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摘要:沥青混凝土路面施工质量能够反应出一个地区的经济建设水平,同时也能影响未来的经济发展效果和文化交流频率,优先保证沥青路面工程的施工质量尤为关键。本文首先简单的介绍了沥青路面原材料选取,集料拌合、运输、摊铺、碾压、开放通行等方面的技术和研究,从而使SMA混凝土沥青路面整体性能达到国家标准,平整度、承载力、温度稳定性、抗滑性、透水性、噪声量得到较大的改善,解决混凝土面层开裂、泛油以及车辙、水损害、路面施工缝问题等沥青混凝土路面施工技术问题。
关键词:沥青混凝土;摊铺施工控制技术;碾压施工控制技术;检测指标;城市快速路
引言:
SMA沥青混凝土。广泛运用在高等公路建设之中,在城市道路项目中取得不错的效果。
1、沥青混凝土路面施工技术存在问题
公路工程的路面结构质量决定了公路的使用年限等,如何提升公路的路面施工质量,成了业内人士研究和分析的重要课题之一。沥青混凝土路面是目前我国公路工程中使用频率最高的一种路面结构,具有突出的优越性和实用性能,因此对其施工存在的问题进行分析显然更具代表性。具体来说,沥青混凝土路面施工技术存在的问题大致可以分成以下几点:
1.1开裂、泛油以及车辙等问题日益显著
沥青混凝土路面自身的缺陷,路面开裂、泛油以及车辙等问题就是较为常见的问题之一。这些问题的出现极大的降低了沥青路面的使用寿命和使用质量,增加了交通事故的发生概率。路面泛油、壅包现象通过对原材料的质量、优化混合料的配合比、加强混合料的拌合,运输,碾压等工艺优化,虽不能完成避免,但也可以大大降低产生概率。
1.2水损害问题不断加剧
沥青面层长时间暴露有空气中,冬暖夏凉,风吹雨淋,环境恶劣,直接接触雨水且长期浸泡,收缩产生裂缝逐渐扩大,造成路面崩坏的情况时有发生,加速沥青面层的开裂,同时因水渗入基层,引起冲刷,诱发坍塌等问题,通过对沥青路面碾压技术的研究,减少结构内部的孔隙率,迫使面层积水以坡面形式向泄水口排出。
1.3施工缝问题日益严重
如何才能解决施工缝问题是业内人士一直以来研究的重要课题,通过采用沥青混凝土单幅全宽摊铺或2台摊铺机并列梯队摊铺,能够避免和减少纵向热接缝。
SMA沥青混凝土重点和关键技术:
一、材料要求
1、质量要求
a 粗集料
SMA沥青玛蹄脂碎石面层粗集料采用抗滑、耐磨的优质玄武岩或辉绿岩石料。
碎石应有良好的颗粒形状,具有一个破碎面颗粒的数量不小于100%,具有2个及2个以上破碎面颗粒的数量不小于90%,应洁净、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质,具有足够的强度、耐磨耗性。
SMA表面层5.6-8mm、8-11.4mm、11.4-16mm三种规格碎石应采用轴破方式进行加工,必须水洗,多孔玄武岩不得用于SMA路面。粗集料的质量技术指标和矿料的单规格级配范围应符合规范要求。各档料单级配组成应保持一致性,不能有较大变化。
SMA-13L表面层粗集料各档料规格要求
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注:每档料主规格料必须占总量的70%以上。
b 细集料
4.75mm以下的细集料必须采用优质石灰岩生产的机制砂,机制砂宜采用10-20mm的石灰岩碎石用专用的制砂机生产制造,碎石重点应控制压碎值、吸水率和粘附性指标,细集料应洁净、坚硬、干燥、无风化、无杂质或其它有害物质,严禁采用石屑替代机制砂。
c 填料
填料采用由石灰石磨细的矿粉,矿粉必须保持干燥、洁净,能从矿粉仓中自由流出。拌和站应将水泥和矿粉分设提升仓,确保剂量准确。
填料的质量技术要求,应符合下表。
沥青混合料用矿粉质量要求
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d 沥青
沥青采用重交道路石油沥青,下面层采用AH-70号沥青,中、上面层采用SBS改性沥青,改性沥青用基质沥青采用AH-90号道路石油沥青。
SBS改性沥青中SBS改性剂的剂量为内掺5%,基质沥青、SBS改性沥青的技术指标应符合表8,沥青技术指标,特别是针入度、粘度、软化点、延度等指标应符合表中要求。此外,改性沥青应重点检测离析试验指标。
e木质素纤维
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)采用优质木质素纤维,掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算,用量为混合料总量的0.3%,剂量误差为±2%。木质素纤维外观应均匀分散、无杂质,不得受潮结团,其质量技术要求应符合下表的规定。
SMA用木质素纤维质量技术要求表
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f 改性剂 改性剂应符合设计及《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的相关要求。
二、施工工艺技术
2.1 施工准备 封层验收完毕后,进行测量放线工作,每10米1根钢钎(曲线段加密5米1根),采用钢丝绳引导的高程控制方法,10厚的沥青混合料的松铺系数通过试验段得出为1.25,(其他层采用平衡梁法施工)摊铺碾压设备提前就位。
2.2 混合料的拌合 混合料的拌合采用拌合站,额定功率为320t/h,由于掺加有外加剂要求有充分的拌合时间和严格的温度范围,拌合时间,干拌12秒,湿拌34秒,总的拌合时间为46秒。骨料加热温度为180~190℃,沥青加热温度为150~160℃,出料温度为170~190℃(175~185℃最佳)弃料温度大于190℃。在此拌合时间和温度下,能够使沥青混合料搅拌均匀,可以观测到外加剂溶化后的细丝状。
