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        高速公路項目SMA路面施工技術(shù)要點分析

        2023-05-26 00:59:53鄢仕均
        交通科技與管理 2023年9期
        關(guān)鍵詞:公路工程項目施工技術(shù)要點

        鄢仕均

        摘要 為全面提升公路工程SMA路面施工質(zhì)量,保證公路運營安全及使用壽命,加強公路工程SMA路面施工質(zhì)量控制具有重要意義?;诖?,文章結(jié)合某高速公路工程施工實踐,針對公路工程SMA路面施工技術(shù)要點展開綜合探究,全面分析了SMA原材料選擇、拌和、運輸、攤鋪和碾壓等各環(huán)節(jié)施工技術(shù)要點,并提出了科學有效的質(zhì)量控制措施,為后續(xù)同類工程施工提供參考。

        關(guān)鍵詞 公路工程項目;SMA路面;粗細集料;施工技術(shù)要點

        中圖分類號 U416.217文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2023)09-0141-03

        0 引言

        近年來,隨著公路工程建設的逐步完善,社會經(jīng)濟及交通運輸行業(yè)取得空前發(fā)展,對公路工程路用性能提出了更加嚴格的要求,傳統(tǒng)瀝青路面已無法滿足日益繁重的交通通行需要,影響公路使用安全和使用壽命。SMA路面作為一種新型路面結(jié)構(gòu)形式,具有抗滑耐磨、耐久穩(wěn)定、平整度高、抗車轍能力強等優(yōu)點,取得了良好的應用效果。為此,該文依托具體工程實踐,針對公路工程SMA路面施工技術(shù)進行全面探究,對提升SMA路面施工技術(shù)水平,保證公路工程建設質(zhì)量具有重要意義。

        1 工程概況

        某高速公路工程,設計總長度157.56 km,路面結(jié)構(gòu)為20 cm厚水穩(wěn)砂礫土底基層+34 cm厚水穩(wěn)碎石基層+橡膠瀝青應力吸收層+10 cm厚ATB-30下面層+5 cm厚SMA-16上面層。其中ATB-30材質(zhì)為A級70號石油瀝青,SMA-16為SBS改性瀝青。因該高速公路交通等級要求較高,需滿足重載交通的使用需求,因此應強化SMA路面施工質(zhì)量控制,提高道路路面施工質(zhì)量,防止產(chǎn)生路面質(zhì)量缺陷,保證道路安全穩(wěn)定運營。

        2 公路SMA路面施工技術(shù)要點

        2.1SMA原材料選用

        (1)粗集料:SMA混合料粗集料采用輝綠巖碎石,質(zhì)地堅硬粗糙、表面潔凈、無雜質(zhì)、耐磨性好,且含水量滿足要求;其粒徑為9.5~16 mm、4.75~9.5 mm、2.36~4.75 mm。

        (2)細集料:細集料主要為機制砂,要求質(zhì)地堅硬、無風化、無雜質(zhì),其粒徑為0~2.36 mm。

        (3)礦粉:礦粉選用廠制優(yōu)質(zhì)礦粉,純度、含水量和級配應滿足要求;料場應采取有效的防雨排水措施,防止遭受雨淋和浸泡,影響使用性能。

        (4)木纖維:木纖維主要選用廠制TS-001鏈環(huán)狀纖維,根據(jù)0.3%~0.4%質(zhì)量比進行拌和,嚴格控制其質(zhì)量,嚴禁使用變質(zhì)、變脆的材料。

