高速公路SMA-13沥青路面施工技术应用
2021-11-22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
近年来,我国高速公路建设事业迅猛发展。随着交通流量的增长,重载型车辆的比例也呈现上升趋势,对公路路面质量提出了更高的要求。SMA-13沥青路面虽然路用性能较好,但因其成本高,没能得到大范围推广,因此结合工程实际优化SMA-13沥青混合料配合比,对其推广应用,以及提升公路路面质量具有重要意义。本文使用3种不同集料配合比制备SMA-13沥青混合料铺筑试验路段,并检测3条试验路段抗滑性能,探究不同压实方案对沥青路面压实效果的影响。
二、原材料
(一)沥青
SMA-13沥青混合料因稳定性好,可作为铺筑材料大幅提升高速公路路用性能,因此本文试验路段选用改性沥青为主要材料。
(二)集料
本文选择满足现行施工规范性能要求,且优点众多的玄武岩作为铺筑集料材料。SMA-13沥青混合料级配类型影响集料表面沥青膜厚度等因素,而这些因素在一定程度上影响SMA-13沥青路面的使用性能,本节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,分别记录为配合比A、配合比B、配合比C,3种集料配合比在各级筛孔上质量百分比如表1所示。
表1 集料配合比在各级筛孔上质量百分比
(三)矿粉
矿粉作为SMA-13沥青混合料中的关键一环,可以降低沥青流动性,增加沥青与集料之间的黏结能力,提高SMA-13沥青路面的使用性能。
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,主要分别为16.1km的平原路段和31.95km的山岭重丘路段。填筑路基高度为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1.5km的SMA-13沥青路面作为试验铺筑路段,将1.5km沥青路段平均分成3段,每段长0.5km,分别采用集料配合比A、配合比B、配合比C制备的混合料摊铺路段A、路段B和路段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,在施工过程中技术操作人员应随时检查现场拌和温度等指标,出现材料质量不满足要求等情况应立即停止拌和。本文试验路段采用40t车辆运输混合料,SMA-13沥青混合料从拌和站运输至施工现场途中,应尽量避免环境等因素对其产生影响。
3.混合料摊铺与压实
本文SMA-13沥青试验路段长1.5km,采用摊铺机一次性摊铺试验路段A、试验路段B、试验路段C上面层。在摊铺路基顶层时若出现质量问题,应立即停止施工并挖除,重新填充混合料摊铺,再根据规范要求采取分段碾压方式将混合料碾压成型,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的路面压实度。
4.接缝处理与路面养护
本文试验路段在处理好接缝后,再开展路面养护工作。
(三)性能检测
1.路面抗滑性能
分别在试验路段A、路段B、路段C随机选取4个检测点,记为检测点1、检测点2、检测点3、检测点4,使用摆式摩擦仪分别在4处检测抗滑值(BPN),结果取平均值。3种混合料级配铺筑的试验路段抗滑值(BPN)结果如表2所示。
表2 不同混合料级配铺筑的试验路段抗滑值(BPN)
由表2可知,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,路面抗滑性能较好。从配合比A、配合比B到配合比C,试验路段路面抗滑值逐渐增大,是因为配合比C中粗集料相对较多,沥青路面表面粗糙程度较高,摆式摩擦仪在滑动过程中,橡胶块与沥青路面表面密切接触,摩擦系数较高,所以抗滑值更大。因此,在选择沥青路面级配时,应在保证SMA-13沥青混合料性能的基础上,尽量增大混合料中的粗集料占比,提升沥青路面的抗滑性能。
2.压实工艺
不同压实工艺对高速公路SMA-13沥青路面施工质量影响有差异,本文试验路段A、路段B、路段C采用两种不同的压实方案,并记录每一遍碾压后路面压实度。3条试验路段采用方案一所得压实度结果如表3所示,3条路段采用方案二所得压实度结果如表4所示。
表3 试验路段压实方案一及压实度结果
表4 试验路段压实方案二及压实度结果
由表3可知,方案一采用开始为静压、中间连续强振、最后稳压的方式。由表4可知,方案二采用开始为静压、中间采用强振+静压+强振、最后稳压的方式,实验数据表明方案二比方案一效果更好。这是因为第2遍碾压时,沥青路面正处于初步成型阶段,连续强振将导致集料发生位移,进而降低压实效果,而采用强振+静压+强振的方式碾压,能够提升压实效果。
对比表3和表4的数据可知,试验路段C的压实度增速最快,压实效果最好。这是因为配合比C制备的混合料粗集料较多,压实过程中,有利于粗集料之间相互嵌挤,更易压实成型。综上所述,为保障路面压实效果,在高速公路SMA-13沥青路面铺筑过程中,应尽量提高混合料中粗集料的占比。
四、结语
本文依托实际工程,使用3种不同集料配合比制备的SMA-13沥青混合料铺筑试验路段,通过检测3条试验路段抗滑性能,探究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抗滑值(BPN)最大,抗滑性能较好;方案二比方案一压实效果更好;粗集料占比最大的配合比C制备混合料铺筑试验路段C压实效果最佳。