張小剛
江西省路橋工程集團(tuán)有限公司 江西 南昌 330038
市政道路的建設(shè)環(huán)節(jié),為確保道路的質(zhì)量和耐久性,道路材料的選擇和應(yīng)用是非常重要的。熱拌石英砂瀝青混凝土(Stone Mastic Asphalt,簡稱SMA)技術(shù)因其出色的性能特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。SMA技術(shù)在提高道路耐久性和降低維護(hù)成本方面具有巨大潛力,SMA混凝土的石質(zhì)骨料排列緊密,能夠有效防止水分滲透,減少路面龜裂和車轍的形成,延長道路使用壽命。此外,SMA道路表面光滑、抗滑性好,能夠提高行車舒適度性。雖然如此,SMA技術(shù)在理論上具備出色性能,實(shí)際應(yīng)用中卻仍然存在問題。例如:SMA混凝土的原材料成本較高,因此需要精心控制成本,以確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。在SSMA路面的設(shè)計(jì)和施工必須充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件,以確保其性能在不同氣候環(huán)境下都能夠發(fā)揮。這些影響因素需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)SMA技術(shù),以更好地滿足市政道路建設(shè)需求。因此,對市政道路SMA改性瀝青混凝土技術(shù)實(shí)踐要點(diǎn)分析,能掌握技術(shù)要點(diǎn)以攻克存在技術(shù)問題,為市政道路建設(shè)提供更科學(xué)和可行技術(shù)指導(dǎo)。
SMA改性瀝青是一種在市政道路建設(shè)和維護(hù)中廣泛使用的特殊路面材料,它的設(shè)計(jì)和特性使其在現(xiàn)代城市道路系統(tǒng)中備受歡迎。SMA技術(shù)與傳統(tǒng)的瀝青混凝土不同,SMA改性瀝青具備特定材料和施工方法,以提供更高的性能、持久性和安全性。SMA的關(guān)鍵特點(diǎn)之一是其骨料選用。SMA使用堅(jiān)硬、抗壓的石質(zhì)骨料,這些骨料通常是角狀的,大小適中,并且均勻分布在瀝青表層中。這種特殊的骨料選用為SMA路面提供卓越的抗壓性和耐久性,能夠承受高強(qiáng)度的交通負(fù)荷。此外,SMA采用高粘度的瀝青膠粘劑,以確保骨料牢固固定在路面上,能夠防止骨料脫落或移位,提高路面的耐久性和抗損性。高粘度瀝青還改善路面的抗水性,減少水分滲透和路面龜裂的風(fēng)險。SMA路面因其堅(jiān)硬、緊密排列的骨料而具有卓越的抗滑性,特別是在潮濕或多雨的條件下,能夠提供更安全的行駛環(huán)境,減少交通事故的風(fēng)險。另外,SMA路面的骨料排列還賦予其高聲吸收性,能夠減少交通噪音,改善城市居民的生活質(zhì)量[1]。
該市政道路路面工程是位某市區(qū)域的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施改建工程,旨在提升城市交通網(wǎng)絡(luò)的效率和質(zhì)量。該工程總長度為5km,涉及城市主干道和次要道路的改建,采用SMA改性瀝青混凝土技術(shù),以滿足不斷增長的交通需求。
在采購原材料之前,采購人員應(yīng)進(jìn)行全面的市場調(diào)查,以選擇技術(shù)水平高、信譽(yù)度高、質(zhì)量穩(wěn)定的供應(yīng)單位進(jìn)行現(xiàn)場供應(yīng)。此外,在使用原材料之前,應(yīng)對各種原材料進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和檢測,并記錄材料的各項(xiàng)性能和技術(shù)參數(shù),以確保材料質(zhì)量符合工程標(biāo)準(zhǔn)。對于瀝青材料而言,粘結(jié)性的檢測非常重要,以確保SMA改性瀝青材料和集料能夠充分混合,具備高韌性,滿足當(dāng)前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
3.1.1 粗集料
粗集料必須滿足潔凈度標(biāo)準(zhǔn),確保雜質(zhì)含量控制在合理范圍內(nèi),粒徑達(dá)到技術(shù)要求,硬度合格,表面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)。此外,它還應(yīng)具有較高的嵌擠能力,以確保瀝青材料的粘附效果符合工程標(biāo)準(zhǔn)。此外,密實(shí)度和連接度也必須滿足規(guī)定要求,以確保工程質(zhì)量合格。有關(guān)材料的技術(shù)要求,請參考表1。
表1 材料質(zhì)量要求
3.1.2 纖維穩(wěn)定劑
為賦予瀝青材料良好的吸附性能,以確保改性瀝青材料的性能符合工程標(biāo)準(zhǔn),并確保瀝青和集料之間具有良好的結(jié)合性,可在工程中引入一定量的木質(zhì)纖維和礦物纖維材料作為穩(wěn)定劑。通過充分的試驗(yàn)和檢測,確保材料在高溫環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性。對添加劑的比例進(jìn)行精確的控制,木質(zhì)纖維的添加比例應(yīng)約為0.3%,而礦物纖維的添加比例約為0.4%,以確保精確控制比例并滿足潔凈度標(biāo)準(zhǔn)。在材料生產(chǎn)和處理過程中,應(yīng)充分?jǐn)嚢杌旌希詽M足均勻性的要求,確保材料充分混合,以滿足瀝青混合材料的穩(wěn)定性要求[2]。
