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        高速公路SMA瀝青混合料路面施工技術(shù)

        2020-11-28 14:08:38楊俊杰
        關(guān)鍵詞:檢測(cè)施工

        楊俊杰

        (商丘市恒通路橋發(fā)展有限公司,河南 商丘 476000)

        1 SMA瀝青混合料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

        1.1 水穩(wěn)定性強(qiáng)

        路面施工是公路施工中的重要組成部分,應(yīng)重視工藝和材料的合格性。SMA 瀝青混合料由粗細(xì)集料、礦粉材料、瀝青材料等組成,屬于間斷級(jí)配材料,水穩(wěn)性和耐久性良好。材料構(gòu)成成分中,礦石粉、纖維素和水泥瀝青等具有較強(qiáng)的膠結(jié)性,形成的瑪蹄脂可以包裹集料,使SMA 混合料抗水性能得到增強(qiáng)。

        1.2 抗滑性

        SMA 瀝青混合料是嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)類型,與其他混合物相比,摩擦系數(shù)較高。在使用的過程中,混合料的成分能夠相互融合,發(fā)揮出良好的性能,避免車輪出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,增強(qiáng)車輛行駛的安全性。

        1.3 耐高溫性

        SMA 瀝青混合料在高溫環(huán)境下的熱穩(wěn)定性高,不易出現(xiàn)較為明顯的變動(dòng)現(xiàn)象,會(huì)維持在一個(gè)大致穩(wěn)定的范圍內(nèi)。高速公路的車流量大,在溫度較高的環(huán)境下,對(duì)路面的耐高溫性提出了較高的要求,與其他材料相比,SMA 改性瀝青黏稠性高,熔點(diǎn)也高,具有較強(qiáng)的耐高溫性。

        2 高速公路SMA改性瀝青混合料路面施工技術(shù)施工要點(diǎn)

        2.1 SMA改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

        依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的相關(guān)內(nèi)容,重視SMA 改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)遵循“三多一少”原則,粗集料用量多(70%~80%),瀝青用量多(6%),礦粉用量多(10%),細(xì)集料用量少(15%~20%)。采用馬歇爾試件體積設(shè)計(jì)方法,保證馬歇爾試件的VCAmix 小于搗實(shí)狀態(tài)下的粗集料骨架間隙率VCADRc,粗集料級(jí)配達(dá)標(biāo)并相互嵌擠。以最小瀝青用量為基準(zhǔn),將馬歇爾試件的空隙率控制在規(guī)定范圍內(nèi),一般為4%,滿足VMA >17%,VCAmix<VCADRY。綜合采用肯塔堡飛散試驗(yàn)、謝倫堡瀝青析漏試驗(yàn)、水穩(wěn)定性試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)等,全面檢驗(yàn)SMA 配合比設(shè)計(jì)。

        2.2 SMA混合料拌和

        從2 個(gè)方面入手。1)拌和設(shè)備:一般選擇型號(hào)規(guī)格達(dá)標(biāo)的混合料拌和機(jī),為了保證施工效率,單機(jī)產(chǎn)量應(yīng)在320 t/h 以上,全面檢修拌和設(shè)備,保證各個(gè)部件的良好的運(yùn)行。在施工過程中,定期標(biāo)定拌和站稱量和溫控系統(tǒng),使各自的精確度達(dá)到規(guī)定需求,為了有效地確定混合料的投放時(shí)間,應(yīng)詳細(xì)標(biāo)定出木質(zhì)素纖維投放機(jī)。然后進(jìn)行混合料的試拌工作,檢驗(yàn)拌和站的性能是否達(dá)標(biāo),對(duì)混合料的質(zhì)量嚴(yán)格把控。2)拌和過程控制:分散均勻木質(zhì)纖維的,選擇拌和鍋,15s 為干拌時(shí)間,濕拌應(yīng)加入瀝青,時(shí)間為40 s ~50 s。先用白料拌和,采用裝載機(jī)接料,對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè),使其達(dá)到規(guī)定范圍,然后進(jìn)行黑料的拌制,保證首盤拌和質(zhì)量。190℃~195℃為集料加熱溫度,170℃~175℃為瀝青加熱溫度,明確配合比要求,將SMA 混合料瀝青含量控制在最佳范圍內(nèi),需要注意的是,所有礦料顆粒都必須包裹在瀝青內(nèi),防止出現(xiàn)花白料[1]。

