沥青玛蹄脂面层施工技术要点分析
2015-03-21高玉飞
高玉飞
河南省第一建筑工程集团有限责任公司(450009)
沥青玛蹄脂面层施工技术要点分析
高玉飞
河南省第一建筑工程集团有限责任公司(450009)
分析了沥青玛蹄脂碎石(SMA)路面施工的方法特点,介绍了工艺流程和施工操作要点,对混合料生产、运输、摊铺和碾压的要点进行了描述。
沥青玛蹄脂碎石路面;方法特点;工艺流程;生产;运输;摊铺;碾压
0 概述
沥青玛蹄脂碎石(SMA)路面具有良好的温度稳定性和抗疲劳性能,是一种使用性能优良的路面,进入21世纪后,在国内逐步得到了推广应用。由于SMA沥青混凝土路面具有抗滑性好、噪声较低等功能,且密水性好,耐久性好,路面使用寿命长,维修成本低。
1 方法特点
1)本方法采用间歇式沥青混合料拌和楼集中拌和、大吨位自卸车运输、履带式沥青混合料摊铺机进行摊铺、双钢轮振动压路机高温碾压成型的机械化流水作业方法,其中拌和时采用专用纤维稳定剂投料装置直接将木质纤维自动投放,摊铺时采用非接触式平衡梁自动找平。
2)SMA路面对原材料及机械设备的性能要求高,由于混合料生产时各料仓间不平衡、矿粉投放时间加长,拌和时间增加,产量降低比较明显,必须配备每小时产量达240 t的拌和设备。
3)由于SMA混合料为间断级配,粗集料粒径单一、量多,细集料很少,矿粉用量大,且使用改性沥青,因而SMA路面施工时应充分考虑其沥青玛蹄脂的黏性大及工序间的互动性强引起的施工难度。
4)本方法受气候条件影响明显,适宜在高温季节施工。
2 施工工艺流程
备料→配合比验证调整→沥青混合料生产→混合料运输→摊铺→碾压→养护。
3 施工操作要点
3.1施工准备
1)拌和站选址宜选空旷、环境干燥、地势稍高、地下水位低,并具有较好运输条件的地方,能连续拌和供料满足现场摊铺要求(供料半径不宜大于30 km);场地应足够大,能满足堆放各种规格集料和稳定剂、抗剥离剂,沥青的储存、保温、加热;沥青混合料的拌和场地应符合国家有关环保、安全、环境、消防等规定的要求。
2)原材料准备:原材料包括沥青、集料、填料、稳定剂、抗剥离剂。沥青采用SBS改性沥青,集料采用碎石,填料采用石灰岩碱性石料。进场的原材料必须按符合规范要求的试验方法、检测频率进行检测验收,并按不同规格分开存放,严防混杂、积水及污染。
3.2混合料配合比设计
沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法,通过目标配合比设计、生产配合比设计及试拌试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最佳沥青用量。
SMA路面对原材料质量要求,SMA混合料的性能指标,配合比设计的方法、步骤及体积指标的测定等均按《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40的规定执行。
3.3黏层施工
1)清除下层路面的杂物、尘土,当路面有严重污染时,应用水冲洗干净。
2)黏层施工用沥青一般为喷洒型乳化沥青或改性乳化沥青,应均匀喷洒,喷洒数量宜为0.2~0.3 kg/m2,喷洒过程中应进行喷洒量检测。
3)当气温低于10℃或路面潮湿时,不得喷洒黏层沥青。
4)喷洒黏层沥青后,应封闭交通,待基本干燥后方能进行SMA混合料铺筑。
3.4混合料的拌和
混合料采用产量不小于240 t/h间歇式沥青拌和机拌和,拌和楼应有5个冷料仓、5个热料仓,拌和楼配有不少于6只贮油罐,并根据具体情况配备热料储存仓、矿粉给料仓。
1)严格掌握改性沥青、集料的加热温度以及SMA沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10~15℃,热混合料成品在贮料仓储存后,其温度下降不应超过10℃。改性沥青混合料各工序的施工控制温度比普通沥青混合料应高10~20℃。
2)拌和楼控制室要逐盘打印沥青、各种矿料的用量与拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。
3)拌和时间由试拌确定,一般情况先加矿料、矿粉干拌,同时加入纤维,干拌时间约为10 s,喷入沥青湿拌时间为35 s,总拌和周期为60~65 s。拌和控制在拌和周期内必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,并以混合料拌和均匀为度。
