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SMA沥青路面施工工艺

摘要:近年来我国大面积的使用SMA改性沥青混合料作为高等级路面面层,SMA改性沥青混合料在材料要求、施工等方面都有严格的要求,从生产到施工的严格控制是其质量保证的关键。

关键词:SMA沥青路面;施工工艺
  SMA也叫沥青马蹄脂碎石混合料,通过采用矿物纤维稳定剂、增加矿粉用量、改性沥青等技术手段,组成沥青马蹄脂后填充间断级配的粗集料骨架间隙,从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点,又能克服耐久性差的缺点,尤其是使高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能和水稳定性能等各种路用性能大幅度提高。
  一、SMA沥青马蹄脂碎石的拌合
  SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5~10毫米的骨料仓, 以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温, 自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃~200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量, 由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒~5秒,湿拌3O秒~45秒。根据气候情况拌和温度应控制在170℃~185℃范围内,避免波动太大,如果出厂的混合料温度波动太大,温度低的沥青混合料的流动性差,初始压实度相对变小,也将导致终压温度不足,温度高的沥青混合料的流动性大,初始压实度相对增大。因此,应尽可能趋于一致,以免因初始压实度不同而导致路面的平整度不好。表1是沥青混合料施工温度控制范围。
  二、 施工工艺
  (1)运输与摊铺
  ①SMA混合料比较粘,为了防止沥青与车厢板粘结,运输车厢侧板和底板、可涂薄层隔离剂或防粘结剂,如油水混合液(柴油与水比例为1:3),摊铺机的受料斗也应涂薄层隔离剂或防粘结剂,但不得有余液。
  ②运料车在运输过程中应加盖苫布,以防运料车表面混合料结成硬壳,运料车到达现场后,应严格检查SMA混合料的温度,不得低于摊铺温度的要求。
  ③SMA混合料在运输过程中如发现有沥青结合料沿车厢板滴漏时,应采取措施予以避免。
  ④SMA混合料可压实余地很小,松铺系数要比普通混合料小得多,应通过试铺试压确定。
  (2)施工温度
  由于改性沥青的粘度的增大,保证较高的施工温度成了施工的最重要的技术关键。如果温度不够,混合料不可能拌和均匀,摊铺平整度无法保证,碾压不可能达到压实度,施工质量就根本无法保证。适宜的施工温度应由沥青结合料的粘度温度曲线决定。以粘度为0.17±0.02P4?s(170±20 mm2/s)温度作为拌和温度,以0.28±0.03P4?s(280±30 mm2 /s)的温度作为压实温度。当采用塞波特粘度计测定时,以粘度为85±10s的温度作为拌和温度,以粘度为140±15s的温度为压实温度。
  (3)碾压
  SMA沥青马蹄脂碎石混合料是一种粘稠而很难压实的材料,它的压实性能对温度十分敏感。因此碾压工艺与常规的热沥青混合料的压实区别较大,主要是:
  (1)虽然对平整度的指标有一定影响,但为了防止沥青层的拉裂,在施工过程中还是振动压路机初压,复压采用的仍是振动压路机,压实过程中采用的是高频、低振幅,避免压碎集料和下层沥青沙浆浮在表面。
  (2)压实温度的范围以及控制比常规沥青混合料更为严格。通常初压的起始温度控制在165℃左右,并尽快完成初压工序。终压温度不低于130℃。
  (3)SMA混合料压实按照“紧跟、慢压、高频、低幅”进行碾压,压路机必须紧
  跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4~5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变, 不许拧着弯行走, 对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。
  (4)接缝
  SMA混合料的铺筑应避免产生纵向冷接缝,横向施工缝应采用平接缝。对无法避免而产生的纵向冷接缝,以及横向施工缝,若使用改性沥青切缝困难时,可用镐在混合料未完全冷却时刨除端部作接缝。当采用切缝方式时,应在混合料尚未完全冷却结硬之前进行,切缝后必须用水将接缝处冲洗干净,干燥后涂刷粘层油,方可铺筑新混合料。
  三、施工管理
  SMA摊铺完毕后,必须严格控制交通。以防过往车辆破坏成品。要求在温度降到50℃后才能开放交通。通过以上对SMA沥青马蹄脂碎石混合料各项技术及施工现场注意事项的分析,本人总结出以下几点:
  (1)及时检测,保证工程质量为了确保工程质量,必须及时对SMA混合料进行现场取样,及时送往有专门技术服务部门进行检测:对已成路段进行钻芯取样、渗水试验等必要检测。做到当人取样、钻芯, 第二天出报告, 以对前一天的施工质量进行评定,指导第二天的施工,如发现取样、钻芯后检测的效果没有达到预期的目标,要及时与相关部门沟通进行及时的技术调整。
  (2)对施工现场实行跟踪监督
  为了确保工程质量,现场必须对SMA施工现场各个环节进行跟踪监督。做到正确施工操作、原材符合指标要求,对不符合现场人、机、材要求的情况,坚决予以清场。例如:温度不达标的混合料坚决不允许进场;剩余废料坚决予以清出,不允许使用。
  四、 结束语
  通过对SMA路用性能进行系统研究,以及在某高速公路上应用,可以得到以下结论:
  (1)对SMA混合料的结构组成及强度形成机理进行研究,SMA与其他配比相比,有更厚、胶结力更强,且矿料骨架内摩擦力更高,空隙率小等优点,故SMA混合料路用性能得到全面改善。
  (2)SMA沥青结合料应用于某高速公路检测结果表明:施工后路面的压实度、平整度、构造深度均与试验段施工水平相当,且有较小的变异系数,质量较为稳定。
  参考文献
  [1]JTGF40—2004《沥青路面施工技术规范》.人民交通出版社
  [2]JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》.人民交通出版社
  [3]JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》.人民交通出版社

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