根據(jù)當(dāng)前技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料性能測試,嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以確保材料性能符合工程技術(shù)要求。執(zhí)行設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行孔隙率、車轍等性能的試驗(yàn)和檢測,以確保瀝青混合材料的瀝青含量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。通過馬歇爾試驗(yàn)等方法測試材料的各項(xiàng)性能,確保SMA材料的混合比例符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。按照規(guī)定的流程進(jìn)行材料的試驗(yàn)和檢測,一旦各項(xiàng)性能合格,按照規(guī)定的混合比例參數(shù)進(jìn)行混合料的生產(chǎn)制備,以確?;旌狭系馁|(zhì)量達(dá)到工程技術(shù)要求。
在混合料拌和作業(yè)的環(huán)節(jié)中,由于細(xì)料含量較少,礦粉含量相對較多,因此采用間歇配料的方式進(jìn)行拌和制作。在拌和作業(yè)中,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督和管控措施,確保按照規(guī)定的工藝流程進(jìn)行操作,以確保材料的性能達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)。在攪拌過程中,木質(zhì)纖維的均勻性符合要求,混合料具有較高的穩(wěn)定性。對SMA瀝青混合材料的攪拌采用人工操作方式,先進(jìn)行稱重處理以確保加入比例符合工程技術(shù)要求。粗集料和細(xì)集料在加入之前,按照規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行稱重檢測,以確保各種材料的添加比例合格并符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在攪拌過程中,加強(qiáng)溫度控制非常重要,通常要在設(shè)定溫度范圍內(nèi)超出10℃~20℃,通常保持在170℃~180℃之間。攪拌時間通常在90秒左右,以確?;旌衔锏木鶆蛐砸蟮靡詽M足,易于處理且符合標(biāo)準(zhǔn)。只有在各項(xiàng)參數(shù)檢測達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后,混合物才能被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,以確保不會存在嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷問題,如分離等。
混合料被運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場后,必須進(jìn)行質(zhì)量檢測并確保其符合工程的標(biāo)準(zhǔn)要求,然后才能進(jìn)行攤鋪施工。在施工過程中,還需執(zhí)行溫度檢測,以確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)符合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在攤鋪階段,確?;旌狭线_(dá)到均勻性的要求,為后續(xù)的碾壓施工提供必要的支持條件。
在進(jìn)行攤鋪施工的現(xiàn)場階段,嚴(yán)格的溫度控制非常重要,以確保各種材料之間能夠穩(wěn)定連接,形成堅(jiān)固的路面結(jié)構(gòu)。SMA材料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)需要將溫度控制在160℃~180℃之間,確保材料達(dá)到該溫度范圍后再進(jìn)行投入工程使用。對于本工程項(xiàng)目,各個施工環(huán)節(jié)的溫度應(yīng)根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制,嚴(yán)格遵守這些參數(shù)要求,同時采用一系列現(xiàn)場施工質(zhì)量控制措施,以確保施工質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)。
表2 各施工階段的溫度控制要求 單位:℃
為確保施工現(xiàn)場的道路路面達(dá)到平整性的標(biāo)準(zhǔn),攤鋪?zhàn)鳂I(yè)階段必須遵循均勻、連續(xù)、緩慢的要求,執(zhí)行工藝方案的規(guī)定。在施工過程中,不得出現(xiàn)急剎車、急轉(zhuǎn)彎等操縱方式,以確保工程路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。通常情況下,攤鋪機(jī)的行駛速度應(yīng)控制在每分鐘1m~3m之間。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)裂縫或褶皺等問題,應(yīng)立即采取措施予以處理,以確保壓實(shí)性能符合標(biāo)準(zhǔn)。目前,路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)通常采用分層攤鋪施工方式,每層的厚度約為30cm,以確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[3]。
