徐行軍,林開釗
(1.福建船政交通職業(yè)學院,福州 350008;2.中交一公局廈門工程有限公司,福建 廈門 361021)
SMA路面施工管理與運營期養(yǎng)護控制
徐行軍1,林開釗2
(1.福建船政交通職業(yè)學院,福州 350008;2.中交一公局廈門工程有限公司,福建 廈門 361021)
通過高速道路某段上面層SMA瀝青混凝土路面工程,論述SMA路面施工準備、拌和、攤鋪、碾壓、驗收及工后主動預防等施工工藝,并結合工程施工管理中出現(xiàn)的問題,提出SMA路面的質量控制、施工應采取的措施及工后主動預防策略,以有效延長道路使用壽命。
SMA混合料;施工管理;養(yǎng)護控制
施工質量控制涉及技術和管理等多個方面。要鋪設一條高質量的瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphalt,SMA)路面,不僅需要完善的結構設計以及優(yōu)良的路面材料,還需要具有成熟的施工工藝和高質量的施工器械,同時還應該具有精細化的管理。本文針對工程施工管理中出現(xiàn)的問題,提出了SMA路面的質量控制、施工應采取的措施及工后主動預防策略。
在進行SMA面層鋪筑前,需要對中面層存在問題進行解決和處理,諸如局部滲水、離析等等[1]。在實際施工前,需要對每個施工員開展技術以及崗位方面的培訓工作,以提高他們對相關施工過程的理解和認識。
在對SMA混合料實施拌和的過程中,應該根據(jù)相關要求進行操作。每天在拌和之前,需要仔細檢查相關的拌和設備,確保冷、熱料倉的進料要一致。在拌和過程中,需要提高集料的溫度,并實施2~3次的干拌,以便將多余的廢料去掉,然后在開始拌和。拌和均勻的混合料要確保當天鋪設完成,不能留到第2天鋪設。此外,盡管混合料的拌和是在高溫下進行的,但倘若溫度太高,就會減少混合料的粘結力,進而影響混合料的質量。所以,在混合料的拌和過程中,要保持溫度在合理的范圍內[1]。
一些木質纖維素、細集料、粗集料等加入到拌和機中,然后進行攪拌,隨后再按照順序添加礦粉和瀝青進行濕拌,且時間要大于45 s?;旌狭系目偘韬蜁r間一般在70~75 s左右[2]。圖1為SMA混合料拌和過程中材料的施工工藝。
圖1 SMA混合料添加工序圖
在對混合料進行運輸時,需要使用專用的運輸車。為避免混合料的表面在運輸途中出現(xiàn)凝固,需要將混合料用篷布蓋住并固定(如圖2所示)。此外,運輸車在行駛途中車速不能太快,否則很容易造成表面的凝固[4]。
圖2 攤鋪前灑粘油層
為確保路面的平整度,可運用相關設備找平,諸如浮動基準梁自動找平裝置、無接觸自動找平裝置等。此外,在攤鋪過程中,應最大程度地減少停頓的頻率,這就要求拌和設備每次拌和的量和攤鋪機的容量相適應[5]?;旌狭系乃射佅禂?shù)應該是按照試鋪的結果展開確定,如圖3所示。
在攤鋪混合料的過程中,要確保速度不能太快,一般為2.0 m/min。此外,運輸車的邊角料應舍棄,不能用于鋪筑,同時攤鋪機料斗之外的混合料也應該及時清除[6]。
影響瀝青對集料裹附的影響因素比較多,諸如拌和溫度、攤鋪溫度以及壓實溫度等,且在一定范圍內,溫度越高,裹附效果越好[7]。但是倘若溫度超過合理的范圍內,就會造成瀝青的老化,進而無法壓實成型。在實際施工過程中,攤鋪的最低溫度詳如表1所示。
圖3 攤鋪機進行攤鋪混合料表1 SMA混合最低攤鋪溫度
下臥層表面溫度T1/℃相應于不同攤鋪層厚度d的最低攤鋪溫度/℃d≤50mm50mm 衡量瀝青路面耐用性的主要指標是壓實度。如果混合料的壓實不足,即便是最好的混合料,也不能鋪筑成良好的路面[8]。此外,在對SMA混合料進行碾壓時,不能采用膠輪壓路機,而要采用剛性碾碾壓。通常碾壓需要6遍,且分為初壓、復壓和終壓3個階段。其中:初壓階段實施1遍靜壓;復壓階段需要使用振動壓路機,且反復振壓5遍,碾壓至穩(wěn)定及無明顯輪跡;終壓階段使用不掛振收面的振動壓路機進行碾壓。在碾壓SMA路面時,需要遵守的原則是“緊跟、慢壓、高頻、低幅”[9]。其碾壓速度按照表2的要求控制。 不僅如此,項目在驗收階段,最常用的指標是平整度,所以,各單位都尤其重視路面的平整度。針對SMA路面而言,因為混合料存在一定的黏度,因此很難讓路面達到較高的平整度。為提升路面的平整度,在施工時需要注意: 1)及時處理中層面的不平整的地方,確保其滿足施工標準。 