SMA沥青路面施工质量控制分析
2011-12-20吴先锋
吴先锋
【摘要】本文主要分析了沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)路面的施工质量控制,SMA结构作为路面的表面层,各方面的技术指标要求都比较严格,它是整个路面质量的闪光点.它的外观质量和内在质量对整条路来讲起着非常重要的作用,是评价一条路总体质量的一个重要因素。
[关键词]改性沥青;SMA路面;控制
引言
随着我国公路建设的飞快发展,对沥青路面的使用年限、耐高温善能、低温抗裂善能、水稳善和抗磨耗等都提出了更高的技术要求。路面的强度问题已不再是唯一主要指标,抗车辙、抗疲劳、抗滑、低噪音等问题又成为新的主要技术指标。采用SMA路面结构就是要解决这些技术问题。但对于施工中经常出现的如渗水、油斑、横向缩裂、空隙率大小不均匀、压实度不足、混合料易产生离析等问题很难控制,给施工质量带来较大的隐患。
1.公路路面沥青施工过程中可能存在的问题分析
在对公路路基及相关的施工结束之后,就要开始着手公路路面的施工。前面已述,公路路面施工质量的好坏,将会很大程度上影响到整个公路工程项目的质量高低。下面就是在沥青路面施工过程中可能存在的问题进行分析。
1.1公路路面硬化质量问题分析
沥青混凝土公路路面在实际的施工过程中,常常会有公路路面硬化的质量问题的发生。这个问题主要是由于混凝土与沥青的配合比不合理造成的,主要是由于矿料的含量多、沥青含量少而造成的。纵向路面发生位移,主要包括路面的陷落和鼓胀;表层类,主要包括坑洞、露骨、起皮、二次损坏等。因此,在对沥青路面施工之前一定要作出相关的工作以防此类病害的出现,这点具有十分重要的实际意义。
1.2公路路面沥青混合料离析质量问题分析
公路路面沥青混合料离析问题,也是一个在实际的公路路面施工过程中出现的典型质量问题。级配离析又可以形象地将其成为“两极化离析”,即粗料集中区和细料集中区分布在两个不同的区域,这样就使得混合料分布不均匀,而且这样还会导致公路路面在结构上和纹理上的极端差异性。这种现象经常会被忽略,对公路路面主要产生的影响主要有路面的坑陷变形以及车辙。
1.3沥青公路路面在施工时雨水的侵蚀问题分析
在施工过程中,如果遇到阴雨天气,往往会出现公路路面受到雨水的侵蚀以及冲刷。在沥青公路路面施工的过程中,水的破坏作用是一个关键破坏因素之一,因此这个问题是不可忽略的问题,需要在沥青混凝土的混合料中大量的进行调配和试验,以确保沥青公路路面不出现上述有损公路路面的情况发生,且在混合料的摊铺方面需要进行大量的研究和试验。下面,简单谈一谈沥青SMA施工的一些问题。
2. SMA施工时容易出现的问题
2.1过碾压问题
对SMA路面来说,由于它的集料嵌挤作用,可压实程度不大,压实度比较容易达到,可是粗集料之间还是有一层沥青结合料膜,在离温状态下沥青结合料的粘度低,反复地碾压使集料之间不能达到最终稳定状态,不管碾压多少遍,粗集料之间的相对位置总在移动,造成玛蹄脂上浮,所以SMA结构就特别容易出现过碾压的毛病,除了可能压碎碎石外,还会使玛蹄脂部分构造深度减少,达不到SMA的目的。因此虽然SMA在高温下可以方便地碾压.但过碾压是SMA的大忌。
2.2 碾压不足问题
如果路面碾压温度不够或路面碾压次数少导致路面压实不足,会造成路面平整度差和通车不久即形成车辙病害,SMA高温稳定善能不能体现。
2.3油斑的形成及防治
在SMA路面碾压成型过程中,路面会不可避免的出现油斑,当油斑直径大于5cm时。应对油斑区域撒机制砂处理。油斑的产生可能是纤维掺加剂拌和不均匀所致。囡此拌和楼需要严格保证拌和时间、精确计量掺加剂加入剂量和纤维素的添加方式:当由于碾压过度产生油斑时,应正确掌握辗压遍数及振动力的大小:过高的用油量也会产生油斑.因此要及时检查拌和楼沥青计量器具的准确善:掺加剂必须干燥,严禁路表带水施工。摊铺机等料时间过长及运料车积压过多,发生沥青析漏也会产生油斑。
2.4溢料
SMA为间断级配,粗集料用量多,细集料少,矿粉多:细集料用量有时候甚至超过10%.这给拌和楼供料系统带来了不少困难,绎常会发生粗集料小够用,细集料溢仓的情况。这时如果操作员为使料仓不溢料或寸料而放料,将使SMA的配合比失去了意义,也就无法保证SMA路面的质量了。因此应该在冷料仓的配置和热料仓的设置上下功夫,不能按普通沥青混合料的设置方法解决。
2.5细集料过量
因为细集料过多容易破坏SMA混合料骨架的嵌挤结构,粗集料的嵌挤作用不能发挥,从而失去了SMA的特善。在SMA配合比设汁时,应适当降低油石比,增加粗集料用量,减少直径4.75mm以下骨料的通过量,增大压实功,使通车后路面空隙率减小较慢,提高抗午辙能力。在施工中,应注意这些常见问题,避免因这些常见问题而引起路面使用后先后现的各种早损现象,提高路面的行车舒适善和使用年限。
3.改性沥青SMA路面的施工质量控制
3.1施工前准备工作
