)定性。
除以上對(duì)原材料的要求之外,還要針對(duì)材料制定防塵防雨措施,保證瀝青的儲(chǔ)存溫度、運(yùn)輸溫度和生產(chǎn)溫度。要仔細(xì)記錄使用的材料,保證信息的準(zhǔn)確、齊全。
在SMA瀝青路面施工之前要對(duì)所有的原材料進(jìn)行檢驗(yàn),在確保原材料合格的基礎(chǔ)上,進(jìn)行配比設(shè)計(jì),得出能達(dá)到SMA瀝青路面施工要求的配比,最后進(jìn)行SMA瀝青路面施工。
2.2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是空隙率和車轍試驗(yàn),經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)最后確定油石的使用比例。
2.2.2 SMA施工配合比的確定
在確定目標(biāo)配合比的后,冷料倉的配料比在不噴油情況下需要做出一定的改變,各倉的礦料在加熱干拌之后再進(jìn)行驗(yàn)證篩選,冷料的比例改變是以熱料的篩選結(jié)果為依據(jù)的,各種礦料的配比可能和目標(biāo)配合比有一些差別。在確定目標(biāo)配合比時(shí),會(huì)對(duì)噴油量做出規(guī)定,電腦噴油過程中,噴油量要符合目標(biāo)配合比中的設(shè)定值。在噴油后,選好各級(jí)材料配比,運(yùn)用馬歇爾試驗(yàn)法進(jìn)行材料試拌,在試驗(yàn)結(jié)果可行的情況下,產(chǎn)生最終的SMA混合料配合比。
SMA的混合料生產(chǎn)中細(xì)料成分較少,礦粉含量較多,采用的是間斷級(jí)配法,以上各種因素導(dǎo)致了集料放料和排料時(shí)間較長(zhǎng)。SMA混合料的生產(chǎn)和普通的瀝青混合料生產(chǎn)有很大差別,在SMA混合料的生產(chǎn)中要注意以下幾點(diǎn):
(1)木質(zhì)纖維在攪拌的過程中一定要攪拌均勻,保證纖維在混合料中更好地發(fā)揮穩(wěn)定性;
(2)目前SMA混合料的攪拌還是人工操作,沒有實(shí)現(xiàn)智能化,在攪拌過程中可能會(huì)出現(xiàn)少加、多加甚至漏加木質(zhì)纖維的現(xiàn)象,影響SMA混合料的整體穩(wěn)定性,為保證木質(zhì)纖維添加量的準(zhǔn)確,可以采用機(jī)器操作,在機(jī)器上面設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值,工作人員只要觀察機(jī)器即可;
(3)SMA混合料中的礦物填料和普通的瀝青混合料相比用量要相對(duì)大一些,用量要在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上精確添加;
(4)SMA混合料的拌和與普通瀝青混合料拌和有很大區(qū)別,因?yàn)?,SMA混合料中用了SBS改性瀝青,攪拌溫度要比普通混合料攪拌溫度高10~20℃;
(5)瀝青混合料中的礦物骨架應(yīng)堅(jiān)硬,瀝青用量要合理,瀝青用量過多會(huì)導(dǎo)致粗骨料分離,產(chǎn)生油斑,瀝青用量過少則會(huì)導(dǎo)致路面承壓能力下降,耐久性降低,影響路面施工質(zhì)量;在實(shí)際的操作中,實(shí)驗(yàn)室會(huì)嚴(yán)格控制每天的瀝青用量,甚至將每天的瀝青用量進(jìn)行更細(xì)致的劃分,規(guī)定上午和下午的用量,并定時(shí)檢查,試驗(yàn)人員須對(duì)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)非常熟悉,以便不斷地在施工中做出調(diào)整;
(6)SMA混合料生產(chǎn)中,原材料的攪拌時(shí)間比一般的混合料攪拌時(shí)間要長(zhǎng),施工進(jìn)度緩慢,混合料產(chǎn)量難以提高;
(7)SMA混合料的技術(shù)要求比較高,為了避免運(yùn)輸中出現(xiàn)析漏現(xiàn)象,需要把混合料的溫度控制在175℃左右;混合料運(yùn)輸也是混合料生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),良好有序的組織運(yùn)輸可以保證施工的進(jìn)度和施工質(zhì)量。
