分析SMA路面复拌就地热再生施工质量控制技术

2021-03-04叶友胜

中华建设 2021年2期

叶友胜

文章从施工前准备、施工中作业、施工后处理三个角度入手，对SMA 路面复拌就地热再生施工的主要流程进行了分析，并研究了SMA 路面复拌就地热再生施工的质量控制要点。意在通过文本论述的形式，为SMA 路面复拌就地热再生施工技术在路桥工程项目建设实践中的科学运用与推广发展提供助力，以推动我国基础设施建设水平的不断提升。

“SMA”即沥青玛蹄脂碎石混合料，是我国公路建设中常用的路面材料之一，其具有粘附性、高温稳定性、低温韧性均处于较高水平，可满足大多数地区的道路施工需求。但受制于目前城市中交通量的持续增长，SMA 路面的投用寿命很难稳定保证，少则3～5年、多则8～10 年，路面就会出现裂缝、沉降等故障问题。此时，采取复拌就地热再生施工技术，可在恢复路面结构质量的基础上，实现道路修缮改造成本的显著降低。基于此，我们有必要对SMA 路面复拌就地热再生施工质量控制技术展开探究讨论。

一、SMA 路面复拌就地热再生施工的主要流程

1.施工前准备

良好的开端即是成功的一半，做好施工前的全方位准备工作，对保障施工活动顺利运行、施工质量符合预期具有重要意义。在SMA 路面复拌就地热再生施工中，前期准备应包含材料、机械、人员、信息等多个方面。

第一，相关人员应对路面原有沥青材料的性能质量进行检验，并据此进行沥青原材料、再生混合料、再生剂等材料的合理设计与精准配比，以确保材料符合路面的再生强化需求。第二，复拌就地热再生技术涉及到加热、翻松、摊铺、碾压、养护等多个环节，因此存在多样化的机械设备应用需求。所以，在施工活动正式开展之前，必须要保证各类机械设备的按时、保质到位。例如，在某10.48km 的高速公路修缮工程中，相关施工单位准备、运用了以下设备：（1）3 台型号为维特根HM4500 的加热机设备，最大加热功率为1445KW，最长工作宽度为4.5m；（2）1 台型号为维特根RX4500 的复拌机，最长工作宽度为16.5m；（3）2 台型号为DD146 的双驱振动钢轮压路机，重量为13t；（4）1 台型号为XP-261 的胶轮压路机，重量为30t；（5）1 台型号为CLQ5100GSS3 的洒水车，容量为8000L。此外，配备有沥青罐车、自卸车、空压机、清扫机等机械设备。第三，人员队伍的专业素养质量、组织管理质量对施工实践效果存在直接影响。所以，人员准备也应是SMA 路面复拌就地热再生施工前期准备工作的重要落脚点。一方面，在组建施工队伍时，应对人员的技能水平、专业素养进行严格把关，并做好“项目经理→总工程师→安全部/质检部/工程部/机物部/财务部/办公室/实验室/档案室→交通安全工作队/就地热再生工作队/路面清扫工作队/路面放线作业队/现场测量作业队”的组织规划，将施工活动中的各项责任细化到岗、落实到人；另一方面，在施工队伍组建完成后，应全面做好安全教育、技术规划、方案设计、图纸审核等工作，为人员的实践活动提供依据与导向。第四，精准采集现场信息，也是准备阶段的重要工序之一。在此过程中，相关人员应对施工现场及周边环境进行全面调查，如，气候条件、交通流量、路面伸缩缝位置、路面结构质量等。第五，为了避免交通与施工的相互影响，应对施工路段实施临时封闭，并预先发布公告信息，布设出足量、明显的提示设施。