        (5)瀝青:瀝青選用A級SBS(I-C)級改性瀝青,嚴格控制改性劑摻量,不得超過瀝青總量的4.60%。

        (6)生產(chǎn)配合比設計:①目標配合比設計。對原材料相關(guān)性能實施檢測,確定滿足標準要求后實施配合比設計,分別計算各料倉內(nèi)礦粉摻量,并確定最佳石油比。②按照確定的目標配合比制備試件,當石油比為5.8%時,摻合料毛體積相對密度為2.434,空隙率為4.1%,穩(wěn)定度為9.13 kN,流值為32.1(0.1 mm),15 ℃密度為1.030 g/cm3,針對度指數(shù)為?0.24,軟化點為99.0 ℃,25 ℃彈性恢復至97.3%,質(zhì)量變化為?0.10。以上各項指標完全滿足技術(shù)標準要求。③摻合料性能檢測結(jié)果為謝倫堡瀝青泄漏試驗檢測值 0.07%,肯塔堡飛散試驗檢測值4.3%,殘留馬歇爾穩(wěn)定度檢測值 86.4%,車轍試驗動穩(wěn)定度檢測值 6 226次/mm、變異系數(shù)為4.7,凍融劈裂試驗殘留強度比為84.4%,滲水系數(shù)為44 mL/min。以上各項檢測指標均滿足規(guī)范要求[1]。

        2.2 SMA拌和

        2.2.1 拌和設備

        該高速公路項目SMA制備選用間歇式拌和機,嚴格按照瀝青拌和料種類科學確定振動篩規(guī)格,有效確保拌和料均勻性??讖揭来螢?.5 mm、6 mm、11 mm、19 mm、22 mm、30 mm、35 mm。

        在攪拌機礦料投放倉安裝合適的振動設施,并通過礦料倉摻入消石灰外加劑,利用振動設施對礦料實施充分混合,防止拌和時產(chǎn)生離析現(xiàn)象[2]。

        2.2.2 拌和生產(chǎn)

        (1)SMA混合料拌和時,應嚴格控制投料順序,通常狀況下,應先加入礦粉和纖維攪拌10 s,待溫度達到180~190 ℃后,再加入瀝青持續(xù)攪拌40 s;拌和站每盤拌和量為3.8 t,每小時拌和量為210 t。

        (2)SMA混合料生產(chǎn)過程中應詳細記錄拌和過程,并科學進行取樣檢測,實時監(jiān)測混合料拌和狀態(tài),若產(chǎn)生結(jié)塊、粗細集料不均勻、離析等現(xiàn)象,應將該盤混合料廢棄。

        (3)混合料拌和時,嚴禁混入粉塵,應加強粉塵池周圍灑水工作,通過濕法作業(yè)減少揚塵干擾。

        (4)混合料拌制完成后,嚴格控制使用時間及溫降幅度,確保在拌和后6 h內(nèi)用完,并保證溫度降低于10 ℃。

        2.2.3 拌和質(zhì)量控制

        (1)混合料生產(chǎn)過程中,應詳細記錄各種原材料摻量情況,并對礦料級配、油石比等相關(guān)指標進行全面檢驗,確保符合目標配合比標準要求。

        (2)科學把控礦料和木質(zhì)纖維配比,并實時監(jiān)控拌和溫度,確保位于165~175 ℃范圍內(nèi);拌和出廠溫度不得超過195 ℃,否則應進行廢棄處理。

        (3)混合料拌和過程中,應在每天上午、下午各取一組試樣對其礦料級配、集料配比及相關(guān)性能實施全方位檢測,確保滿足標準要求。其中礦料級配技術(shù)標準為粒徑小于0.075 mm及2.36 mm的集料偏差分別不得高于±2%和±4%;粒徑超過4.75 mm的集料偏差不得高于±5%[3]。

        2.3 SMA運輸

        2.3.1 裝料

        (1)SMA瀝青混合料通過載重量較大的自卸式運輸車進行運輸。結(jié)合該項目實際情況及現(xiàn)場攤鋪能力,共配備自卸汽車8輛。

        (2)裝料前全面檢查車輛運行狀況及性能,防止運輸過程中產(chǎn)生故障;同時對車廂實施徹底清理,并給車廂內(nèi)部涂刷隔離劑,防止混合料黏附車廂,影響卸料速度。

