浅谈SMC常温改性沥青路面施工质量控制要点
2019-09-10易伟平
易伟平
摘要:随着交通运输科技的发展,‘节能、低碳、环保”筑路材料越来越受到重视,SMC常温改性沥青混合料与传统的热伴沥青混合料相比较,其消耗的能源、释放的有害气体更少,且能在低温条件下施工。本文结合交通运输部科学研究院指导我局实施的3.1公里SMC常温改性沥青路面推广应用研究试验段施工情况,浅谈SMC常温改性沥青路面在施工中几个主要环节的质量控制。
关键词:常温改性沥青路面;施工工艺;质量控制
一、SMC常温改性沥青混合料简介
SMC常温改性沥青混合料在21个省市、不同气候条件的地区得到了成功应用,取得了良好的社会经济效益,涵盖高温干旱、高温多雨、低温冰冻等典型气候片区,填补了沥青路面冬季不宜施工的空白,适用于高等级公路、城市道路、乡村道路、停车场等路面的新建、罩面及修补作业。SMC常温改性沥青技术优势是:
(1)施工温度低。SMC改性沥青加热温度90℃-110℃、集料加热温度80℃-120℃、混合料出厂温度90℃-120℃,比热拌沥青混合料各项施工工序要求温度低。
(2)施工温度相对宽松。施工时基本可以忽略混合料的自身温度、环境温度对施工质量的影响,因此施工便捷,施工组织灵活,能够保证施工质量的同时提高施工进度。
(3)路用性能优良。SMC常温改性沥青混合料抗高温剪切变形能力、抗疲劳开裂能力、抗低温开裂能力、抗松散剥落能力较高、实际使用寿命较长。
二、原材料控制
(一)沥青
基质沥青技术性能应满足道路石油沥青的技术要求,使用期间贮存温度保持在90-120℃,并不得高于130℃。
(二)粗集料
粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体且无风化、无杂质。粗集料规格是否合理,级配是否稳定对于沥青混合料质量有重要影响,如若集料级配不稳定,一方面在拌和楼热料筛分过程中造成集料大量浪费,降低产量;另一方面沥青混合料级配稳定性难以保证,易离析等,严重影响路面质量。
(三)细集料
細集料不得采用天然砂,应采用石灰岩等碱性硬质碎石轧制的机制砂,生产机制砂的原料粘附性必须大于4级。
(四)填料
宜采用纯洁的石灰岩等碱性岩石,在水泥厂等地采用球磨机进行生产矿粉作为填料,矿粉必须干燥、洁净,能自由的从矿粉仓流出。
(五)SMC常温改性剂
SMC常温沥青改性剂是人工合成的高聚物弹性体,以废旧轮胎、塑料炼制的橡胶油为主要成份,约占改性剂重量的80%,其他辅助化工原材料占重量的20%,颜色呈褐色,密度为0.8-1g/cm,闪点在55℃-110℃间,故贮存温度不得高于50℃。改性剂可熔融在沥青中以提高沥青的路用性能,如高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能及抗疲劳开裂性能,同时改善了沥青混合料的施工和易性。常温改性剂的掺量根据基质沥青类型、气候及交通量情况进行确定。
三、生产控制
(一)常温改性沥青生产
将基质沥青打入沥青罐内,使温度降至90℃-110℃范围内,开启循环泵,然后将常温沥青改性剂泵入沥青罐内(本项目掺量为沥青质量的8%,在冬季施工或需要较长时间存储时,SMC沥青改性剂掺量可适当提高。),搅拌约1-3h,使改性剂完全溶融于基质沥青中,保持SMC改性沥青温度在100℃左右备用,现场配制的SMC改性沥青宜随配随用,如需作短时间保存,使用前必须搅拌均匀,在不发生离析的状态下使用。安全注意事项:基质沥青温度不宜超过110℃,防止改性剂与沥青混溶时遇热着火或发生喷射。沥青罐中存储的沥青不应超过其容积的2/3,操作人员应该远离沥青罐口,以免沥青喷射出罐外烫伤操作人员。严禁在沥青罐附近设置火源,并禁止吸烟。
(二)拌和