2.3 混合料的运输 沥青混合料的运输采用25T的自卸车,在装料前,安排专人把车箱底板及侧板清洗干净,并刷一簿层油水(用含柴油量为20%油水)。沥青混合料装入车箱时,分三次进行,先装车箱前部,再装车箱后部,最后装车箱中部,以减少沥青混合料离析现象。沥青混合料从装车点到施工点之间的运输时间应该小于2小时。每辆运输车都要备有棉篷布,在运输过程中进行保温和防尘。
2.4 混合料的摊铺 沥青混凝土摊铺采用一台摊铺机单幅全宽摊铺,能够避免纵向热接缝,可以提高平整度。采用2台摊铺机并列梯队摊铺,两台摊铺机前后距离15~30m,纵向热接缝,要保证沥青混合料温度均匀,一次摊铺完成,同时做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿。一般摊铺速度控制在每分钟2~4m,并保持摊铺速度恒定(根据供料情况,保持不停机为最低原则),摊铺机瞬时作业速度的变化,直接影响路面的平整度。速度不匀,面层粗糙度不匀;速度过快,面层变得粗糙,且每次振动间隔增大,必然造成平整度下降。因此摊铺机的工作速度一经选定,应保持恒定均匀,不得随意换速度。
在摊铺机收料斗涂刷少量柴油防止粘料。摊铺机在开工之前提前1小时对熨平板进行预热,温度不低于105℃。在正式开始摊铺前保证3辆以上的料车,以保证摊铺的连续进行,避免停机待料现象的发生。卸料时,运输车在沥青混凝土摊铺机前30cm停止,靠摊铺机向前推动运输车辆前进。摊铺机的左右配有工人进行边角及坑槽处理,混合料的摊铺温度不低于165℃。摊铺机配备熨平板自控装置,能通过传感器控制标高和平整度,使摊铺机能铺筑出理想的纵横坡度。传感器应由参考线与滑撬式基准板操作。横坡控制器应能让熨平板保持理想的坡度,精度控制在±0.1%范围内。
2.5 混合料的碾压 沥青混合料的碾压应当遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,按照先轻后重、由低向高的顺序进行。为了防止胶轮压路机的温度下降,用帆布把胶轮保护起来,能够保持胶轮的温度,特别是在有风的天气下碾压效果很明显,不容易出现粘轮,减少了人工涂刷隔离剂。沥青混合料开始碾压时,轮胎压路机碾压6次,钢轮振压1次,钢轮静压2次,钢轮静压1次收面,碾压时轮胎压路机尽量紧跟在摊铺机后面,保证作业组的跟进长度为最小,该长度与气候有关,确保摊铺机的压实平台与最后一台压路机之间的距离不超过60米。可以减少摊铺后的温度损失,开始碾压时的混合料的内部温度不低于160℃,在碾压期间,相邻碾压带应重叠1/3~1/2的碾压轮宽度,为避免碾压时混合料推挤产生拥包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。施工机械和车辆不得在未冷却的沥青混合料上停放,防止油料、润滑脂、汽油或其他杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。
2.6 接缝处理 为提高平整度,一般采用切割成垂直面的方法,可在改性沥青路面完工后,稍停一停,在其尚未冷却之前,就切割好。具体做法为:将3m直尺沿路线纵向靠在已施工段的端都,伸出端部的直尺呈悬臂状;以已施工路面与直尺脱离点定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除废料,并用水将接缝处冲洗干净;下次施工前将接缝断面清扫干净并刷粘层油后进行摊铺。摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺,当摊铺机起步后,人工用铁锹铲除原路面上的混合料,漏出接口为止,碾压接缝时,用双钢轮压路机横向碾压,前进静压,后退振压,碾压宽度为20cm,双钢轮压路机20cm的位置在新铺的混合料上碾压,当压路机通过以后人工清除原有路面上的混合料,漏出接口,用3m直尺监测接缝位置,高的部位要铲除,低的部位用筛子筛细料填补,直到用3m直尺监测合格后正常碾压。接缝时速度要快,防止温度下降过快,影响接头平整度及压实度等质量。
2.7 封闭交通 每天施工完成的路段应封闭交通,禁止任何车辆通行,直至成型路面完全冷却至常温以下。必要时可采取洒水车洒水降至50℃以下后开放交通。
3、施工质量检测
3.1 厚度、空隙率控制 现场厚度和空隙率采用钻芯取样的方法进行试验,达到规范要求现场空隙率95%的点小于6%,厚度通过测量毎300m为一个批次进行检查,路面上每10m检测3个点(在路面行车层理论边缘及中心线处),相对理论厚度(e)的允许误差为:检测点大于e-1cm;
3.2 水准控制 通过测量毎300m为一个批次进行检查,和厚度合格性检查一样,也是取相同的检测点做检查。相对于理论标高的允许误差为:100%的检测点,理论标高的±0.5cm之间;
3.3 平整度 路面体各层表面平整度通过点状测量对现场进行检查,使用3m直尺,沿着线路走向或路面边缘平行线方向以300m为一个区间进行,同时横向沿着与路面中心线垂直的方向进行。
3.4 粗糙度 对于粗糙度控制,在每300m的区域内平均取20个点检测,允许误差:最小HSV≥0.7mm。
4、结语
SMA沥青混凝土施工应特别重视材料质量、集料温度、集料拌合、运输、摊铺和压实工序的管理,使混合料充分拌合,压实。通过对拌合、运输、摊铺、压实等工艺的严格把控,优化施工技术,及时总结经验,不断进行改进,SMA沥青混凝土施工技术必定更加完善。
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