2)任何車輛不能在還沒有充分冷卻的路面上停留與剎車。 3)在施工以及養(yǎng)護階段,需要進行交通管制,防止車輛對路面產生破壞。 表2 壓路機的碾壓速度 施工單位在日常施工期間,需要及時對質量展開自檢驗,同時,監(jiān)理還應該對工程質量進行抽檢,并對施工單位提供的試驗結果展開復核與認定[10]。在生產混合料期間,需要遵守表3的相關要求,以便對相關原料展開抽檢。 項目完成后,需要全方面檢查SMA路面,檢測其各項指標,然后再和相關規(guī)定展開對比,最后得出合格率。SMA路面驗收的指標以及對應的標準如表4所示。施工單位應在保修期內對路面的使用情況進行觀察和分析,找出路面破損的原因,進而有針對性地進行維修和保養(yǎng)。 表3 SMA路面在施工期間檢查材料的項目及頻率 表4 SMA路面驗收項目與標準 一條道路從建設到正式運營的各個階段,都會遭受來自外界各類不可抗力的自然環(huán)境因素及人為的影響。道路使用部門大多是在出現(xiàn)問題以后,才針對具體問題進行維護和處理[11]。鑒于此,針對路面可能遭受的損害防治,應該在運營管理階段就提前采取相關預防措施進行預防,進而從整體上提升道路的壽命。 2.1.1 通過灑水進行降溫 瀝青受溫度的影響比較大,一般來說,當路面溫度低于30 ℃時,出現(xiàn)車轍的可能性比較小。但是一旦瀝青路面的溫度長時間保持在30 ℃以上,就很容易出現(xiàn)車轍問題。尤其是炎熱的夏季,路面長時間的高溫是造成車轍的關鍵原因??梢酝ㄟ^灑水等措施降溫,進而到達路面養(yǎng)護的目的[12]。在采用灑水降溫時,需要根據(jù)天氣狀況確定灑水的頻率和次數(shù),并且要在瀝青達到軟化點之前的半小時前灑水。這種養(yǎng)護措施,具有很大的優(yōu)勢,具體體現(xiàn)在費用低,對交通不會造成影響以及工藝簡單等。 2.1.2 路面熱反射涂層 針對在高溫環(huán)境下瀝青路面容易出現(xiàn)車轍的問題,除了使用灑水措施外,還可以在路面涂一層熱反射涂料。熱反射涂層屬于功能性材料,能夠有效地折射可見光,進而減少路面吸收的熱量,達到降溫的目的[13]。采用這種方式時,需要特別注意使用的量,太少起不到應有的作用,量太大會降低路面的抗滑性,可能導致意外的發(fā)生。 對SMA路面進行養(yǎng)護是預防道路出現(xiàn)損害的主要方法。道路在運營期間,對其開展定期的檢查,能夠及時發(fā)現(xiàn)問題,及時采取修復措施,以免造成更嚴重的后果。在進行SMA路面的養(yǎng)護時,需要注意: 1)在開展道路養(yǎng)護過程中,應該切實遵守相關技術指標和規(guī)范,同時結合當?shù)氐臍鉁氐惹闆r,篩選最佳的器械,并使用機械化的養(yǎng)護措施,科學合理地處置各類路面病害。亦可選取具有代表性的路段展開檢查和維護,諸如進行平整度、強度以及破損情況等檢測,進而保障道路的穩(wěn)定運營。 2)應及時有效地處理路面的病害,對病害情況、防治情況展開分析,找出其中存在規(guī)律,以便更好地開展道路養(yǎng)護工作。 3)為高效處理且最大程度地降低意外事故對交通產生的影響,道路管理單位需要構建健全的應急預案,成立應急指導中心,及時高效地得到道路方面的信息,并展開分析,為應急處理提供參考和指導。 近年來,SMA在高等級公路中的應用越來越多。和之前的瀝青路面對比可知,SMA有很大的優(yōu)勢。但就實際情況來說,SMA出現(xiàn)的時間還比較短,在很多方面還存在一些問題,鑒于此,對SMA的施工工藝展開分析具有重要的意義,其結果能夠后續(xù)的施工提供一定的參考和指導。通過車轍形成機理分析與路面的實際調查,宜使用改性瀝青,粗集料應篩選一些表面比較粗糙且具有較好的棱角的礦料;而細集料則應使用機制砂;礦粉則應使用憎水性石料所磨礦粉;纖維可以采用木質素纖維。 1)標準化、精細化的施工是保揮SMA路用性能的基礎。通過良好的施工管理,能夠有效防止路面病害的產生,優(yōu)良的壓實度能最大程度地降低路面的變形,進而增加道路的使用壽命。 2)應采取主動的方式應對路面病害,通過路面溫度的控制與日常的主動預防養(yǎng)護,可最大限度保證SMA路面的服務質量及延長路面使用壽命。 [1]李鑫.SMA路面車轍防治技術研究[J].公路交通科技(應用技術版),2016(10):15-18. [2]李瓊.動水壓力對瀝青混凝土路面的破壞研究[J].淮陰工學院學報,2014(3):50-53. [3]郭發(fā)榮.SMA路面施工技術[J].交通世界,2012(10):158-159. [4]朱忠華.SMA路面施工技術經驗談[J].中國道路,2005(18):104-105. [5]曾勝. SMA路面長期性能的調查分析及預測[J].長沙理工大學學報(自然科學版),2010(1):12-17. [6]張澤宇.EC-120型溫拌SMA冬期施工技術研究[J].施工技術,2016(17):95-97. [7]易小波.SMA瀝青路面施工技術與質量控制[J].交通世界,2016(23):38-39. [8]周志剛,李帥帥,劉旭光,等.SMA瀝青混合料抗沖刷性能評價[J].中國公路學報,2016,29(4):1-7. [9]崔文博,郝培文.機場SMA-16混合料優(yōu)化設計研究[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2014,38(6):1404-1407. [10]李懷金.怎樣做好瀝青混凝土路面施工質量控制[J].才智,2011(10):42-43. [11]劉志勝,趙娟娟.SMA材料組成與施工技術研究[J].筑路機械與施工機械化,2015,32(10):43-46. [12]韓振國.特殊路段瀝青瑪蹄脂(SMA)碎石路面施工技術探析[J].泰州職業(yè)技術學院學報,2014(4): 69-71. [13]汪寬平,陳先華,唐國奇,等.鹽城至南通高速公路排水性瀝青路面長期性能觀測與評價[J].公路交通科技(應用技術版),2013(12):153-156. SMAPavementConstructionManagementandMaintenanceControlduringOperation XUXingjun1,LINKaizhao2 (1.Fujian Chuanzheng Communications College, Fuzhou 350007, China; 2. CCCC First Highway Xiamen Engineering Co.,Ltd.,Xiamen 361021, China) Taking the upper layer construction of SMA asphalt concrete pavement of highway as study object,the related SMA pavement construction technologies were discussed in this paper, such as construction preparation、mixing、 paving、rolling、acceptance and active prevention after construction. Combined with the engineering problems in construction management,some quality control measures and the active prevention strategies which can effectively extend the service life of the road were put forward. asphalt mixtu; construction management; maintenance control 10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2017.04.009 2017-11-06 徐行軍(1976—),男,副教授,碩士,研究方向:道路工程,電子郵箱:107338498@qq.com。 林開釗(1987—),男,工程師,學士,研究方向:市政路橋工程施工。 U416 A 2095-5383(2017)04-0042-051.4 SMA混合料的碾壓
1.5 SMA路面的驗收
2 運營期間的養(yǎng)護和維護
2.1 路面溫度控制
2.2 SMA路面的養(yǎng)護
3 結語