在道路工程施工中,路面施工質(zhì)量主要受到混合料材料品質(zhì)、施工技術(shù)應(yīng)用等因素的決定性影響,因而提高公路路面整體鋪筑成效,與施工材料與技術(shù)工藝的優(yōu)化與改進(jìn)密切相關(guān)。本文以公路工程SMA改性瀝青混凝土施工技術(shù)為探討主題,結(jié)合具體的項(xiàng)目工程,分析原材料與混合料配合比要求,闡述混合料拌和、瀝青混凝土運(yùn)輸、攤鋪以及路面碾壓、路面接縫處理等瀝青混凝土路面施工的具體工藝流程。
公路工程 ??SMA ?施工技術(shù) ?分析
Analysis and Discussion on Construction Technology of SMA Modified Asphalt Concrete in Highway Engineering
Abstract: In road engineering construction, the pavement construction quality is mainly determined by the quality of mixture materials, the application of construction technology and other factors. Therefore, improving the overall paving effect of highway pavement is closely related to the optimization and improvement of construction materials and technology. Based on the construction technology of SMA modified asphalt concrete in highway engineering, combined with specific project engineering, this paper analyzes the mix proportion requirements of raw materials and mixture, and expounds the specific process flow of asphalt concrete pavement construction, such as mixture mixing, asphalt concrete transportation, paving, pavement rolling and pavement joint treatment.
Key Words: Highway Engineering; SMA; Construction technology; Analysis
與傳統(tǒng)普通瀝青混凝土相比,改性瀝青混凝土的質(zhì)量與適用性更高,SMA改性瀝青被廣泛應(yīng)用于道路施工中,優(yōu)化SMA混合料施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用,對(duì)路面施工質(zhì)量水平的提升具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
以某地一高速公路工程為例,其中一段路面擬建長(zhǎng)度為2.33km,路面規(guī)劃為雙向六車道的形式,設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h。在綜合考慮工程要求與現(xiàn)場(chǎng)施工條件的基礎(chǔ)上,確定路面施工中選用SMA改性瀝青混凝土材料,以強(qiáng)化路面鋪筑質(zhì)量與承載性能。
2.1原材料
對(duì)于SMA瀝青混凝土材料的選擇與使用,應(yīng)嚴(yán)格參照公路工程要求與相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),本工程選用SBS改性瀝青材料為主要施工原料,選擇碎石材料作為粗集料,充分發(fā)揮其在耐磨性強(qiáng)、堅(jiān)硬度高等方面的優(yōu)勢(shì)作用,也有利于提升路面施工的嵌擠效果。重視對(duì)粗集料、細(xì)集料的質(zhì)量控制,對(duì)于混合料的整體使用性能具有重要影響,一是要求集料內(nèi)不得存在有害、風(fēng)化物質(zhì),二是材料的潔凈度應(yīng)符合規(guī)定要求。選用木質(zhì)纖維材料作為穩(wěn)定劑,關(guān)鍵在于加強(qiáng)防潮處理,防止其在施工前期出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象。
2.2 SMA混合料配合比
將SMA改性瀝青混凝土應(yīng)用于道路項(xiàng)目施工中,應(yīng)預(yù)先做好一系列的準(zhǔn)備工作,嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真檢查并檢測(cè)瀝青、纖維以及礦料等主要原材料的質(zhì)量。按照SMA混合料施工的技術(shù)規(guī)定,混合料采用間斷級(jí)配,4.75mm通過率不高于30%。在正式使用SMA改性瀝青混合料之前,還需通過馬歇爾試驗(yàn)對(duì)其各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),尤其是配合比試驗(yàn)環(huán)節(jié),應(yīng)逐一驗(yàn)證每項(xiàng)技術(shù)參數(shù),為公路工程路面施工工作的有序開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.1施工工藝流程