        2.3 SMA混合料運(yùn)輸

        混合料運(yùn)輸過程需要嚴(yán)加控制,需要將植物油與水的混合液涂刷在車廂內(nèi),比例為1 ∶3,有效地擦除剩余的液體。裝料的時(shí)候,應(yīng)分為3 個(gè)階段,按照車廂前部、后部、中部的順序進(jìn)行裝料,將高度保持大體一致,避免混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。完成裝料工作周,需要將棉被覆蓋在上面,對(duì)出場(chǎng)溫度進(jìn)行檢測(cè),保證各項(xiàng)指標(biāo)符合要求之后,控制車速的勻速,盡量避免出現(xiàn)急剎車和忽然加速的現(xiàn)象,防止混合料性能變異。裝料結(jié)束后,需要進(jìn)行相應(yīng)的覆蓋,一般選擇雨蓬,并在上面加蓋一層棉被,保證覆蓋的嚴(yán)密性。對(duì)車輛的出場(chǎng)溫度進(jìn)行檢測(cè),控制車速,必須使其均勻行駛,避免出現(xiàn)顛簸現(xiàn)象影響混合料性能。卸料前,應(yīng)檢測(cè)到場(chǎng)溫度和,必須在溫度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行卸料工作,以攤鋪機(jī)位置為基準(zhǔn),運(yùn)料車停在其大約30 cm 處,保持適當(dāng)?shù)木嚯x。

        2.4 SMA混合料攤鋪

        將橡膠擋皮設(shè)置在攤鋪機(jī)收料口前,對(duì)卸料進(jìn)行控制,避免出現(xiàn)漏料和離析現(xiàn)象,使混合料的性能達(dá)標(biāo)。螺旋布料器前擋板應(yīng)焊接,需要使用鋼板,與地面保持一定的高度,避免骨料的滾落。攤鋪前,有效調(diào)整攤鋪機(jī),檢查料門開度和刮板送料器,對(duì)其速度進(jìn)行控制,保證能與螺旋布料器傳速合理匹配,加熱熨平板溫度達(dá)到100℃,強(qiáng)夯等級(jí)適中即可。攤鋪SMA 混合料的時(shí)候,對(duì)周圍溫度進(jìn)行控制,一般應(yīng)該在15℃以上,攤鋪溫度應(yīng)大于165℃[2]。攤鋪機(jī)的數(shù)量應(yīng)在2 臺(tái)以上,型號(hào)一致,梯隊(duì)作業(yè),相鄰兩幅攤鋪的重疊距離為10 cm,收斗應(yīng)及時(shí),不能頻繁地收料,降低面層發(fā)生離析的概率。采取自動(dòng)找平的方式,攤鋪機(jī)上面層采用平衡梁進(jìn)行控制,同時(shí)使用鋼絲繩,對(duì)高程控制方式進(jìn)行引導(dǎo),安排合適的監(jiān)理人員對(duì)鋪筑的厚度和平整度進(jìn)行檢查,及時(shí)處理和解決存在的問題。攤鋪機(jī)攤鋪速度為3 m/min,前后間距控制在10 m ~20 m,以螺旋布料器高度為基準(zhǔn),適當(dāng)抬高螺旋布料器內(nèi)瀝青混合料的高度,高出前者2/3 為最佳,測(cè)量熨平板的擋板與瀝青混合料的高度,將其控制在同一范圍內(nèi)。

        2.5 SMA的碾壓成型

        碾壓采用振動(dòng)壓路機(jī)或鋼筒式壓路機(jī),先用低幅,再用高幅,勻速行駛,灑布少量的水分。對(duì)于溫度的控制,初壓大于150℃,復(fù)壓大于130℃,碾壓結(jié)束時(shí)大于110℃。在初壓的時(shí)候,壓路機(jī)需要緊跟著攤鋪機(jī),對(duì)噴水量進(jìn)行控制,全程在高溫狀態(tài)下進(jìn)行,采用2 臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī),在半幅范圍內(nèi)碾壓2 遍,保證整體的壓實(shí)效果[3]。應(yīng)對(duì)碾壓的長(zhǎng)度、頻率等進(jìn)行控制和統(tǒng)一分析,速度的控制大致在2 km/h ~3 km/h,控制轉(zhuǎn)彎角過大出現(xiàn)的混合料鼓包現(xiàn)象,提高路面的平整度。復(fù)壓在全幅范圍內(nèi),以高頻和低幅各振壓2 遍,共計(jì)4 遍,消除路面出現(xiàn)的痕跡,提高路面的光滑性。終壓使用1 臺(tái)雙鋼輪機(jī)械進(jìn)行收光,一般為靜壓的方式,一遍即可,如果效果不佳,可以再次進(jìn)行碾壓,維持路面磨光面穩(wěn)定。