在混合料路面的碾壓施工階段,強(qiáng)調(diào)對路面平整度、耐久性和穩(wěn)定性的重要性。這些要求對確保整個路面結(jié)構(gòu)的完整性非常重要。SMA混合料在溫度為120℃以下時會發(fā)生凝固反應(yīng),因此在攤鋪完成后必須迅速開始碾壓作業(yè),以避免對路面結(jié)構(gòu)造成損害。在現(xiàn)場施工期間,攤鋪完畢后應(yīng)立即檢查工作,并將碾壓機(jī)的速度控制1.55km~3.5km/km之間。碾壓應(yīng)按照初次碾壓、復(fù)次碾壓和終次碾壓的次序進(jìn)行,以確保碾壓機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,提高碾壓施工的效率。在碾壓機(jī)進(jìn)入施工區(qū)域之前,應(yīng)在碾壓滾輪表面噴灑一層水,以防止粘附材料影響施工質(zhì)量。碾壓作業(yè)期間,需要強(qiáng)調(diào)外觀質(zhì)量的控制,以確保工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到滿足,壓實(shí)度符合工程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),不會對道路通行造成不利影響。
在接縫處理方面,SMA混合料在施工過程中溫度下降迅速,因此對接縫位置的施工質(zhì)量要求更高,施工也更具挑戰(zhàn)性。為確保接縫位置的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn),施工效果達(dá)標(biāo),以滿足路面結(jié)構(gòu)的平整性要求,必須立即在碾壓施工后進(jìn)行接縫位置的處理,以確保在瀝青混合料冷卻之前完成施工。橫向接縫必須滿足平整性要求,不合格的情況需要進(jìn)行及時切割處理??v向接縫的位置需要設(shè)置擋板結(jié)構(gòu),以確保接縫和路面的平整度一致,具備美觀性,符合工程標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。
在施工完成后,質(zhì)量監(jiān)督檢查是確保道路結(jié)構(gòu)完整性和安全性重要步驟。該過程需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,特別關(guān)注平整度、透水性和厚度等參數(shù)的檢測。平整度檢測旨在確保道路表面的平坦度符合標(biāo)準(zhǔn),以提供安全的行車環(huán)境。透水性檢測用于驗(yàn)證材料的透水性能,以確保道路在降雨時能夠有效排水,減少積水和滑倒的風(fēng)險。此外,檢測道路厚度可以確保道路的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。如果在監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷問題,必須重新碾壓、切割或其他維修工作,以確保道路結(jié)構(gòu)符合技術(shù)要求。修復(fù)工作完成后,需要再次進(jìn)行檢測,確保質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)。通過檢測并且道路結(jié)構(gòu)修復(fù)完成,應(yīng)等待至少24小時進(jìn)行冷卻,然后才能開放給交通使用[6]。
執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,進(jìn)行現(xiàn)場施工作業(yè),各個環(huán)節(jié)都處于可控范圍之內(nèi),使得市政道路SMA改性瀝青混合料路面達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
通過組織高水平的檢測單位,加強(qiáng)現(xiàn)場施工質(zhì)量檢查,搜集各項(xiàng)技術(shù)資料、獲取技術(shù)參數(shù)信息,并進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場記錄工作,以支持工程質(zhì)量的評價。全面分析和檢測后,發(fā)現(xiàn)本次工程項(xiàng)目各項(xiàng)質(zhì)量參數(shù)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),符合施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。SMA改性瀝青混合料路面展現(xiàn)出卓越的抗裂性能,確保路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗水害性能。兩年的通車經(jīng)驗(yàn)分析表明,未出現(xiàn)車轍、坑槽、裂縫等病害問題,各方面性能均符合市政道路的通行標(biāo)準(zhǔn),滿足城市交通需求。
與傳統(tǒng)石油瀝青材料相比,SMA瀝青混合料施工成本較低,操作相對便捷,機(jī)械和人工成本相對較低,且具有較長的使用壽命。因此,長期來看,SMA改性瀝青混合料的經(jīng)濟(jì)效益更高,能夠減少市政道路施工的成本開支 。
SMA瀝青混合料擁有出色的環(huán)保性能,能夠降低廢棄物的排放量,有效保護(hù)自然環(huán)境,避免嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,具有顯著的社會效益和環(huán)保效益。采用SMA改性瀝青混合料,可以更好地滿足環(huán)保法規(guī)要求,降低施工對生態(tài)環(huán)境的影響,提高城市可持續(xù)發(fā)展的水平。
綜合以上分析,在本工程施工中通過采用老鼠改性瀝青混凝土技術(shù)公路路面的整體性得到提高,同時該技術(shù)的施工成本有所降低,環(huán)境效益也比較顯著,各方面的指標(biāo)符合項(xiàng)目的施工要求。往后類似工程項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié),要結(jié)合市政道路路面工程的施工標(biāo)準(zhǔn)以及要求,注重材料的選擇以及施工方案的優(yōu)化,并且加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量以及安全監(jiān)督,提高市政道路工程項(xiàng)目的整體建設(shè)效果。