以公路工程路面施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn),組織開展制作SMA混合料的施工工作,經(jīng)質(zhì)檢達(dá)標(biāo)后,再向道路施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)輸,借助于專業(yè)的機(jī)械設(shè)備,按照規(guī)范的作業(yè)流程,完成現(xiàn)場(chǎng)攤鋪。最后,再通過碾壓設(shè)施碾壓、壓實(shí)路面,道路質(zhì)量及各方面性能指標(biāo)符合工程標(biāo)準(zhǔn)的情況下,即可投入到正式使用中。
3.2 SMA混合料的拌和
拌和瀝青混合料,主要目的是促使材料均勻混合,這也是混合料拌制作業(yè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵工序,在材料內(nèi)添加適量的纖維摻加劑,有利于提升混合料的均勻性。在實(shí)施混合料拌和作業(yè)時(shí),應(yīng)確保瀝青結(jié)合料均勻、全面地包裹在各個(gè)礦料外表面上,滿足混合料使用的品質(zhì)要求。
在出廠階段,應(yīng)控制SMA瀝青混凝土的溫度保持在規(guī)定范圍內(nèi),一般以170-185℃以內(nèi)為宜。與此同時(shí),在混合料到達(dá)施工場(chǎng)地后,混合料溫度不得低于160℃。
完成SMA瀝青混合料拌制作業(yè)后,需在24h以內(nèi)使用完畢,因而應(yīng)嚴(yán)格把控各環(huán)節(jié)時(shí)長(zhǎng)與施工效率。若是混合料存放了過長(zhǎng)時(shí)間,可能引發(fā)其出現(xiàn)變質(zhì)、離析等問題現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)公路路面施工及鋪筑成效帶來不利影響。
3.3 SMA瀝青混凝土運(yùn)輸及卸料
參照公路工程路面施工規(guī)模,以及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的實(shí)際需要,選用自卸車輛負(fù)責(zé)混合料的運(yùn)輸工作,在裝載SMA瀝青混凝土之前,施工人員需預(yù)先將隔離劑均勻涂刷在車廂的內(nèi)壁上,主要目的是避免混合料與內(nèi)壁發(fā)生粘結(jié),影響到后期卸料工作的順利開展。同時(shí)在裝料過程中運(yùn)輸車輛應(yīng)分三次進(jìn)行,“前、后、中”的順序進(jìn)行,其目的在于減少混合料在裝料過程中的離析現(xiàn)象發(fā)生,如圖1所示。
對(duì)于運(yùn)輸途中的管理,可以通過覆蓋一層苫布的方式,起到良好的保溫、隔水作用,防止雨水或外部污染物進(jìn)入到材料中,與此同時(shí),確保材料運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后材料保持在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。在卸料施工階段,應(yīng)由負(fù)責(zé)人予以統(tǒng)一指揮,在指定位置處有序卸料,防止車輛間相互碰撞,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工工作造成負(fù)面影響。
3.4 SMA混合料的攤鋪
正式開展公路工程路面施工工作前,施工人員應(yīng)預(yù)先選擇一段適宜長(zhǎng)度的試驗(yàn)段,圍繞著SMA改性瀝青混凝土材料的應(yīng)用進(jìn)行試驗(yàn)。通過測(cè)試攤鋪,結(jié)合獲取的施工結(jié)果,確定正式施工的各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)與參數(shù)指標(biāo),與此同時(shí),對(duì)于各類設(shè)備設(shè)施的應(yīng)用、資源的配置予以綜合分析,選定最終采用的技術(shù)工藝,以便為后期全流程道路施工工作的開展提供科學(xué)指導(dǎo)。
參照道路項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況,確定配置兩臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行同步作業(yè),并要求攤鋪混合料的施工階段內(nèi),控制設(shè)備的行進(jìn)速度在1.8m/min左右。
攤鋪瀝青混合料應(yīng)確保連續(xù)性與穩(wěn)定性,不得出現(xiàn)中途停頓、隨意急剎車等操作現(xiàn)象,影響到道路路面的整體鋪筑質(zhì)量。通過持續(xù)性攤鋪,優(yōu)化路面的均勻性與平整性。
攤鋪瀝青混合料的整個(gè)施工工作階段內(nèi),應(yīng)嚴(yán)格按照車輛的實(shí)際行進(jìn)方向予以連續(xù)攤鋪,保證路面上車輛運(yùn)行的舒適性、安全性滿足公路工程施工標(biāo)準(zhǔn),避免道路在后續(xù)使用過程中遭受嚴(yán)重?fù)p壞。
為了確保道路攤鋪施工工作得以順利進(jìn)行,施工方要需重點(diǎn)加強(qiáng)這一時(shí)段內(nèi)的交通管制,針對(duì)具體的施工路段,采取封閉交通的管理方式,對(duì)于單次鋪筑施工,應(yīng)按照單幅路面寬度為基準(zhǔn),完成所有攤鋪?zhàn)鳂I(yè)內(nèi)容后,再進(jìn)行規(guī)范化的養(yǎng)護(hù)處理,質(zhì)檢合格后再開放對(duì)應(yīng)路段的交通。