        3 高速公路SMA改性瀝青混合料路面施工質(zhì)量控制

        3.1 施工原料控制

        在采購(gòu)SMA 改性瀝青混合料的時(shí)候,應(yīng)對(duì)施工項(xiàng)目的規(guī)范和流程進(jìn)行控制,整合與分析區(qū)域市場(chǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)之后,選擇最佳廠商進(jìn)行合作,保證材料符合施工需求。材料場(chǎng)地需要進(jìn)行一定的控制,可以設(shè)置雨棚和排水設(shè)施,增加隔離墻,維持材料的性能。需要對(duì)堆料場(chǎng)的材料進(jìn)行區(qū)分,碎石、土石等不能混合在一起,檢查材料的外形、成分、品種、含水量以及含泥量等,保證符合規(guī)范需求[4]。架空纖維穩(wěn)定劑,在室內(nèi)進(jìn)行堆放,做好防潮防濕工作,保持其干燥性。在運(yùn)輸改性瀝青的時(shí)候,應(yīng)該保持溫度在150℃以上,保溫貯存溫度在140℃以上,存放時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制,嚴(yán)禁出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

        3.2 施工流程檢測(cè)

        在高速公路SMA 改性瀝青混合料路面施工環(huán)節(jié),應(yīng)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè),增強(qiáng)后期運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)結(jié)合高速公路的實(shí)際特點(diǎn),通常采用2 種方式,第一種是核子密度儀,準(zhǔn)確率高、測(cè)試周期長(zhǎng);第二種是鉆芯取樣,路面損害小,檢測(cè)速度快。在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)中,相應(yīng)質(zhì)量檢測(cè)人員可以根據(jù)實(shí)際需求,選擇最佳的檢測(cè)方式,使路面的質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。完成碾壓作業(yè)后,應(yīng)檢測(cè)SMA 改性瀝青混合料上層材料孔隙率,保證整體高速公路表層路面壓實(shí)度大于98%,符合施工的具體需求[5]。

        3.3 施工接縫處理

        在SMA 路面施工完畢后,應(yīng)該適當(dāng)處理路面接縫位置。SMA 橫向接縫應(yīng)采用垂直的平接縫,在尚未冷透時(shí),使用人工垂直和鑿巖機(jī)相結(jié)合的方式,將端部層厚不足的部分進(jìn)行刨除,使工作縫形成直角,有效連接。平接縫的制作應(yīng)采用合適的切割機(jī),在混合料冷卻后開始鋪設(shè),但不能使其結(jié)硬。在刨除或切割的時(shí)候,應(yīng)沖洗干凈泥水,干燥后,使用粘層油進(jìn)行涂刷,同時(shí),應(yīng)避免對(duì)下層路面造成損害。鋪筑新混合料接頭應(yīng)使接茬軟化,壓路機(jī)的碾壓應(yīng)按照先橫向后縱向的方式,在連接的基礎(chǔ)上使其平順,形成梯隊(duì)聯(lián)合的方式,防止縱向接縫的出現(xiàn)。需要注意的是,在前部機(jī)已攤鋪混合料部分留下10 cm ~20 cm 寬暫不碾壓,為后部的高程留出相應(yīng)的基準(zhǔn)面,將攤鋪層的重疊控制在5 cm ~10 cm,在跨縫碾壓的時(shí)候,采取熱接縫的形式,對(duì)縫跡進(jìn)行及時(shí)消除。

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,SMA 改性瀝青混合料路面施工過程比較復(fù)雜,存在較多的風(fēng)險(xiǎn),但是由于水穩(wěn)性和耐久性良好,維修費(fèi)用低,使用壽命長(zhǎng),因此得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際施工的過程中,需要對(duì)原材料的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)了解,檢測(cè)路面的整體性能,在確定工程等級(jí)、SMA 改性瀝青性能參數(shù)之后,集中管控施工的整個(gè)工序。另外,需要嚴(yán)格把關(guān)施工的各環(huán)節(jié)質(zhì)量,組織機(jī)械嚴(yán)密施工,經(jīng)過嚴(yán)格全面的管理,保障公路路面的施工質(zhì)量。

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