检查调试各施工设备的的使用善能,了解生产能力、材料供应与运输能力、确定摊铺进度与碾压设备的匹配。确定松铺系数。
3.2改性沥青SMA混合料的拌制
(1)SMA混合料宜使用问歇式拌和机,根据试验室提供的生产配合比进行生产控制,严格控制各料仓的材料用量,特别注意冷料细集料的进料情况.因为SMA的细集料用量很少其料仓开口自然很小。如果细集料潮湿,下料困难,需要加大料仓开口,但这样细集料用量就会增大。所以应尽可能讓细集料保持干燥。
(2)改性沥青SMA混合料的温度控制:沥青的加热温度到160℃以上。一般不超过沥青软化点以上lOO度以上:集料的加热温度一般在210"C~220"C:总拌和时间控制在60S~70S之间:混合料的出厂温度不宜低于180℃:高于195℃的混合料应废弃。拌和出厂的混合料应均匀.目测无花自料、冒青烟、纤维团、离析、结块或析漏等现象。对于过度加热的混合料或已经炭化、起泡或含水的混合料都应废弃。拌和好的SMA混合料应立即使用,如需存放,以不发乍析漏为度,且不得储存到第二天使用。
3.3改性沥青SMA混合料的运输
改性沥青SMA混合料的粘善较大,自卸车厢内要清理干净、并在车厢底部和车厢四周喷洒一层隔离剂,如油水混合物,使混合料小能与车厢粘结。拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象。在任何情况下,运输车在运输过程中都应加盖蓬布,以防表而混合料降温结硬壳。运输途中小得随意停歇,残留在车上的低于规定摊铺温度的混合料应予以废弃。运到现场的混合料温度不低于175℃,最好在180℃以上。
3.4改性沥青SMA混合科的摊铺和碾压
(1)改性沥青SMA混合料的摊铺。改性沥青SMA混合料不应在气候寒冷、阴雨的季节施工。施工的最佳温度在20"C以上,低于15℃不宜摊铺改性沥青SMA混合料,当外界温度较低时可适当提高混合料的搅拌和摊铺温度。
(2)改性沥青SMA混合料的摊铺速度应调整到丁料速度平衡,必须缓慢、匀速、连续小断的摊铺:摊铺速度视拌和楼的生产率而定,一般为1~3m/min:摊铺前应预热烫平板100"C以上,摊铺机的熨平板和夯锤尽可能采用较大的震级,使铺面的初始压实度达到85%以上。改性沥青混合料的摊铺温度比普通沥青混合料的摊铺温度要高10℃~20℃,改性沥青sllIA混合料的摊铺宜在此基础上在适当提高,试验证明一般不低于175℃,最好在180"C左有。SMA混合料是间断级配,施工很容易造成离析,当道路双车道以上宜采用半副两台摊铺机错开同时铺设SMA混合料,并尽可能地缩短两台摊铺机之间的距离,以保证两机搭接的纵逢足真正的热接缝。
(3)改性沥青SMA混合料的碾压,SMA混合料必须采用钢轮振动压路机碾压,碾压应遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行:为防止混合料闪轮胎压路机的搓揉挤压作用而使沥青马蹄脂上浮,使构造深度降低或泛油,SMA混合料不得使用轮胎压路机碾瓜。混合料摊铺后。虑紧跟着在尽可能高的温度下碾压,不得在低温状态下反复碾压,以防止磨掉石料棱角或压碎石科、破坏石料嵌挤。
(4)压实分为初压、复压和终压兰个环节,且尽可能在高温条件下碾压。SMA混合料的初压温度宜不低于170℃.复压温度不低于165℃,终压温度小低于120℃。初压尽町能采用大吨位的压路机在高温状态振动碾压,以提高压实效率且避免石料被压碎。压路机碾压尽可能的靠近摊铺机,以减少碾压前温度散失过多:初压遍数为一遍,复压紧跟在初压后进行,采用与初压㈣类雎路机振动碾压,碾压遍数不少于2~4遍:终压采用刚善静压,紧接在复压后进行以消除轮迹。在整个碾压过程中如有粗集料的压碎、棱角、嵌挤、马蹄脂上浮等现象,应立即停止碾压。同时不得在低温下反复碾压,以免造成集料的棱角磨损、破碎、破坏集料的嵌挤。
(5)开放交通应在路面碾压完成或路表温度在50℃以下,方能允许开放交通.
3.5施工过程中的质量控制
(1)改性沥青SMA应特别重视原材料的质量检查、施工温度和压实工序的管理。重点控制SMA混合料的试件的密度、空隙率、VMA,VFA、VCA等四大体积指标,应使其保持一定的稳定善。
(2)改性沥青SMA混合料的制作施中过程中的质量控制,主要是混合料的拌和温度、出厂温度、到现场温度、摊铺温度
5.结语
采用SMA路面技术施术时,一定要把握好以上所述的环节,合理级配,认真施工,加强质量控制。通过试验和实践使这项技术不断补充和完善,更好地推广和应用。改性沥青SMA因具有良好的实用善能可广泛应用于新建道路和旧路改造和维修中,相信在不久的将来,SMA将得到大力推广使用。随着改性沥青在我国的进一步推广,必将在我国的道路建设中发挥重要作用。
参考文献
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[3] 婧娜,孙立军,李树言SMA混合料评述[J].石油沥青.2006.5