广西长长路桥建设有限公司 广西南宁 530001
摘要:自我国交通运输业发展与日俱增,使得公路建设工程也不断完善,尤其是高速公路的日益发展,使得车辆的数量越来越多,对公路的荷载逐渐加大,同时对路面的质量也提出了更高的要求,应该重视SMA沥青混合料路面的施工技术。在实践的基础上,将各种因素相互结合,详细把握原料的特点。该文详细分析了高速公路路面施工中SMA沥青的原料的选择、施工过技术要点等,希望能够保障每个环节的施工质量,为类似路面施工提供参考。
关键词:高速公路;SMA改性;沥青路面;施工技术
引言
SMA是一种以沥青、矿粉和纤维稳定剂组成的沥青结合料填充于间断级配矿料骨架中,形成的一种抗变形能力强、耐久性较好的沥青混合料,主要应用于高速公路、一级公路等高等级公路的路面上面层。该混合料路面具有良好的水稳定性、高低温性能和抗滑性能,但虽具有较好的使用性能,但随着SMA改性沥青路面的广泛应用,这同时导致对施工技术提出更高的要求,因此,对高速公路SMA改性沥青路面施工技术的研究是十分有必要的。为此,本文从原材料和施工技术要点等方面对SMA改性沥青路面进行综合研究,并对施工完成后路面使用性能进行检测。
1原材料选择
1.1SMA改性沥青
SMA沥青路面是通过粗集料构成的一种骨架结构,在路面施工中,多选用高粘度的改性沥青材料从而增强结合料与粗集料之间的粘附性,避免产生剥离问题,或水损坏。为达到施工效率提升的目的,本文采用掺加4%SMA改性沥青材料,根据测试可知,(1)针入度标准范围为50~80(0.1mm),实测值为71(0.1mm);(2)延度标准≥30cm,实测值为39cm;(3)软化点标准≥60℃,实测值为81℃,由此可见其三大技术指标均可满足规范要求。
1.2集料
为控制工程施工成本,按照试验段具体情况,采用成本合适的石灰岩碎石作为粗细集料,其中粗集料的各项技术指标检测结果为:吸水率0.279%(标准≤3.0%)、毛针片状颗粒含量为14.2%(标准≤15%),细集料的技术指标检测结果为砂当量为73%(标准≥60%)、吸水率为0.2%、棱角性32.5s(标准≥30s),且采用石灰岩磨细矿粉作为填料,其塑性指数为3.3%(标准<4%)、含水量为0.1%(≤1),其各项技术指标均能满足规范要求。
2高速公路SMA改性沥青混合料路面施工技术施工要点
2.1配合比设计
依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)规范要求,分别对SMA改性沥青混合料进行目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。在配合比设计过程中,采用马歇尔试件体积设计方法,同时要保证具有互相嵌挤紧密的粗集料骨架,马歇尔试件VCAmix值必须小于捣实状态下的粗集料骨架间隙率VCADRc,填充于SMA粗集料骨架间隙中的沥青混合料满足最小沥青用量的要求。在配合比设计完成后,进行谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、水稳定性试验等相关试验进行配合比设计检验。
2.2运输
为确保沥青混合料温度及性能,运输距离不宜过长。装料前将车辆的车厢清扫干净,并在厢内涂一薄层隔离剂。运输中车厢用帆布进行覆盖,保证混合料运输至摊铺现场的温度应不低于165℃。运料自卸车进入沥青摊铺区域时,轮胎上必须保持干净。自卸车应在摊铺机前20~50cm处停住,挂空档驻车,待摊铺机接料斗推车滚轮与自卸车轮胎接触时开始卸料,依靠摊铺机推动前行。
2.3摊铺