2.4.1 攤鋪溫度的控制
SMA瀝青混凝土在攤鋪時(shí)應(yīng)做好溫度控制,確保路面的壓實(shí)度和整個(gè)工程的質(zhì)量以及路面的耐久性。SMA混合料中加入了SBS改性瀝青和纖維穩(wěn)定劑之后,拌和的溫度要高10~20℃,出廠溫度要在175~185℃,不得超過195℃。攤鋪溫度在160~180℃,混合料的溫度不得低于140℃,攤鋪改性SMA瀝青混凝土?xí)r,地表溫度應(yīng)該高于15℃。
2.4.2 SMA混合料的正式攤鋪
正式攤鋪過程中,攤鋪機(jī)要?jiǎng)蛩?、緩慢、不間斷地行進(jìn),保證整個(gè)路面的平整性,避免混合料的散落。改性瀝青混合料的攤鋪,要求更高,攤鋪速度約為1~3m/min,攤鋪過程中出現(xiàn)裂縫、褶皺等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)該馬上找出原因,及時(shí)解決。在攤鋪中要注意按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的厚度攤鋪,攤鋪工作避免在雨天和潮濕環(huán)境中進(jìn)行。
SMA混合料碾壓流程不同于一般的混合料的碾壓流程,SMA混合料由于降溫較快,120℃就可凝固,在正常攤鋪中根本沒有時(shí)間將攤鋪面整理平整,碾壓主要是在攤鋪完成之后、混合料冷卻之前進(jìn)行,為保證高溫下的碾壓效果,在碾壓中需要把握“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則,即緊跟在攤鋪之后實(shí)行碾壓,碾壓的速度不能太快,要低幅度的多碾壓幾次。在碾壓中,需要有專業(yè)人員指導(dǎo),防止出現(xiàn)不規(guī)范操作,以保證碾壓質(zhì)量。在SMA瀝青混凝土碾壓中需要注意以下幾點(diǎn):
(1)為了避免鋼輪和材料粘連,可在鋼輪表面灑水保持鋼輪濕度,灑水量要控制在不改變混合料溫度的范圍內(nèi);
(2)碾壓中,壓路機(jī)要對(duì)相鄰路面一半輪寬的位置進(jìn)行碾壓;
(3)一旦達(dá)到碾壓實(shí)度要求就要停止碾壓,避免過度碾壓破壞路面;
(4)壓路機(jī)的選擇應(yīng)考慮到SMA具有較強(qiáng)黏附性這一特點(diǎn),盡量不選用輪胎式壓路機(jī);
(5)針對(duì)纖維添加劑容易引起油斑的問題,應(yīng)指派專業(yè)人士進(jìn)行檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、分析原因,并解決問題。
瀝青混合料接縫要和整個(gè)路面保持平整統(tǒng)一。進(jìn)行改性瀝青的接縫處理比較困難,這種瀝青的冷卻速度非???,因此最好在瀝青冷卻之前進(jìn)行接縫。橫向接縫和縱向接縫采用的是不同的方法,橫向接縫是在瀝青沒冷卻前,對(duì)不平整和不符合要求的部分進(jìn)行切割;縱向接縫是在邊部設(shè)置擋板,使上層和下層縱縫之間相互錯(cuò)開。
質(zhì)量檢查就是對(duì)路面的厚度、壓實(shí)度、透水性進(jìn)行檢查,保證施工的質(zhì)量。在檢查合格、確認(rèn)攤鋪層完全冷卻24h后就可以開放交通。
SMA瀝青混凝土路面施工是比較先進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù),由于SMA混合料的性能良好,很多的道路建設(shè)中都采用了這種新型材料,其良好性能已經(jīng)得到了很多專家的認(rèn)可,但是在施工中還存在一些會(huì)影響路面整體施工的質(zhì)量問題,只有解決好這些問題,才能使SMA瀝青混凝土施工工藝得到更廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。
[1] JTJ 036—98,公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2] JTJ 052—93,瀝青及瀝青混合料實(shí)驗(yàn)規(guī)程[S].
[3] 蘇永明.我國(guó)企業(yè)統(tǒng)計(jì)走出低谷的必由之路[J].統(tǒng)計(jì)研究,2002(3):64.