浅谈SMA改性沥青混凝土路面施工技术
2014-01-23龙久德
龙久德
(贵州省凯里公路局)
1 SMA改性沥青概述
SMA改性沥青的主要特点是粗集料多、沥青多、矿粉多、细集料少。SMA混合料是种可以明显提高路面耐久性、高温抗车辙能力的沥青面层混合料。其中,沥青玛蹄脂具有粘结作用,可以使路面低温变形能力以及水稳定性有很大的提高。SMA采用大量的沥青和矿粉,使得沥青膜加厚,混合料空隙减小,从而使耐水性、耐久性以及耐老化性均得到提高。总之,SAM改性沥青多种材料的混合,有效的提高混凝土路面的质量,被广泛应用于混凝土路面施工中。
2 实例探讨SMA改性沥青混凝土路面施工技术
2.1 工程概况
某工程为某一桥段路面建设工程。为了保证上面层试验段的施工质量,在中面施工的基础上积极做好各项准备工作,优化施工方案,以确保沥青上面层的各项质量要求。沥青混凝土上面层为SMA-13,路线全长约1.7km,其矿料级配类型、目标配合比设计完毕。
2.2 铺筑前技术准备
(1)施工方案
采用拌和机集中拌和,大吨位自卸车运输至摊铺现场,两台ABG-423型摊铺机梯队作业,单幅全宽一次摊铺,摊铺上面层采用一台摊铺机走接触式声纳控制自动找平系统,另一台摊铺机采用走机械式自动找平梁系统。
(2)沥青混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计时,一定要从三个阶段进行:一是目标配合比设计,二是生产配合比设计,三是生产配合比验证。当前,本工程已经完成了前两个阶段的设计。
目标配合比设计主要指标如下。油石比:6.3%(最佳沥青用量6.0%);集料配合比:1#∶2#∶3#∶4#∶矿粉=40∶32∶0∶17.5∶10.5;空隙率:4.1%;稳定度:11.67kN,残留稳定度:87.6%。
表1 矿料级配
生产配合比设计:从间歇式拌和机二次筛分进入各热料仓的材料中取样进行筛分,以确定各热料仓中的材料用量比例,供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓的进料比例以达到进料均衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量,以确定生产配合比。试验资料征得有关单位的同意,其主要指标为油石比:6.3%(沥青含量6.0%),热料仓比例:1#∶2#∶3#∶4#∶矿粉=42∶29∶5∶13∶11。
(3)材料准备
进场的材料均按规定进行检查验收。沥青,采用SBS改性沥青,其技术指标均符合施工规范要求。粗集料,采用东海安峰山优视石料厂生产的玄武岩。细集料,采用东海安峰山优视石料厂生产的玄武岩机制砂。矿粉,采用赣榆班桩石料厂生产的矿粉,外观干燥洁净、无团粒。
2.3 具体施工
(1)SMA混合料拌合
抗剥落剂采用施工指导意见中的支管掺配法进行填加和用泵力循环搅拌法进行搅拌2~3次,保证抗脱落剂和沥青搅拌均匀。
木质素絮状纤维采用电子机械式投料机填加。具体方法投料机的计量装置与热料仓的计量装置相连接,在热料仓计量集料的同时,投料机将木质素絮状纤维两次粉碎后,通过控制空压机转速将木质素絮状纤维投入(加入木质素絮状纤维的时间为7.5kg/9s),并干拌3~5s,然后再加沥青进行搅拌。
表2 沥青混合料施工温度控制标准
沥青混凝土施工温度控制标准如表2。拟定沥青加热温度为165~170℃,矿料加热温度为200℃左右,混合料出厂温度为170~180℃。沥青混合料拌和时间为干拌15s、湿拌45s并以沥青全部裹复矿料。
(2)沥青混合料摊铺
对沥青混合料进行摊铺前,必须要做好相关的准备工作。例如,首先要在摊铺机的料斗内喷洒上一些防粘液;其次,待到摊铺机就位以后,要保证摊铺机的摊铺温度。主要是事先预热30min左右,让熨平板的温度高于100℃。此外,还应当对摊铺机的熨平板进行调整,将其高度调整到与松铺厚度一致,松铺系数为1.10,摊铺速度为3.0m/min以内。在互通匝道部分采用一台摊铺机全幅摊铺,摊铺时采用走机械式自动找平梁系统,在主线时采用两台ABG-423型摊铺机梯队作业,全幅全宽一次摊铺,其中前一台摊铺机采用走机械式自动找平梁系统,后一台摊铺机走接触式声纳控制自动找平系统。调整好两台摊铺机的宽度,使混合料能充分摊铺到路缘石及硬路肩边上,并使两台摊铺机有一定的搭接宽度,以充分保证纵缝处的压实度。确保摊铺机速度与拌和设备生产能力相适应,保证摊铺过程匀速、连续不间断。摊铺机因机械原因引起缺陷时,立即停止摊铺。
