雷建芳
(廈門市環(huán)海華建設(shè)集團有限公司,福建廈門 361026)
我國市政道路工程項目數(shù)量逐漸增多,各個地區(qū)被連接起來形成道路網(wǎng)。在實施道路工程建設(shè)中,瀝青路面施工是重要環(huán)節(jié)。當前,我國一些地區(qū)道路投入運營多年,各種路面病害相繼產(chǎn)生,無法保證行車安全。由于瀝青路面年久失修,病害多種多樣,如果路面施工中依然采用傳統(tǒng)模式,施工質(zhì)量就會得不到保障。因此,在瀝青路面施工中使用SMA 改性瀝青能夠克服傳統(tǒng)路面材料的各種缺點,路面質(zhì)量明顯提高[1]。所以,瀝青路面施工中要合理選擇材料,以獲得良好的施工效果。本文的研究中采用案例分析的方法,基于SMA 的概述以及優(yōu)勢,介紹市政道路SMA改性瀝青路面施工的工藝,以深入探討市政道路SMA改性瀝青路面施工的應用策略。
SMA 本身就是一種瀝青瑪蹄脂碎石結(jié)合料,其中主要材料包括瀝青、礦粉、纖維、穩(wěn)定劑、細集料。如果粗集料骨架間隙為間級配,則可以使用SMA 進行填充。瀝青混凝土處于高溫環(huán)境下,其能夠保持瀝青路面的穩(wěn)定性;當其處于低溫環(huán)境下,能夠提高瀝青路面的韌性有效避免混合料分散的問題,從而改善道路路面質(zhì)量。
道路路面施工中應用SMA,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)為以下三個方面。
其一,SMA 改性瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)不僅能夠有效控制高溫、重載時的車轍變形量,具備良好的低溫性能,其還集中了AC 路面、AK 路面和AM 路面的優(yōu)點,具體包括集料嵌擠作用良好、路面孔隙率縮小,且耐久性、水穩(wěn)定性、抗滑性能強等優(yōu)點。
其二,SMA 改性瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)還彌補了AC 路面、AM 路面以及AK 路面等不足之處。隨著我國道路工程項目數(shù)量增多,但是依然無法滿足日漸提升的交通量,尤其是超載運輸以及重載運輸現(xiàn)象越來越多,這對高等級道路瀝青路面技術(shù)提出了更高的要求[2]。
其三,SMA 改性瀝青為一種由瀝青結(jié)合料、礦粉、細集料以及纖維組成的瀝青瑪蹄脂碎石結(jié)合料,如果粗集料骨架間隙為間級配,采用SMA 填充是比較有效的。其是由充足的瀝青結(jié)合料和具有相當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。所以,其具有很強的抗高溫性、耐低溫性,良好的穩(wěn)定性以及耐久性,諸如抗滑功能非常強、車轍小、較高平整度、噪聲低、能見度良好。因為SMA 路面有非常好的耐久性,所以養(yǎng)護成本不高,使用壽命長,能夠獲得良好的經(jīng)濟效益,且具有環(huán)境保護效果。
該工程施工的過程中,明確道路路面作為結(jié)構(gòu)層需要有一定的厚度,能夠承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用,尤其需要考慮道路長期使用過程中會由于車輛荷載作用導致的破損。所以,要合理選擇施工材料,而SMA 改性瀝青是比較好的選擇,其綜合了諸多材料的優(yōu)點,也彌補了很多材料性能的不足[3]。另外,氣候環(huán)境也會對路面產(chǎn)生一定的影響而引起破壞,但SMA 改性瀝青無論是在高溫環(huán)境中還是低溫環(huán)境中,都能夠保證很好的穩(wěn)定性,因此不會對路面質(zhì)量造成很大的影響,保證路面正常使用。具體而言,市政道路SMA 改性瀝青路面施工工藝主要體現(xiàn)為四個方面,即調(diào)拌混合料、運輸混合料、攤鋪路面分析、路面壓實施工。
