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摘要:SMA是一種新型瀝青混合料,文章針對其獨特的材料組成及施工生產環節要求較高的特點,詳細說明SMA的特點,施工工藝,質量要求等重點,以保證工程質量。
關鍵詞: SMA 混合料; 質量控制
Abstract: SMA is a new type of asphalt mixture, the article for its unique material composition and construction characteristics of production processes require higher, and detailed description of the SMA characteristics, construction technology and quality requirements, to ensure the quality of the project.
Key words: SMA; mixture; quality control
中圖分類號:F540.32 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
隨著城市的定位及城市發展戰略,在新一輪的城市基礎設施建設中,進一步完善主城區城市路網,對促進引導城市進一步開發發展,提高城市形象,推動城市經濟的發展,有著十分重要的意義。
對一個城市來說,城市道路狀況的好壞,直接影響城市的形象,如何讓提高城市道路的瀝青路面質量,已經是擺在我們面前的重要問題,采用改性瀝青和瀝青馬蹄脂碎石混合料,以解決路面抗滑和耐久性的矛盾,就是當前收到國內外普通重視和青睞的先進技術措施之一,我市從2005年開始推廣SMA瀝青路面施工以來,對SMA施工工藝和質量控制越來越成熟,本人結合外環東路快速化改造工程SMA-13瀝青路面上面層施工技術進行探討。
1、工程概況
1.1外環東路快速化改造工程北起通呂三號橋南橋頭,南至青年東路交叉口南側,路線全長4.1km,由東南大學建筑設計研究院設計。
快速路(高架橋引道)道路結構
上面層:4cm瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13)(改性瀝青)
中面層:6cm中粒式瀝青砼(AC-20c)(改性瀝青)
下面層:7cm粗粒式瀝青砼(AC-25c)(普通瀝青)
基層:36cm水泥穩定碎石
底基層:20cm水泥、石灰土(水泥:石灰=4.8)
路面總厚73cm(不含封層),基層頂面撒布透層和封層(改性乳化瀝青)面層層間設置瀝青粘層。
1.2 SMA對原材料的技術要求
?、贋r青
SMA要求選用具有高粘性度、針入度小、軟化點高的SBS改性瀝青、與集料有良好的粘附性,以保證有足夠的高溫穩定性和低溫韌性,SBS改性瀝青做配合比試驗之前,我們首先要求施工單位對SBS改性瀝青,按《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)進行檢測,并留樣備檢。
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SMA是一種間斷級配的瀝青混合料,應采用石質堅硬、清潔、不含風化顆粒,近似立方體顆粒的碎石,粒徑大于4.75mm宜采用玄武巖集料和輝綠巖集料,集料質量必須從源頭抓起,事前控制粗集料的質量,對粗集料的檢測,按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)進行,對不合格的粗集料嚴禁使用于本工程。
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細集料采用堅硬、潔凈、干燥、無風化、無雜質,并有適當級配的人員軋制的玄武巖、輝綠巖或石灰巖細集料、不能采用山場的下腳料,有適當的顆粒組成的細集料與改性瀝青有良好的粘附性。
④礦粉
礦粉是瀝青混合料中不可缺少的材料之一,礦粉宜采用石灰巖堿性材料經磨細得到的石灰礦粉,礦粉必須干燥、清潔、狂風的質量必須符合按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)要求、拌合機回收的粉料不得用于拌制瀝青混合料以確保SMA的質量礦粉用量一般為8%-13%,親水系數宜小于0.8.
⑤抗剝離劑
瀝青面層用抗剝離劑,應有較強的抗老化性能,在160℃老化5小時,其性能應能滿足規定,本工程抗剝離劑產地揚中,用量為瀝青用量的0.4%。
?、薹€定材料
穩定材料可以有效地提高混合料的高溫穩定性,在SMA瀝青混合料中有加筋、分散、穩定、增粘、吸附和吸收瀝青等作用,能有效的提高集料間的粘結力,使瀝青膜處于比較穩定的狀態,本工程使用的木質纖維素產地宜興,摻和量為混合料總量的0.3%。