将橡胶挡皮设置在摊铺机收料口前,对卸料进行控制,避免出现漏料和离析现象,使混合料的性能达标。螺旋布料器前挡板应焊接,需要使用钢板,与地面保持一定的高度,避免骨料的滚落。摊铺前,有效调整摊铺机,检查料门开度和刮板送料器,对其速度进行控制,保证能与螺旋布料器传速合理匹配,加热熨平板温度达到100℃,强夯等级适中即可。摊铺SMA混合料的时候,对周围温度进行控制,一般应该在15℃以上,摊铺温度应大于165℃。摊铺机的数量应在2台以上,型号一致,梯队作业,相邻两幅摊铺的重叠距离为10cm,收斗应及时,不能频繁地收料,降低面层发生离析的概率。采取自动找平的方式,摊铺机上面层采用平衡梁进行控制,同时使用钢丝绳,对高程控制方式进行引导,安排合适的监理人员对铺筑的厚度和平整度进行检查,及时处理和解决存在的问题。摊铺机摊铺速度为3m/min,前后间距控制在10m~20m,以螺旋布料器高度为基准,适当抬高螺旋布料器内沥青混合料的高度,高出前者2/3为最佳,测量熨平板的挡板与沥青混合料的高度,将其控制在同一范围内。
2.4碾压
按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行混合料碾压施工。在刚摊铺的油面上严禁转向、调头、急刹车或停车加水。由于SMA改性沥青的特殊性,其混合料温度要比普通沥青混合料高20℃。混合料碾压一般分为初压、复压和终压。初压选用双钢轮振动压路机,温度控制在160~170℃,速度为2km/h,碾压3~4遍;复压选用26t轮胎压路机碾压,温度控制在130~160℃,速度为3~5km/h,碾压2~4遍,直至无非常明显的轮迹;终压选择双钢轮压路机,温度控制在100℃以上,速度为4~6km/h,碾压1~2遍,直至轮迹消除。由于SMA改性沥青的压实质量受温度影响很大,所以要严格保证在较高的温度下进行压实,并控制好碾压速度,以提高路面的压实度与平整度。在碾压施工过程中,压路机械应具有喷雾功能,以避免黏轮,光轮压路机可用清洁水作隔离剂,轮胎压路机用肥皂水作隔离剂,但水量均不宜太大。
2.5接缝处理
作为路面平整度的一种主要影响因素,接缝处理极为重要。在施工中应尽可能降低接缝产生几率,尤其是纵向接缝。此次采取全幅摊铺施工,因此不会出现纵向接缝问题。为此,摊铺时应保证匀速、连续、缓慢施工,尽可能降低横向接缝出现几率。与普通沥青混合料相比,改性沥青SMA路面接缝处理难度更大,特别是SMA混合料冷却之后坚硬度较大,此时需避免冷接缝出现。为进一步提升路面平整度,可通过切割为垂直面的方式进行处理。需在完成改性沥青SMA路面之后,未冷却前完成切割。具体工艺为,沿路线纵向与施工段端部相近位置放置3m直尺,在端部以外的直尺需形成悬臂状,从而确定接缝处,并通过锯缝机进行切割,保证齐平。然后利用水将接缝位置清理干净,并均匀涂抹粘层油及铺筑混合料。
2.6施工流程检测
在高速公路SMA改性沥青混合料路面施工环节,应对压实度进行检测,增强后期运行的稳定性和安全性。应结合高速公路的实际特点,通常采用2种方式,第一种是核子密度仪,准确率高、测试周期长;第二种是钻芯取样,路面损害小,检测速度快。在具体的应用环节中,相应质量检测人员可以根据实际需求,选择最佳的检测方式,使路面的质量全面达标。完成碾压作业后,应检测SMA改性沥青混合料上层材料孔隙率,保证整体高速公路表层路面压实度大于98%,符合施工的具体需求。
结语
SMA改性沥青路面的良好性能逐渐得到实际面层工程的大量使用。本文对SMA改性沥青路面的原材料质量和施工技术要点进行了系统的研究,并做了施工流程检测。结果表明:通过对原材料质量和施工技术要点分析,施工完成后检测均满足规范要求,SMA改性沥青路面施工质量良好。
参考文献:
[1]王金虎.农村公路水泥混凝土施工技术研究[J].交通世界.2016(24).
[2]张宇.路面水泥混凝土耐久性试验研究[D].长沙理工大学,2007.