瀝青混合料要經(jīng)過加熱之后才能使用,必須掌握各項參數(shù),包括出廠的溫度、纖維品種、纖維數(shù)量以及礦粉的使用量等,通常會按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范確定溫度范圍內(nèi)的中值和高值。
由拌和站控制室承擔拌和料質(zhì)量控制的責任,瀝青的使用量以及拌和溫度、各種礦料的使用量以及溫度等要逐個打印,定期檢驗各種材料的配比及油石比的誤差。
在拌和工作時,需要按照規(guī)定順序在SMA 改性瀝青中加入礦料、纖維,并嚴格遵循加料原則以及拌和時間。具體拌和步驟:經(jīng)過5~10min 的干拌之后,將礦粉加入其中干拌,持續(xù)30min 左右,之后再將瀝青加入其中進行濕拌,持續(xù)35~40min,拌料的總生產(chǎn)時間大約為60min。瀝青結(jié)合料需要使用集料顆粒裹起來,保證瀝青混合料拌和均勻,才能更好地發(fā)揮其性能。
嚴格控制油石比和礦料級配,防止出現(xiàn)泛油松散現(xiàn)象。在攪拌環(huán)節(jié),選擇一組混合料試樣進行馬歇爾試驗和抽提篩分試驗。對油石比、礦料級配進行檢驗的過程中,還要檢驗SMA 改性瀝青的特性,明確其各項物理指標,掌握瀝青混合料殘留的穩(wěn)定性,如果有不滿足之處,要及時采取措施進行有效處理。所有的混合料都要在短時間內(nèi)用于施工,不能在倉庫存儲過長時間,避免出現(xiàn)瀝青泄漏的問題[4]。
進行混合料運輸?shù)倪^程中,要充分考慮到拌和站的運行能力、運輸距離,對需要使用的車輛合理計算,保證自卸車運輸超過20t,以避免瀝青混合料出現(xiàn)粘板的問題。在車輛側(cè)面的板以及底部都要涂好防粘劑,以防止混合料粘到底板上,需要將油布加蓋在上面,避免表面混合料由于溫度降得過快出現(xiàn)結(jié)塊的現(xiàn)象。當進入施工現(xiàn)場,對于SMA 改性瀝青當時溫度進行減產(chǎn),明確其是否符合施工要求。
當進入攤鋪環(huán)節(jié),需要使用履帶式大型攤鋪機進行單幅攤鋪,并對攤鋪寬度合理控制。攤鋪設(shè)備的拼裝要將路面的實際寬度作為依據(jù),合理確定松鋪系數(shù),保證壓實度超過4cm。在攤鋪施工之前,需要對熨平板預熱,使其溫度達到85℃,并對其拱度進行檢查,將攤鋪機的各項參數(shù)調(diào)整好,使其符合作業(yè)需要。進行攤鋪的時候,要保證持續(xù)、均勻,攤鋪質(zhì)量有保證,包括平整度、厚度以及密實度等都要符合要求。
路面上進行SMA 改性瀝青攤鋪的時候,碾壓要及時,現(xiàn)場壓路機碾壓的過程中,有專門的人員調(diào)度,碾壓的遍數(shù)要符合要求,確保短時間內(nèi)攤鋪面符合規(guī)定的壓實度[5]。
SMA 改性瀝青攤鋪初壓以及復壓的時候宜用鋼輪振動壓路機,能夠做到持續(xù)碾壓壓碎石料或破壞石料、慢壓、高頻和低幅。當處于低溫狀態(tài)下,不能對SMA 改性瀝青反復碾壓,避免將其中的石料棱角磨掉,壓碎石料或破壞石料出現(xiàn)嵌入、擠壓的現(xiàn)象。碾壓的過程中,溫度要符合有關(guān)規(guī)定。碾壓長度為20~30m,注意此時不能使用輪胎壓路機(圖1 為SMA 改性瀝青碾壓施工)。
圖1 SMA 改性瀝青碾壓施工
SMA 改性瀝青攤鋪初壓以及復壓時,宜采用相同型號的壓路機并列成梯隊壓實,保證壓實的均勻度,此時不能采用縱列方式行進。使用振動壓路機壓實路面時,壓路機輪跡重疊寬度局限于20cm 以內(nèi)。如果使用靜態(tài)壓路機,壓路機輪跡重疊1/3 碾壓寬度[6]。
市政道路SMA 改性瀝青路面施工過程中,要做好施工分析,并對施工材料進行試驗,保證材料質(zhì)量,以提高路面施工質(zhì)量安全,具體如下。
SMA 改性瀝青中有多種材料,其對材料有很高的要求,材料采購時要合理選擇并做好監(jiān)測工作,確保各項指標符合規(guī)定之后才能進入施工現(xiàn)場。有關(guān)材料的情況,需要分析實驗所獲得的數(shù)據(jù)才能了解,而且每天都要做好質(zhì)量抽檢工作,基于此確定改性瀝青是否可以使用,避免過長時間存儲造成變質(zhì)問題[7]。
