文/海南公路工程有限公司 林道揚(yáng)
SMA瀝青混凝土是指瀝青結(jié)合料與纖維、細(xì)集料和礦粉填料組成的結(jié)合料。SMA結(jié)合料中的級(jí)配組成含有大量的粗骨料,這些粗骨料形成SMA結(jié)合料基本的骨架結(jié)構(gòu),在粗骨料形成的骨架間,是由細(xì)集料、礦粉和瀝青填充的。粗骨料的骨架結(jié)構(gòu)保證了其抗變形、抗車轍能力,間隙填充瀝青和礦粉保證了其排水能力,并提供了足夠的抗滑性能。SMA瀝青混凝土結(jié)合料的早期裂縫較少,并且SMA瀝青混凝土一般采用改性瀝青,其耐老化能力也較一般瀝青混凝土優(yōu)越。
由于SMA瀝青混凝土結(jié)合料在拌制中使用了較多瀝青和礦粉,為了瀝青與骨料的充分結(jié)合以及攤鋪的和易性,在拌和過程中需要將結(jié)合料加熱到一個(gè)較高的溫度,同時(shí),在攤鋪過程中也需要更高的攤鋪溫度。這對(duì)SMA瀝青結(jié)合料的拌和、運(yùn)輸以及施工都帶來了問題,導(dǎo)致結(jié)合料的產(chǎn)量下降、造價(jià)提高。
SMA瀝青混凝土作為路面結(jié)構(gòu),在運(yùn)營過程中會(huì)承受溫濕度、汽車荷載等多種因素的侵蝕,進(jìn)而產(chǎn)生各種各樣的病害。通過對(duì)多個(gè)工程的運(yùn)營調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),SMA瀝青混凝土路面主要存在裂縫、沉降、唧泥、水毀、油斑等病害,這些病害往往是由施工中埋下的隱患導(dǎo)致的。
對(duì)于以瀝青混凝土材料作為路面面層結(jié)構(gòu)的道路,路面的平整度是交竣工驗(yàn)收中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如果路面不平整,會(huì)導(dǎo)致行車阻力的增加,進(jìn)而對(duì)行車安全、行駛速度以及乘車舒適度產(chǎn)生直接影響,而且路面不平整還會(huì)出現(xiàn)積水現(xiàn)象,進(jìn)一步破壞路面。SMA瀝青混凝土路面的平整度主要受瀝青結(jié)合料的均勻程度、施工中攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的操作流程影響。
未充分壓實(shí)的SMA瀝青混凝土路面在通車運(yùn)營后,會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,最終導(dǎo)致路面的不平整,繼而影響行車舒適性以及安全性。SMA瀝青混凝土路面的壓實(shí)度主要是由施工機(jī)械以及施工工藝影響,在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求的碾壓溫度、壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí)。
當(dāng)SMA瀝青混凝土路面的面層產(chǎn)生離析現(xiàn)象之后,路面上的水分會(huì)進(jìn)入到瀝青面層內(nèi),最終造成瀝青路面發(fā)生水毀,因此,SMA瀝青路面的離析是一種會(huì)造成嚴(yán)重后果的質(zhì)量隱患。而結(jié)合料的配比以及施工機(jī)械、施工工藝的選擇,都會(huì)對(duì)SMA瀝青混凝土結(jié)合料的離析與否產(chǎn)生較大影響。
一部分采用SMA瀝青混凝土結(jié)合料作為路面面層的道路,在通車后會(huì)在路面產(chǎn)生油斑,影響行車安全及道路美觀。這些油斑產(chǎn)生的主要原因包括:SMA結(jié)合料采用的油石比較大;SMA瀝青混凝土結(jié)合料中用到的纖維、礦粉等材料受潮,未能與瀝青充分結(jié)合,導(dǎo)致瀝青中的油分析出。
為了避免在施工及運(yùn)營過程中出現(xiàn)上述各種SMA瀝青混凝土路面的質(zhì)量問題,應(yīng)做到嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、采用合理適當(dāng)?shù)氖┕すに嚥⒃谑┕ね瓿珊筮M(jìn)行完善的路面養(yǎng)護(hù)工作。
原材料及結(jié)合料的質(zhì)量是保證SMA施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素,只有保證原材料和結(jié)合料的質(zhì)量之后才能保證SMA路面層的完整性和強(qiáng)度。
首先,嚴(yán)格審核材料的來源,材料的出產(chǎn)地要固定并且集料采用反擊式破碎的破碎辦法;其次,做好原料儲(chǔ)存工作,用于儲(chǔ)存原料的地方必須平整且設(shè)置有相應(yīng)的排水措施,做好相應(yīng)的防潮措施防止細(xì)料受潮而破壞性能。不同的原材料需要分類儲(chǔ)存:粗集料應(yīng)符合堅(jiān)硬、粗糙、潔凈的要求;細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化,并有一定級(jí)配;礦粉應(yīng)干燥、潔凈并密封保存;瀝青一般應(yīng)選用改性瀝青,應(yīng)在儲(chǔ)存罐內(nèi)存儲(chǔ),存儲(chǔ)的溫度應(yīng)保持在130℃至170℃之間。
SMA瀝青拌和站的位置應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際,綜合考慮地形、風(fēng)向、排水、物流、環(huán)境保護(hù)等因素選定。SMA瀝青結(jié)合料初次拌和前,必須對(duì)拌和機(jī)進(jìn)行全面檢修,聯(lián)動(dòng)調(diào)試確定各系統(tǒng)正常,并保證所有的計(jì)量裝置經(jīng)過當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)計(jì)量部門的檢驗(yàn)評(píng)定。拌和中應(yīng)保證各倉進(jìn)料數(shù)量的準(zhǔn)確及溫度控制的準(zhǔn)確。