        (3)裝料過程中車輛應前后緩慢移動,使混合料均勻填滿車廂,防止在同一位置堆成料堆,導致混合料離析。

        (4)混合料裝車時,應嚴格控制出廠溫度,并科學做好溫度檢測,確保滿足施工標準要求。

        2.3.2 運輸

        (1)SMA混合料運輸時,應采取必要的防雨保溫措施,防止混合料溫降過快,影響使用性能。

        (2)在運輸車車廂兩側(cè)合理布設測溫孔道,實時監(jiān)測其溫度情況。

        (3)混合料運輸過程中應勻速行駛,嚴禁急剎車,防止混合料傾灑。

        2.3.3 卸料

        (1)混合料運抵施工現(xiàn)場后,應安排專人負責接車卸料。

        (2)運輸車應??吭跀備仚C前方30 cm位置,逐漸完成卸料作業(yè),嚴禁碰撞攤鋪機。

        2.4 攤鋪

        2.4.1 施工準備

        混合料攤鋪前應對基面實施全面處理,清除表面雜物,并對局部破損及平整度較差部位進行修整,經(jīng)檢驗合格后開始灑布粘層瀝青。

        2.4.2 攤鋪作業(yè)方式

        SMA路面攤鋪時采用雙機聯(lián)合攤鋪,并通過平衡梁找平法對平整度實施控制,當施工至路面寬度、線形變化處,通過伸縮式攤鋪機進行攤鋪;按照道路最內(nèi)側(cè)攤鋪機在前,外側(cè)攤鋪機在后的順序展開攤鋪作業(yè),其中內(nèi)側(cè)攤鋪機熨平板寬度為8.0 m,外側(cè)攤鋪機熨平板寬度為7.5 m[4]。

        2.4.3 攤鋪施工要點

        (1)混合料攤鋪前應預先對熨平板實施升溫處理,確保正式攤鋪時熨平板溫度高于100 ℃。

        (2)攤鋪時,應安排專人負責指揮卸料,科學安排卸料順序,確保供料及時性和攤鋪連續(xù)性。

        (3)攤鋪作業(yè)時應嚴格控制攤鋪機運行速率,確保勻速、緩慢行駛,其攤鋪速率以2~6 m/min為宜,嚴禁出現(xiàn)中途停頓。

        (4)嚴格控制攤鋪溫度,確保不低于165 ℃;并嚴格控制攤鋪機收斗頻率,以3~5車/次為宜,保證混合料分布均勻性[5]。

        (5)橋隧連接處應平順連接,嚴禁出現(xiàn)錯臺問題。

        2.5 SMA碾壓

        2.5.1 碾壓方式

        結(jié)合該高速公路實際情況,現(xiàn)場共配備鋼輪壓路機5臺、微型壓路機1臺,具體組合情況如下:

        (1)初壓。選用2臺鋼輪壓路機,振動碾壓1~2遍,速率控制在2.5~3.5 km/h。

        (2)復壓。先通過鋼輪壓路機振動壓實2遍,稍微停頓后,再振動碾壓2遍,速率控制在4~5 km/h。

        (3)終壓。通過鋼輪壓路機靜壓1遍,速率控制在3~4 km/h[6]。

        2.5.2 碾壓施工要點

        (1)碾壓施工時,應嚴格控制壓路機運行速率,確保勻速、緩慢碾壓,碾壓過程中應對壓實度進行全面檢測,當其大于98%且孔隙率低于6%時,應暫停碾壓。碾壓過程中若出現(xiàn)石料破碎嚴重、瑪蹄脂上浮及粗集料磨損嚴重等現(xiàn)象,應全面處理,防止造成質(zhì)量隱患。

        (2)碾壓時,應及時清理壓輪表面黏附的混合料,并涂刷適量隔離劑,防止黏輪。

        (3)嚴禁壓路機在未碾壓成型的路面上轉(zhuǎn)彎和掉頭;碾壓成型后24 h內(nèi),嚴禁停放重型施工機械。

        (4)路面碾壓成型后,應對碾壓效果進行全面檢查,對于壓實效果較差部位,應通過微型壓實設備實施碾壓。

        2.6 接縫處理

        (1)縱向接縫處理:①混合料攤鋪施工時,縱向接縫應采用熱接縫,碾壓時預留10~20 cm寬度暫不壓實,以此位置為標準實施后續(xù)路面攤鋪作業(yè)。②后續(xù)路面施工時,應設置5~10 cm搭接層,通過熱接縫施工方式進行騎縫碾壓,從而全面清除表面縫跡。③上面層和下面層縱向接縫應相互錯開至少15 cm以上[7]。

