高速公路SMA-13沥青路面施工技术
2021-08-09刘渊博
刘渊博
(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北 石家庄 050000)
一、引言
随着公路重载交通压力持续增长,对路面建设质量提出了更高的要求。经研究发现,SMA-13沥青路面路用性能较好,但因其成本高,应用较少,为进一步推广应用,本文结合工程实际对SMA沥青混合料配合比进行了优化,使用三种不同集料配合比制备SMA沥青混合料铺筑试验路段,检测三种试验路段抗滑性能,并总结了不同压实方案对沥青路面压实效果的影响,可为同类型工程提供参考。
二、原材料
(一)沥青
沥青是性价比较好的高速公路路面铺筑材料,因此本文选择稳定性较好的SMA沥青混合料制备改性沥青材料铺筑试验路段。
(二)集料
SMA-13沥青路面要求集料满足现行施工规范,且具备其他优点,故本文试验路段选择玄武岩作为铺筑集料材料。
SMA沥青混合料级配类型影响着集料表面沥青膜厚度,也在一定程度上影响SMA沥青路面使用性能,因此本文针对集料配合比展开研究,试验路段使用玄武岩作为集料,采用粗细集料占比不同的同种级配制备混合料,记为配合比A、配合比B、配合比C,三种集料配合比在各级筛孔上质量百分比如表1所示。
表1.三种集料配合比在各级筛孔上质量百分比
(三)矿粉
矿粉是SMA沥青混合料中的重要部分,它可以降低沥青流动性,增强沥青与集料之间的黏结能力,提高SMA沥青路面使用性能。
三、工程实践
(一)工程概况
某高速公路位于山岭重丘区,全长48.05km,主要分为16.1km的平原路段和31.95km的山岭重丘路段。填筑路基高度36m,路面上面层采用SMA-13沥青混合料摊铺。
(二)施工工艺
1.制备沥青混合料
选取某高速公路SMA-13沥青路面1.5km为试验铺筑路段,将1.5km沥青路段平均分成3段,每段长0.5km,集料配合比A制备的混合料摊铺路段A,集料配合比B制备的混合料摊铺路段B,集料配合比C制备的混合料摊铺路段C。
2.混合料拌和与运输
本文试验路段采用5000型沥青拌和站,拌和时,技术人员应随时检查温度等指标,出现不达标或材料质量不满足要求等问题,立即停止拌和。本文试验路段采用40t运输车,SMA沥青混合料从沥青拌和站运输至施工现场途中,应尽量避免环境等因素对SMA沥青混合料产生影响。
3.混合料摊铺与压实
本文SMA-13试验路段长1.5km,上面层采用摊铺机进行一次性摊铺。在路基顶层进行摊铺若出现质量问题时,应立即停止施工,并马上挖除,待处理完毕后重新进行摊铺。本文根据规范要求采取分段碾压方式进行压实,试验路段A、试验路段B、试验路段C采用两种不同压实方案,每碾压完一遍后都要检测路面的压实度。
4.接缝处理与路面养护
试验路段进行接缝处理后,应进行一段时间的路面养护。
(三)性能检测
1.路面抗滑性能
分别在试验路段A、试验路段B、试验路段C三个路段随机选取4个检测点,记为检测点1、2、3、4,使用摆式摩擦仪检测4次沥青路面的抗滑值(BPN),检测结果取平均值。三种混合料级配铺筑试验路段抗滑值(BPN)结果如表2所示。
表2.三种混合料级配铺筑试验路段抗滑值(BPN)
粗集料占比最大的配合比C制备混合料铺筑试验路段C抗滑值(BPN)最大,沥青路面抗滑性能较好。由表2可知,从配合比A、配合比B到配合比C,试验路段抗滑值逐渐增大。这是因为配合比C中粗集料相对较多,沥青路面表面摩擦力较大,因此抗滑性能较好。由此可见,沥青路面级配选择在保证SMA沥青混合料性能基础上,应尽量增大混合料中粗集料的占比。
2.压实工艺
压实工艺对高速公路SMA-13沥青路面施工质量影响较大,本文试验路段A、试验路段B、试验路段C采用两种不同压实方案,并记录每一遍碾压后路面压实度。三种试验路段采用方案一压实的压实度结果如表3所示,三种试验路段采用方案二压实的压实度结果如表4所示。
表3.三种不同试验路段压实方案一及压实度结果
表4.三种不同试验路段压实方案二及压实度结果
由表3可知,压实方案一采用开始为静压、中间连续强振、最后稳压的压实方案,由表4可知,压实方案二采用开始为静压、中间采用强振+静压+强振、最后稳压的压实方案,经过对比后发现,压实方案二比压实方案一压实效果更好。因此,本文建议高速公路沥青路面最佳压实方案为方案二。
此外,由表3和表4可知,对比试验路段A和试验路段B,试验路段C的压实度增长速度最快,压实效果最好。这是因为配合比C中粗集料较多,压实过程中,将推动粗集料之间相互嵌挤,更易压实成型。因此高速公路SMA-13沥青路面铺筑过程中,应尽量增大混合料中粗集料的占比,其压实效果更好。
四、结语
本文介绍了SMA-13沥青混合料原材料和沥青路面施工工艺,依托实际工程,使用三种不同集料配合比制备SMA沥青混合料铺筑试验路段,检测三种试验路段抗滑性能,并总结了不同压实方案对沥青路面压实效果的影响。研究结果表明:粗集料占比最大的配合比C制备混合料铺筑沥青路面,其抗滑值(BPN)最大,路面抗滑性能较好;压实方案二比压实方案一压实效果更好;采用粗集料占比最大的配合比C制备混合料铺筑试验路段C,压实效果更好。