2.施工中作业

第一，清扫画线。在前期准备工作全面落实后，相关人员应采取人工清理或机械清扫的方式，对原路面上方的石块、垃圾、泥沙等杂物实施充分清理，使路面在正式施工中保持清洁状态，以免再生混合料受到污染，降低新路面的强度质量。清扫完成后，便可依据工程图纸与施工方案，进行路面上导向线的绘制，以便为后续施工活动提供出明确引导。第二，路面加热。这一施工环节主要依托加热机设备的燃烧产热装置，将旧路面的温度提升至就地热再生技术的要求水平。通常情况下，为了避免沥青材料出现二次老化的问题，应将加热温度控制在150～180℃的区间内，且加热深度以5cm 为宜。同时，相关人员在操作机械设备时，应采取匀速的行进控制方式，以确保路面加热的均匀性。第三，路面翻松。路面翻松环节主要以复拌机为设备工具，其具备自动控制的液压系统，可实现沥青材料的充分翻拌，从而达到软化、活化旧路面的效果。第四，再生剂喷洒。在喷洒再生剂的过程当中，相关人员应坚持“因实制宜”的原则，结合旧路面实际的翻松状态、沥青含量，进行再生剂用量的适宜性调节。第五，混合料搅拌。在翻松路面、喷洒再生剂的同时，将预制好的混合料投入到复拌机当中，从而实现新旧沥青的充分搅拌。在此过程中，应对沥青温度进行监测控制，以110～120℃的区间内为宜。第六，摊铺碾压。一般来讲，复拌机中装设有熨平机构，可直接进行再生沥青混合料的摊铺及预碾压施工。相关人员在操作机械设备时，应将摊铺宽度控制在3～5m。在复拌机预碾压后，即可开展正式的碾压施工。此时，可采取三段式的碾压策略，即分三次进行初压、复压与终压，并做好各阶段中碾压幅度、碾压速度、碾压面积的合理控制。通常情况下，为了提高路面的密实程度，避免混合料在碾压过程中发生凝结，应将沥青路面温度维持在较高水平。同时，单段碾压长度可控制在30m 左右。此外，在碾压施工中，相关人员应对各碾压段之间的连接缝作出重点关注，尽可能地保证横接缝、纵接缝均做到高平整度、高密实度，无明显的分解、离析、凹陷、凸起等负面问题。

3.施工后处理

在SMA 路面复拌就地热再生施工活动基本完成后，沥青路面仍处于较高的温度水平，且仍存在一定的可塑性。所以，为了避免路面的平整结构受到影响，同时也为了保护车辆、行人的健康安全，应做好沥青路面的保养工作，并预留出较长的路面冷却时间。通常情况下，待路面温度降至45℃以下时，方可开放交通。此外，在条件允许的情况下，若将冷却时间延长至过夜，即使在路面完全冷却后再恢复交通，可达到更加稳定的施工效果。

图1 SMA路面复拌就地热再生施工的基本流程

二、SMA 路面复拌就地热再生施工的控制要点

在SMA 路面复拌就地热再生施工技术的实践过程中，质量控制的要点主要集中在前期准备与中期作业两个阶段。在前期准备阶段中，相关人员应做好沥青混合料的成分及配比设计。其中，粗集料、细集料应分别满足图2、图3 的质量要求。同时，还需在沥青混合料中添加适量的再生剂，并确保再生剂具备高水平的流变形与适应性，且可实现路面旧沥青材料的充分溶解，以促进新旧沥青在搅拌中的充分混合，提高路面整体的强度、韧性等各项指标。由于SMA 路面与人们的日常生活密切相关。所以还需保证沥青原料、粗集料、细集料以及再生剂的无毒无害。在此基础上，依照《公路沥青路面再生技术规范》《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》等规范标准，进行混合料配合比的科学设计，并在120～140℃的条件下进行拌和试验，以进一步获取最佳的配合比方案；在中期作业阶段中，相关人员应对SMA 路面加热的温度实施科学控制，最高温度不应超出195℃，最低铺前温度不应低于100℃，最低摊铺温度不应低于145℃。此外，在路面翻松、摊铺、碾压等环节中，均应做好SMA 路面平整度的监测工作，严格保证路面整体的横向、纵向平齐完整，结构一体，既有助于保障居民交通出行的稳定安全，也有助于实现路面所受应力的均匀分散。