1.2 SMA的配合比設計
SMA的配合比設計一般分三階段進行,目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段。
?、倌繕伺浜媳仍O計
本工程目標配合比設計委托南通市交通工程試驗檢測中心進行設計,通過設計得到SMA-13各種礦料所占比例為S10:S12:S14:S16:礦粉=31.0:38.0:9.0:11.0:11.0最佳油石比為6.2%,通過級配調試及相關驗證試驗,所設計SBS改性瀝青SMA-13瀝青混合料性能能夠滿足規范要求,可以用于生產配合比調試;
?、谏a配合比設計
根據南通市交通工程試驗檢測中心提供的SMA瀝青砼目標配合比設計報告,由南通市江海公路工程有限公司提供SMA-13的生產配合比設計,內容包括:熱料倉料篩分試驗,生產配合比組合設計、最佳油石比的確定等工作,經過生產配合比設計,得到SMA-13各種礦料所占比例為S10:S12:S14:S16:礦粉=31.0:38.0:9.0:11.0:11.0最佳油石比為6.2%。
?、叟浜媳闰炞C階段
配合比驗證用生產配合比在生產拌和機上進行試拌,由施工單位在施工現場進行鋪筑試驗段,取試鋪的瀝青混合料進行體積指標分析、馬歇爾檢驗和瀝青含量、篩分試驗檢驗、以及施工現場平整度的測定、壓實度、滲水試驗的測定,由此確定正式用的標準配合比,本工程經試鋪,混合料送
1.3 SMA-13生產過程的控制
混合料質量和出料的連續性直接影響路面質量,若拌合站出料不連續,將直接導致施工縫數量的增加和整個路段的平整度下降,混合料質量不合格,路面質量也達不到要求,因此混合料生產過程的質量控制至關重要;
?、侔韬瓦^程嚴格掌握改性瀝青和集料的加熱溫度,拌和時改性瀝青和礦料溫度都按低限設定,并同時嚴格控制混合料出料溫度,保證在要求范圍之內。
?、诎韬土峡刂剖抑鸨P打印改性瀝青和各種礦料的用量和拌和溫度,并定期對拌合樓的計量和測溫數據進行校核,每天的拌和總量根據配合比檢驗礦料和油石比的誤差;
?、刍旌狭习韬蜁r間通過現場試驗確定,各種礦料混合料在一起干拌時間約為10s,加入瀝青后,濕拌時間不少于40s,拌和后混合料的集料顆粒應全部被瀝青包裹均勻,無花白、離析的異?,F象。
④要注意目測檢查混合料的均勻性,及時分析異?,F象,如混合料有無花白、冒青煙和離析、析漏等現象,如確認是質量問題,應作肥料處理并及時予以糾正;
?、輫栏窨刂朴褪群偷V料級配,避免油石比不當而產生泛油和松散現象,調整礦粉填加方式,避免礦質混合料中小于0.075mm顆粒偏低的現象出現,每臺拌和機每天上午、下午各取一組混合料做馬歇爾試驗和抽提篩分試驗,檢查油石比、礦料級配和瀝青的物理性能;
?、藁旌狭喜坏迷趦α蟼}中長時間儲存,以不發生瀝青析漏為度,且不得儲存過夜;
⑦每天拌和前對機械設備進行檢查,定期對計量裝置進行校核,保證生產過程順利進行;
1.4瀝青混合料運輸
?、俨捎脭底诛@示插入式熱點溫度計(必須經常標定)檢測瀝青混合料的出廠溫度和運到現場溫度,插入深度要大于150mm,在運料卡車側面中部設專用檢測孔,空口距車廂底約300mm.
?、跒r青混合料運輸車的運量應攪拌和能力和攤鋪速度有所富余,并充分考慮交通擁堵等不利條件的影響,每臺攤鋪機前進方向應有5輛以上的運料車等候卸料,確保攤鋪作業連續進行;
③在運輸車車廂側板和底板涂一層隔離劑,防止混合料和車廂板粘結;
?、馨韬蜋C向運料車放料時,每裝一斗料,汽車應前后移動,分3堆裝料,以減少粗集料的分離現象。
?、菅b完料后用雙層篷布遮蓋,以利于保溫、防雨,避免污染環境。
?、捱\料車進場后,派專人進行疏導組織,保證施工現場交通通暢;
2、瀝青混合料攤鋪
?、俳Y合天氣預報情況確定攤鋪日期,為防止天氣預報誤差,盡量選擇晴朗天氣攤鋪;
?、谶B續穩定的攤鋪是提高路面平整度主要的措施,結合攤鋪機的攤鋪速度、拌和站的產量、計價攤鋪路段每單幅路面瀝青用量,最后確定攤鋪機的速度、攤鋪機速度控制到2.5-2.8m/min為宜;
③攤鋪過程用平衡梁控制攤鋪厚度,能更好地保證平整度,2臺攤鋪機成梯隊攤鋪時,以縱向距離保持5-10m,橫向重疊0.5m為宜,及時測量車上的瀝青混合料溫度,做好記錄,溫度過低的瀝青混合料嚴禁使用;
?、軘備佭^程盡量做到勻速前進,避免或塊或慢和中間停頓,切忌不熟悉的開機手單獨操作,用餐時間輪流,做到連續不間斷地把當天的工作量做完;
?、輸備伒臑r青混合料未碾壓前,禁止人員入內,邊角處小面積缺陷在技術人員指導下采用人工修整,缺陷嚴重的地方必須返工,重新攤鋪,攤鋪過程若機械發生故障(如壓路機故障)滿足不了施工要求,應停止施工。
?、迖澜晏?、夜間攤鋪,遇雨停止攤鋪,并清除未壓實的瀝青混合料,車上的瀝青混合料須廢棄,路上積水清除干凈,全部曬干或晾干后,才能重新攤鋪。