(3)碾压
碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。初压、复压、终压三个碾压阶段紧密衔接。压路机的碾压速度应当根据压路机类型以及即将运作的压实阶段来确定。
表3 初压、复压、终压的压路机类型及行进速度km/h
在匝道部分,初压时采用DD110双钢轮压路机前进和后退均振动碾压两遍,在主线部分,初压时采用DD110、BW202双钢轮压路机前进和后退均振动碾压各1/4幅两遍。碾压时驱动轮都朝向摊铺机,匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶,碾压速度控制在4.0km/h以内,初压时温度控制在150℃以上。在匝道部分,复压、终压采用VSH150双钢轮压路机前进和后退都静压一遍;在主线部分,复压、终压采用VSH150、CC501双钢轮压路机静压两遍。碾压速度控制在4~5km/h,碾压以后的温度需要控制在110℃以上。压路机碾压的长度要坚持与摊铺机摊铺速度平衡的原则,并控制在20~30m范围内。当碾压时使用静压方式的情况下,压路机轮迹应当保持重叠1/3~1/4碾压宽度。而且要配置专门的人员指导压路机的操作,确保压实质量和压实遍数,即要防止漏压,也要防止过压。在压实过程中,难免会遇到一些大型压路机无法压实的地区,例如桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角等区域,遇到这种情况,应当使用一些小型的压路机进行压实,做到路面的每一个角落都压实完成。压路机禁止停放在刚施工好的沥青路面上或温度较高的工作面上。
(4)接缝处理
施工结束时,在端头50~60cm范围内撒适量砂子,便于接缝处端头容易铲除。对于施工结束时留下的横缝,应远离桥梁毛勒缝20m以外,以确保毛勒缝两边路面表面的平顺。在横向接缝处理时,使用平接缝的方法,而且处理中注意要点是:紧密粘接,充分压实,连接平顺。在对接缝进行碾压完成以后,使用3m直尺法食试验路面的平整度。对于一些超过3mm的端头将其切除,切除面必须要保证垂直,切除后还应当及时将路面、接缝面进行清洗,保持清洁,接着涂刷粘层沥青。此外还要注意,下一次施工接缝时,先用热料将接头处预热,然后再摊铺,以便于新旧面的结合。对于相邻或者上下层的横向接缝,应该注意保持1m以上的错位。碾压时,先用钢筒式压路机进行横向碾压,按照一定的流程以及工序碾压完成后,接着进行纵向碾压。
2.4 施工注意事项
热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却,路面压实完成24h后,方能允许施工车辆通行。注意天气预报,加强工地现场与沥青拌和厂联系,使各工序紧密衔接。遇雨时,有关人员要切记要停止沥青混合料的摊铺工作,对于一些还未压实却被淋的材料,雨后要将其清除,重新使用新料摊铺压实。严格按规定遍数进行碾压,防止漏压和超压。大吨位双钢轮压路机碾压时,终压温度应严格控制,以保证轮迹的消除。此外,施工现场要防止对路缘石、硬路肩、立柱、边坡等的污染。
3 结束语
SMA改性沥青混凝土路面施工技术其主要特点是采用了SMA沥青混合料,这种材料将混凝土结合料、矿粉、稳定剂等混合一起,利用各种材料的优势,最终使得路面能够达到抗滑性、耐久性、高温稳定性等的特点,大大提高了公路路面的质量,确保投运后的公路能够充分发挥作用。因此,应当予以大力的推广与应用。
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