拌和前应密切关注天气状况,根据天气情况决定是否施工、是否生产。采用强制间歇式沥青砼拌和楼进行混合料的拌和,最好配有材料配合比和施工温度的自动检测和记录设备并逐盘打印各传感器的数据。每个台班作出统计,计算矿料级配、油石比、施工温度、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数,进行总量检验,并作为施工质量检测的依据。
拌和时间一般控制为30s,混合料应均匀一致,无花白料、无结团成块或粗细集料离析现象。沥青加热温度90℃-110℃,石料加热温度80℃-120℃,沥青混合料出厂温度90℃-120℃。在拌制过程中注意检查混合料的均匀性,及时分析异常情况,如混合料有无花白料、枯料和没有色泽等,如确认是质量问题,应作废料处理并及时纠正。
(三)运偷
运料车具有紧密、清洁、光滑的金属底板和墙板,装料前均匀喷撒防粘油。为了减少温度降低和防止污染,所有运输的混合料覆盖保温帆布蓬。拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,按前后中的顺序分三堆装料,以减少混合料离析现象。根据拌和楼实际作业时的拌和能力结合拌和厂至施工现场的运距来确定运输车辆,防止出现停工待料现象。
四、施工控制
(一)摊铺
摊铺机开工前应提前预热熨平板不低于900C,要不然摊铺机起步时由于熨平板温度较低,沥青混合料摊铺后表面会有划痕。摊铺机分料室的螺旋分料器将沥青混合料分向两侧,当混合料将分料器上部淹埋1/2时,方可开始摊铺。摊铺机摊铺速度为1m/min-3m/min,松铺系数1.15-1.35(根据试验段取得具体数据),摊铺温度90-100℃。
如果摊铺机中途出现停顿,摊铺机下存留的沥青混合料温度迅速下降,等料时间过长,混合料表面会结成硬壳,影响继续摊铺,所以必须将硬壳去除才行。如果不能连续供料,预计等候时间较长时,摊铺机应该将剩余的混合料都摊铺完,抬起摊铺机,做好临时接头,将混合料压实,避免出现冷却结硬的情况。
(二)碾压
碾压按照初压、复压、终压进行,压实效果主要依靠胶轮压路机揉搓碾压,但要及时涂抹隔离剂或喷水防止粘轮现象。初压采用13吨双钢轮压路机碾压3-4遍,温度90℃左右;复压采用30吨胶轮压路机碾压6-7遍,终压采用13吨双钢轮压路机碾压1遍,碾压区长度应大体稳定,碾压段长度宜为60m-80m.碾压终了温度在50℃以上,开放交通的温度不高于50℃。
碾压时应将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移,压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息;其他机械设备不能在未冷却结硬的路面上停留。
(三)接缝
横向接缝通常采用垂直的平接缝,将路面上及接缝面清洗干净,并涂刷一簿层粘层油,桥面施工时,横向接缝放至桥梁伸缩缝处。对于采用摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝,在前部已摊铺混合料部分留下10-20cm宽暂不碾压,做为后高程基准面,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上,相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错开1m以上。
(四)开放交通
路面应待摊铺层完全自然冷却,路表温度低于50℃后,方可开放交通。
五、结束语
SMC路面施工时,合理的选择原材料,强化施工工艺过程,严格控制各个时段的温度,把握好上述主要环节的质量控制,可以极大的提高SMC路面的质量和使用寿命,规范化、标准化SMC常温改性沥青混合料的应用,提升科技创新成果应用的转化速度及沥青路面建养水平,促进公路建设与养护的科技发展。
参考文献:
[1]《公路沥青路面施工技术规范;(JTGF40-2004).
[2]《SMC系列常温改性沥青及混合料企业标准》(四川国星高分子树脂有限公司企业标准,2013-10-20发布).