若攤鋪施工遇到大雨、暴雨等天氣情況,則應(yīng)暫停現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),若路面上存有較多積水,則應(yīng)結(jié)合具體情況予以妥善處理,待干燥度達(dá)到規(guī)定要求后,再實(shí)施路面攤鋪。合理化控制攤鋪溫度,也是提高道路路面鋪設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在實(shí)施攤鋪施工過程中,混合料溫度應(yīng)不得低于150℃,盡量保持在170-180℃范圍內(nèi)。若材料溫度在140℃以下,需停止對(duì)瀝青混合料的攤鋪。
3.5 SMA混合料路面碾壓施工
作為公路路面施工的要點(diǎn)環(huán)節(jié),碾壓SMA改性瀝青混凝土的施工成效對(duì)路面質(zhì)量具有直接影響,因而在實(shí)施碾壓作業(yè)過程中,設(shè)備設(shè)施應(yīng)保持均勻、勻速的行進(jìn)模式,避免對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成不利影響。通常情況下,一次性碾壓的最大施工長(zhǎng)度應(yīng)控制在50m以內(nèi)。
由專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)碾壓施工階段的質(zhì)量控制和監(jiān)管工作,根據(jù)具體的工程施工要求,嚴(yán)格檢查碾壓溫度、次數(shù)以及速度等要點(diǎn)參數(shù)指標(biāo),一方面避免出現(xiàn)超壓、漏壓等問題現(xiàn)象,另一方面保障公路路面鋪筑質(zhì)量,防止在后續(xù)使用中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量安全問題。若在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)階段出現(xiàn)棱角磨損、壓碎石料等異常狀況,則應(yīng)在第一時(shí)間內(nèi)暫停對(duì)路面的碾壓,采取有效措施分析并處理施工問題。若出現(xiàn)彈簧、脫皮等小問題,則應(yīng)對(duì)其予以修補(bǔ)和填充處理,提高路面碾壓后的性能水平。
碾壓路面的施工階段不同,所需的設(shè)備設(shè)施也存在一定差異,初壓期間,應(yīng)選用鋼輪壓路機(jī),控制其行進(jìn)速度在2-3km/h范圍內(nèi),復(fù)壓期間,應(yīng)選用振動(dòng)壓路機(jī),控制其行進(jìn)速度在3-5km/h范圍內(nèi),且碾壓路面2-4遍,終壓施工階段,需選用鋼輪壓路機(jī),關(guān)閉其振動(dòng)功能,并保持在3-5km/h左右的行進(jìn)速度。
碾壓SMA改性瀝青混凝土路面的全流程施工過程中,不得采用輪胎壓路機(jī),因?yàn)楦男圆牧系恼承暂^高,若將輪胎壓路機(jī)應(yīng)用到路面碾壓作業(yè)環(huán)節(jié)內(nèi),很容易引發(fā)粘輪等問題現(xiàn)象,與此同時(shí),在輪胎搓揉的影響下,SMA瀝青混凝土中的瑪蹄脂會(huì)逐漸上浮,進(jìn)而引發(fā)愈發(fā)嚴(yán)重的泛油現(xiàn)象,直接影響到路面結(jié)構(gòu)的鋪筑質(zhì)量,削弱道路路層的穩(wěn)定性與承載力。
3.6完善處理路面接縫
使用SMA瀝青混凝土材料實(shí)施道路施工,難以避免會(huì)出現(xiàn)路面接縫,因而對(duì)路面接縫的妥善處理與把控成為工程后期施工的要點(diǎn)課題。完成全過程碾壓作業(yè)后,施工人員應(yīng)在端頭50-60cm位置處均勻撒上砂子,并將端頭鏟除干凈。運(yùn)用平接縫的形式處理橫縫,并精準(zhǔn)檢測(cè)其壓實(shí)度與緊實(shí)度。碾壓處理路面接縫處后,施工人員應(yīng)利用直尺,檢查這一位置的平整度,切除超出3mm的部分。處置相鄰部位處的接縫,可以預(yù)先將其予以加熱處理,提升新結(jié)構(gòu)與舊結(jié)構(gòu)的緊密性,然后再實(shí)施攤鋪與壓實(shí)施工。若路面接縫處的結(jié)構(gòu)呈上下交錯(cuò)的形式,且超出1m,則用鋼筒壓路機(jī)對(duì)其實(shí)施橫向碾壓,這樣結(jié)構(gòu)表面經(jīng)過壓實(shí)后,伸入到新鋪設(shè)結(jié)構(gòu)的寬度在10cm以上、15cm以下即可。最后,再通過縱向碾壓,提高路面結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量性能。
在公路工程施工中對(duì)SMA改性瀝青混凝土材料的應(yīng)用,關(guān)鍵在于嚴(yán)格把關(guān)原材料的質(zhì)量水平,優(yōu)化混合料配合比,嚴(yán)格參照混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪及碾壓等規(guī)范化的作業(yè)流程實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)施工工作,確保道路路面良好地投入到正式使用中。
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作者簡(jiǎn)介:蘇云飛(1987-),男,碩士,工程師,研究方向:道路工程。