3.5混合料的运输
1)SMA混合料宜采用20 t以上自卸车运输。因沥青玛蹄脂的黏性较大,运料车的车厢底部及四壁应涂防黏物,防止混合物黏结厢壁,但应控制用量,防止滴漏。
2)运料车装料时,料车前后移动,沥青混合料分三次卸下,减少SMA混合料离析。
3)为防止运输过程中混合料温度降低过快,在每一辆运输车上都应配备保温蓬布及棉被。为了做到均匀、连续不间断摊铺,在摊铺机前至少有3辆以上的运料车等候卸料。卸料时,运料车在距摊铺机前20~30 cm处空挡停车,且不得碰撞摊铺机。卸料过程中,运料车应保持覆盖物,并挂空挡由摊铺机顶推同步前进。
3.6混合料摊铺
1)采用两台沥青摊铺机实施半幅全宽摊铺施工。摊铺机就位前,应调整好熨平板的宽度,熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将摊铺面拉出条痕,并检查熨平板的拱度,确保接缝处的平整度。
2)为了保证路面的厚度和提高表面层的平整度,SMA面层采用非接触式基准梁进行调平,使摊铺层在总体上做到既保证厚度,又提高平整度。
3)摊铺机就位后,安装并调试好基准梁,将熨平板紧贴已铺筑好的路面,加热熨平板,确保熨平板温度在100℃以上,预热结束后,调整好熨平板仰角、夯锤振幅和振频,确保摊铺的混合料具有足够的初始密度。
4)摊铺时,靠中心线或中央分隔带侧的摊铺机在前,两台摊铺机一前一后,相隔5~10 m向前摊铺,并使混合料横向搭接10 cm左右,以免出现纵向低谷。纵向接缝,应采用斜接缝,避免出现缝痕。
5)摊铺机受料前,应在料斗内涂刷防黏剂,在铺筑中应经常将两侧板收拢,防止SMA混合料离析或结块。
6)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况、摊铺厚度、摊铺宽度等因素综合确定,一般为2~3 m/min。开始摊铺温度不低于160℃。
3.7混合料的碾压
1)SMA混合料碾压分初压、复压、终压三个阶段,均采用双钢轮压路机碾压,压路机数量不少于4台。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、由低向高的碾压原则,同时应遵循高温状态下“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。
2)碾压方案:初压应尽可能在高温状态下开始,宜采用两台双钢轮紧跟摊铺机并列先前静后振1遍,然后再前后振压1遍;复压应紧跟在初压后进行,宜采用两台双钢轮振动压路机并列成梯队振动碾压2~3遍;终压应在碾压终了温度前完成,采用双钢轮静压1遍以消除轮迹,不得在低温下反复碾压。
3)碾压速度:初压2.0~4.0 km/h,复压4.0~5.0 km/h,终压4.0~6.0 km/h。碾压温度:初压开始温度不低于150℃,复压最低温度不低于130℃,碾压终了温度不低于110℃。
4)碾压注意事项:①碾压应在摊铺后高温条件下抓紧进行,由专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数,使摊铺面在较短时间内达到规定压实度。碾压时,对路面两侧1 m范围内和纵缝处应多压1~2遍,对压路机无法压实的部位应采用小型振动压路机压实。②为了防止混合料粘轮,应适当洒水使轮子保持湿润,以不粘轮为度,且喷水必须是雾状的。宜采取行进中钢轮表面间断式喷水雾,且用土工布条前后包裹钢轮,并尽量延长间隔时间。③碾压采用振动压实时,压路机轮迹重叠宽度不应超过20 cm。当采用静压时,压路机轮迹应重叠1/3~1/4碾压宽度。压路机每次往返时应呈梯形,以保证路面的平整度。
3.8接缝的处理
1)纵向施工缝:采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式。上下层纵缝应错开20 cm以上。
2)横向施工缝:全部采用平接缝。用3 m直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除。继续摊铺时,应将摊铺层锯切产生的灰浆擦洗干净,涂上少量沥青,摊铺机熨平板置于原路面上接缝处充分预热后,从接缝处起步摊铺。摊铺后采用人工快速整平,及时处理接缝。碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。