3、瀝青混合料碾壓
?、儆捎赟MA使用了SBS改性瀝青,拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10℃-20℃左右,瀝青加熱溫度掌握在160℃-170℃,礦料加熱溫度在180℃-190℃;礦粉和纖維不加熱,混合料出料溫度控制在170℃-180℃(實際施工時的溫度范圍),當混合料超過190℃時,予以廢棄,混合料的攤鋪溫度宜為160℃-180℃,溫度低于140℃的混合料禁止使用,當路面表溫度低于15℃時,不宜攤鋪改性瀝青SMA。
?、趬郝窓C應以2-4km/h的速度進行均勻的碾壓,碾壓按初壓(1遍)、復壓(2遍)、終壓(1遍)三階段進行,終壓溫度一般控制在110℃-130℃時,終壓時不得震動;
?、蹫r青混凝土初壓:在瀝青砼攤鋪后溫度為150℃左右時進行初壓,采用D-110雙鋼輪壓路機靜壓2遍,從外側向中心、由低向高處碾壓,相鄰碾壓帶疊1/3-1/2輪寬,初壓后及時檢查平整度。
④瀝青混凝土復壓:復壓緊接初壓后進行,采用DD-130振動壓路機掛振碾壓3-4遍后采用輪胎壓路機碾壓1-2遍(碾壓遍數經試鋪段試壓確定),需達到規范要求的壓實度,并且無顯著輪跡。
?、轂r青混凝土終壓:終壓緊接復壓后且在瀝青砼溫度不低于120℃之前完成,采用DD-110雙鋼輪壓路機靜壓1-2遍,消除所有輪跡,路面壓實成型的終了溫度應符合規范的要求。
?、薇WC油面與路牙接茬處平整度,可采用寶馬120-3小型壓路機碾壓(由于SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高,因而粘度大,不得使用輪胎式壓路機碾壓,以防止粘輪及輪胎揉搓造成瀝青馬蹄脂擠到表面而達不到壓實效果),既能保證路牙完好無缺又能保證接茬處平整、美觀,對排水口處機處機鋪后用板式振動夯壓實修飾,達到外觀圓順的要求,然后用DD-110壓路機靜壓。
?、邏郝窓C的碾壓段長度以與攤鋪速度平衡為原則選定,并保持大體穩定,壓路機每次由兩端折回呈階梯形隨攤鋪機向前推進,使折回處不在同一橫斷面上,在碾壓過程中,壓路機不得隨意停頓,碾壓過程中,壓路機起步應緩慢平穩,沿攤鋪機方向向直線行駛,碾壓速度均衡一致;
⑧壓路機鋼輪應保持清潔,有粘輪現象時適當噴灑稀釋洗滌靈,注意要少噴、勤噴、云噴,當鋼輪受熱溫度升高不再粘輪時應關閉噴頭。
?、釃澜麎郝窓C在未冷卻的油層上轉向、調頭、左右移動,從熱油上下來的壓路機必須將鋼輪進行降溫,方可停放在已建瀝青路面上。
?、饽雺汗ぷ饔蓪H素撠煟淼罊z測高程和平整度,如發現擁包應及時處理,必要時采用壓路機橫壓方法,但應注意壓路機只能單向掛振,不允許掛振來回碾壓。
普通瀝青砼個工藝同SMA,但其溫度控制相應比SMA標準低20℃,相對較容易;
4、施工接縫的處理
?、倏v縫處理:相鄰2條攤鋪帶的接縫是路面的薄弱環節,最易遭到破壞,一般應直茬熱接,要求緊密、平整,無接縫痕跡,由于瀝青砼采用梯隊作業,所以縱縫采用熱縫,相鄰上、下2層的縱縫位置錯開至少15cm以上,施工時將已攤鋪瀝青混合料的部分留下10-20cm寬暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面,最后做跨縫碾壓以消除縫跡。
?、跈M縫處理:由于工作間斷等原因產生冷接縫后,宜采用垂直接縫法,用銑刨機對面層接縫處進行銑刨處理,在橫斷面上人工用 鑿毛修整,清除松散的瀝青混合料,邊緣裂紋、松動、厚度不足及局部不平整處均須刨除,注意不要擾動下面層,將縫邊緣清掃干凈,經預熱及涂抹粘層油后進行接縫施工可獲得理想效果,攤鋪接縫時,在已壓實的瀝青砼面層上,伸入新鋪層的寬度為15cm,然后每壓一遍向新鋪瀝青砼移動15-20cm,直至全部在新鋪層上為止,再改為縱向碾壓,當相鄰攤鋪層已經成型,同時又有縱縫時,先用鋼筒式壓路機沿縱縫碾壓1遍,其碾壓寬度為15-20cm,然后再沿橫縫作橫向碾壓,最后進行正常的縱向碾壓,相鄰2幅及上、下層的橫向接縫均錯位1m以上;
瀝青砼施工過程中,現場監理必須做好瀝青料出場溫度、到現場溫度、攤鋪溫度以及初壓、終壓溫度的檢測工作,對溫度檢測不合格的材料作退場處理。
5、結束語
因為參建各方在施工前對SMA-13瀝青砼的原材料、瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓等方面工作做得充分、細致的方案審核和論證,在施工過程中對施工方法又控制較為嚴格,為外環東路工程SMA-13瀝青砼順利完工奠定了良好的基礎,試驗檢測SMA-13瀝青砼的平整度、壓實度、厚度、彎沉、滲水系數等指標均《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG40-2004)的要求。