        (2)橫接縫處理:①橫向接縫施工,應將道路表面混合料殘渣清理干凈,采用切縫機進行切縫,并在縫內(nèi)涂刷粘層瀝青。②熨平板靠近接縫位置,采用鋼輪壓路機碾壓5~6遍。

        3 施工質(zhì)量控制

        3.1 質(zhì)量保證措施

        構(gòu)建科學完善的質(zhì)量組織機構(gòu),合理分配崗位職責,形成科學高效的質(zhì)量控制體系。

        (1)質(zhì)量保證:選用專業(yè)能力強、綜合素質(zhì)高的施工隊伍,確保施工能力滿足施工要求,并加強施工過程巡查,制止施工中存在的違規(guī)施工行為,并采取必要的懲罰措施。

        (2)思想保障:施工前,組織施工人員進行專業(yè)技能培訓,提高施工技術(shù)水平,并增強質(zhì)量意識,確保嚴格按照施工技術(shù)標準進行施工,提高工程建設質(zhì)量。

        (3)技術(shù)保證:①科學進行圖紙會審,并實施技術(shù)交底,全面了解設計意圖及施工要點。②加強日常質(zhì)量控制,逐步優(yōu)化質(zhì)量管控體制,切實提高工程建設質(zhì)量。③根據(jù)工程實際情況,科學編寫施工資料,保證真實性和有效性。④科學編制施工組織設計和施工方案,并嚴格落實。⑤對原材料質(zhì)量實施嚴格把控,加強進場驗收工作,確保材料規(guī)格、型號、數(shù)量、力學性能等相關(guān)指標滿足標準要求[8]。

        3.2 施工過程控制

        (1)拌和設備采用規(guī)格為4 000的拌和站,工作時間處于3年以內(nèi),確保運行狀況良好;使用前,科學調(diào)試拌和站稱量系統(tǒng)和溫控系統(tǒng),以有效確?;旌狭习韬唾|(zhì)量。

        (2)SMA路面正式攤鋪前應進行試驗段施工,結(jié)合試驗段施工效果,科學確定混合料拌和速度、攤鋪速度、碾壓速度、碾壓遍數(shù)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)[9]。

        3.3 施工質(zhì)量檢測

        (1)混合料質(zhì)量檢測:①拌和過程中,對混合料形態(tài)、級配等實施動態(tài)監(jiān)測,確保質(zhì)量符合要求。②通過拌和站自由傳感器,全面檢測混合料拌和及出廠溫度,分別控制在165~175 ℃和175~185 ℃范圍內(nèi)。③全面檢測混合料礦料級配,確保各粒徑礦料級配偏差滿足規(guī)范及設計要求。④嚴格控制瀝青用量,確保偏差不超過±0.3%。

        (2)路面施工質(zhì)量檢測:①通過插入法對路面結(jié)構(gòu)層厚度進行全面檢測,確保各層偏差滿足規(guī)范及設計標準要求。②路面壓實施工時,按照每2 000 m2布設1處檢測點,確保壓實度不低于94%。③對道路結(jié)構(gòu)層平度進行嚴格控制,確?;鶎?、下面層及上面層平整度依次處于1.2 mm、1.8 mm、2.4 mm范圍內(nèi)。④對各斷面寬度、高程和坡度實施全面檢測,偏差分別控制在±20 mm、±10 mm、±0.3%范圍內(nèi)[10]。

        4 結(jié)論

        綜上所述,SMA作為一種優(yōu)良的道路材料,具有較強的穩(wěn)定性和耐久性,在高速公路建設中得到了大規(guī)模應用。該文結(jié)合實際工程案例,分別從SMA原材料選擇、拌和、運輸、攤鋪、碾壓、接縫處理等環(huán)節(jié)詳細闡述了SMA路面施工技術(shù)要點,并從完善質(zhì)量管控體系、加強施工過程控制、強化施工質(zhì)量檢測等方面制定了科學有效的質(zhì)量控制措施。工程實踐表明,公路工程SMA路面施工中,實施全過程動態(tài)管控,加強關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位的施工質(zhì)量控制,能顯著提升SMA路面施工質(zhì)量,防止路面質(zhì)量病害發(fā)生。

        參考文獻

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