SMA 改性瀝青中的粗集料使用的是輝綠巖,其具有酸性,結(jié)合改性瀝青,密度及壓碎值等指標都達到設(shè)計要求,而篩分級配的時候要與SMA 規(guī)范相符合。需要明確的是,進行細集料工程施工中如果使用破碎人工砂,可以滿足SMA 結(jié)構(gòu)的要求。使用材料之前要嚴格檢驗,使得SMA 改性瀝青路面不會存在質(zhì)量問題。
SMA 改性瀝青路面施工的過程中,需要加強調(diào)拌混合料、運輸、攤鋪、碾壓等每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,避免產(chǎn)生道路質(zhì)量問題。施工過程中要保證接縫平順,不能出現(xiàn)離析現(xiàn)象。比如,對于上層縱縫與下層縱縫采用熱接縫,為150mm 間距;如果是冷接縫,為400mm 間距。如果為橫向接縫,維持1m 錯位?,F(xiàn)場檢查的時候,可以使用3m 直尺檢查其平整度。熱接縫施工中,留下已鋪路面為100~200mm 作為后續(xù)銜接面,銜接的時候繼續(xù)進行碾壓施工,以此保證道路的整體性。
其一,為了有效了解施工試驗單的瀝青路面各項指標是否合格,需要實施現(xiàn)場壓實檢測?;跈z測結(jié)果分析路面厚度,明確其是否符合要求。雖然壓實度已經(jīng)滿足要求,但是也會存在部分質(zhì)量問題,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是沒有合理控制施工級配,或者存在路面壓實嚴重不足的問題。
其二,對SMA 改性瀝青路面進行滲水試驗操作,檢測其滲水的情況。經(jīng)過試驗檢測發(fā)現(xiàn)路面有很好的水密性,只有少部分路面存在滲水系數(shù)超標的問題。測試試驗路段構(gòu)造的深度,通過分析結(jié)果就可以明確,深度介于1~1.5mm 之間,而且路面抗滑性良好。
其一,市政道路SMA 改性瀝青路面施工過程中,攤鋪混合料是重要的環(huán)節(jié),需要嚴格遵循隨時進料、隨時使用、不能擱置的原則,避免施工現(xiàn)場產(chǎn)生大量混合料質(zhì)量問題。如果當天拌和混合料有剩余,就要按照有關(guān)規(guī)定裝入罐中存儲,保證混合料性能不會受到影響,避免影響施工質(zhì)量。
其二,運料車進入施工現(xiàn)場要選擇合適的位置,與攤鋪機之間的距離不能太遠,以10~30cm 為佳。在運輸?shù)臅r候,要避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象,還要控制結(jié)團問題,如果有比較特殊的要求,就要使用轉(zhuǎn)運車輔助,由此使得混合料有效中轉(zhuǎn)。
其三,當混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后,由專業(yè)技術(shù)人員承擔檢測混合料溫度的責任,如果檢測所獲得的結(jié)果與出廠溫度存在偏差,且已經(jīng)超過10℃,就不能用于施工中,而作為廢料處理。
其四,當處于振動壓實環(huán)節(jié),需要根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)碾壓施工速度,防止產(chǎn)生過振問題。
通過上面的研究可以明確,對道路市政道路路面施工中應用SMA 改性瀝青能夠有效避免道路損壞,提高其使用效能。應用SMA 改性瀝青進行路面施工的過程中,更加科學合理,而且獲得良好效果,保證道路穩(wěn)定性良好,即便是重載車輛,也能夠保證其良好的承載力,車輛在道路上行駛更加安全。所以,在市政道路路面施工過程中合理應用SMA 改性瀝青,使道路質(zhì)量有所提高,促使道路工程業(yè)更好發(fā)展。