由于SMA瀝青混凝土結(jié)合料的黏性較大,為了防止結(jié)合料黏接在運(yùn)料車上造成浪費(fèi)和污染,運(yùn)輸結(jié)合料的料車在車廂內(nèi)壁應(yīng)涂刷油水混合物。車內(nèi)裝料時(shí),為了防止粗細(xì)料的離析,要前后移動(dòng)運(yùn)料車。因?yàn)镾MA瀝青混凝土攤鋪時(shí)有攤鋪溫度的要求,所以在運(yùn)輸工程中運(yùn)料車必須加蓋篷布。同時(shí),應(yīng)合理安排運(yùn)料車隊(duì),保證攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)不斷料,同時(shí)運(yùn)料車等待攤鋪的時(shí)間不能過長,防止瀝青溫度降低至要求的攤鋪溫度以下。
SMA瀝青結(jié)合料的攤鋪過程中,攤鋪機(jī)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行SMA瀝青混凝土路面的攤鋪施工。為了保證SMA瀝青混凝土路面的平整度滿足規(guī)范的要求,攤鋪機(jī)在攤鋪過程中應(yīng)保持緩慢、勻速不間斷的前進(jìn)速度,并且不能隨意停頓或者改變行進(jìn)速度,同時(shí)保證結(jié)合料不出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象。當(dāng)攤鋪過程中發(fā)現(xiàn)攤鋪的SMA瀝青混凝土路面出現(xiàn)了明顯離析或者裂縫、波浪等質(zhì)量問題時(shí),應(yīng)及時(shí)分析事故原因,排除故障隱患。因?yàn)镾MA瀝青混凝土一般是采用改性瀝青作為瀝青結(jié)合料,其松鋪系數(shù)與普通瀝青混凝土有一定的區(qū)別,需要進(jìn)行試驗(yàn)段施工得到實(shí)際的施工參數(shù)。
此外,因?yàn)镾MA瀝青混凝土路面的壓實(shí)度和平整度對(duì)運(yùn)營中路面的質(zhì)量安全影響很大,所以要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。攤鋪機(jī)攤鋪完SMA瀝青混凝土路面之后,壓路機(jī)應(yīng)緊隨其后進(jìn)行壓實(shí)工作。在使用壓路機(jī)對(duì)SMA瀝青混凝土面層進(jìn)行碾壓過程中,應(yīng)采用較低的碾壓速度;初次碾壓時(shí),應(yīng)采用普通非振動(dòng)的壓路機(jī),在復(fù)壓時(shí),采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓,應(yīng)注意振動(dòng)壓路機(jī)工作參數(shù)的選擇,一般選擇較高的振動(dòng)頻率和較低的振幅。通過壓路機(jī)的碾壓,不但要保證SMA瀝青混凝土路面的平整度,還要保證其壓實(shí)度達(dá)到要求。首先要保證碾壓溫度符合規(guī)范要求,一般SMA瀝青混凝土初壓溫度不得低于150℃,碾壓結(jié)束時(shí)的終止溫度不得低于90℃;其次,應(yīng)保證施工機(jī)械的正確使用,碾壓時(shí),應(yīng)使壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪在前,面向攤鋪機(jī),從動(dòng)輪在后,防止因?yàn)殇撦喌耐茢D作用而產(chǎn)生路面波紋,影響路面平整度;同時(shí),為了保證整個(gè)路面范圍內(nèi)不存在未壓到的部位,應(yīng)保證相鄰兩個(gè)碾壓的輪跡帶重疊半米以上。攤鋪完成后,待瀝青混凝土面層溫度降至50℃以下后,開放交通。
SMA瀝青混凝土路面施工完成后,應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求,對(duì)路面工程進(jìn)行驗(yàn)收,檢驗(yàn)的主要指標(biāo)有高程、寬度、彎沉、平整度、壓實(shí)度、厚度以及構(gòu)造深度等。其中厚度、彎沉和壓實(shí)度為主要項(xiàng)目,如有任意一項(xiàng)不合格,需進(jìn)行返工處理。
SMA瀝青混凝土同普通的瀝青混凝土在材料組成結(jié)構(gòu)上有很大的差異,這些差異決定了SMA瀝青混凝土作為路面結(jié)構(gòu)時(shí),路面具有較好的使用性能。因此,目前SMA瀝青混凝土被大量應(yīng)用于各種高等級(jí)道路的路面面層結(jié)構(gòu)中,同時(shí),許多改建和維修道路也采用SMA瀝青混凝土材料作為面層結(jié)構(gòu)材料,達(dá)到改善道路使用性能的目的。但是SMA瀝青混凝土路面在具有抗裂、抗老化、抗變形等優(yōu)點(diǎn)同時(shí),也存在著裂縫、沉降、水毀等質(zhì)量問題。而目前存在的這些質(zhì)量問題,大部分問題的成因是原材料自身的缺陷不滿足要求以及施工中的施工缺陷造成的。這就要求在原材料的選擇、結(jié)合料的拌制以及施工過程中嚴(yán)格控制各個(gè)關(guān)鍵要素。只有以精益求精的工作態(tài)度對(duì)施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把關(guān),才能鋪筑出合格且優(yōu)良的SMA瀝青混凝土路面,達(dá)到最佳的使用性能和乘車體驗(yàn)。