公路工程SMA改性沥青路面施工技术
2023-07-19黄伟
黄伟
摘 要:公路建设阶段为解决沥青路面病害问题,提升沥青路面施工质量,以SMA改性沥青技术为例,通过提出集料选择措施、混合料摊铺与碾压技术策略等方式合理应用,使沥青路面施工质量得到保证。研究结果表明,SMA改性沥路面技术的有效实施,在提升路面整体性能与环保性能基础上又能节约施工成本,SMA改性沥青路面技术具备推广价值。
关键词:SMA;公路工程;沥青路面
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2023)04-0028-03
0 引言
改性沥青SMA有助于改善骨架的密实结构,因此在当前诸多的公路施工中经常用到。SMA路面是按照内摩擦角最大的原则,通过间断级配的集料构成相互嵌挤的矿料骨架,以提升骨架结构的密实性和促进整个路面施工的质量。在该类路面施工的过程中加入了纤维稳定剂和改性沥青,能够有效地规避骨架密实结构离析的不良情况,对于提升路面使用性能来说有着极为重要的作用。
1沥青SMA路面道路施工技术要求
1.1 详细检查路面施工设计
在进行路面施工之前,应由专业的技术人员对设计图纸进行精细地检查,同时与施工现场的比对分析,对图纸进行修改,从而为后续的高质量施工提供有利条件。在完成施工图纸的设计以后,即可按照既定的要求精确地计算沥青材料的总量。负责材料采购的部门应预先做好谋划,以为后续稳定高效的施工提供切实的保障。另外,技术操作人员应亲临现场跟踪指导,以确保施工过程的稳定规范。
1.2 合理安排路面施工过程
公路工程施工过程如果出现中断,必定会影响路面的整体质量,因此务必要在保障质量的条件下确保施工的连续。路面施工过程中,相关的施工人员应紧密结合所制定的施工图纸,以合理安排施工流程,并做好后续的各项安排。技术操作人员和设计人员应在现场做好指导,以切实地保障工程推进质量和效率的最大化。
1.3 合理配比沥青材料
作为路面施工过程中的重要成分,沥青混合材料质量直接影响着路面施工的质量[1]。因此,在施工过程中应做好沥青混合料的配比把控。施工单位应基于前期的精细实验确定配比,采购材料之前也应进行规范的实验,以提升施工的便捷性,保障最终的施工质量。
2 SMA改性沥青路面施工技术的应用
要想切实地提升SMA改性沥青材料的综合效益,在施工过程中应对所制定的设计方案进行精细地分析,以根据具体的情况做好调整。施工过程中应严格遵守施工工艺流程,且应做好各类材料的配合比控制,从而为高质量的工程施工提供切实的保障。
2.1 原材料准备工作
在采购材料之前,负责采购的工作人员应深入市场进行全面的调查,以确保最终采购的材料在质量上达到要求。在使用之前应进行相应的质量检测,且应详细记录材料的性能和各项技术参数,以确保材料质量的达标。
2.1.1 粗集料
粗集料应确保清洁、粒径、硬度以及表面粗糙度等各项指标都应达到既定的技术要求,同时还应具备较高的嵌挤抗压能力,密实度和黏结度等也应达到施工的要求。材料所涉及到的技术要求如表1所示。
2.1.2纤维稳定剂
为确保沥青材料性能的达标,可将沥青与集料黏结为整体的结构,所用到的稳定剂主要为木质纤维与矿质纤维。为提升施工的稳定性和确保材料性能的稳定,施工之前应先对材料进行实验检测,以确保材料性能符合既定的设计标准。做好各类材料添加比例的精细控制,木质纤维的添加量一般应控制在0.3%左右,矿物纤维则应控制在0.4%左右,同时还应做好洁净度的合理控制。应确保各类材料混合的充分,以免影响混合料的性能[2]。
2.2 混合料配合比设计
基于技术要求对材料进行性能检测,同时还应做好配合比参数的严格控制,拌和、运输以及施工等各个环节都应按照施工规范。根据所制定的技术标准对孔隙率和车辙等进行试验检测,油石比也应达到既定的技术要求。在检测材料性能的过程中,通常可采用马歇尔试验方法进行,以确保SMA材料在配合比上达到技术施工的标准。具体操作过程中,应严格按照既定的检验标准和施工流程有序进行,为高质量的施工提供基础性的保障。
2.3 混合料拌和
因细料与矿粉在拌和中的含量有着较大的差距,因此应通过间断级配的方法进行相应的处理。拌和时应确保质量管理的严谨规范,相应的操作应严格按照既定的工艺流程有序推进,以确保材料性能的达标。不管是粗集料還是细集料,在添加之前都应按照既定的要求进行称重,以确保精度和各项参数的合规。拌和过程中应做好温度的精细控制,一般情况下,材料拌和时温度应高出规定温度10~20℃,处于170~180℃为最佳,拌和的时间最好应控制在90 s左右,以确保材料拌和的均匀以及各项参数的达标[3]。
2.4 混合料摊铺施工
在将混合料运送到施工场地后即可有序地进行摊铺,施工的过程中应做好温度的严格控制,以确保施工质量的达标和为后续的碾压施工提供有利的条件。
2.4.1温度控制
摊铺过程中应将温度控制放在极为突出的位置,以确保各类材料粘结为稳固的整体结构。SMA材料的最佳摊铺施工温度为160~180℃,如果材料未能达到该温度标准,则不可将其用到正常的施工中。施工过程中对温度的控制应严格按照表2的要求进行控制。各施工阶段的温度控制要求如表2所示。
2.4.2摊铺施工
要想确保路面平整度的达标,就应连续、匀速地进行摊铺,中途切忌有急刹车或急转弯的不良情况,以切实地保障摊铺施工的质量。通常情况下,摊铺机的运行速度应处在1~3 m/min,如果发现路面有裂缝或褶皱等不良的情况,则应及时进行处理,最大程度地保障压实度等各项参数的达标。
2.5 混合料碾压施工
碾压施工直接影响着路面的平整度和耐久性以及稳定性,因此在施工过程中应确保严谨精细。SMA混合料在120℃条件下就会发生凝固反应,而在摊铺完成后温度即会立即下降,因此相关的施工人员应引起重视,在摊铺完成以后尽快对路面进行碾压。碾压过程中应严格按照初压、复压以及终压的顺序有序推进,压路机推进的速度通常应保持在1.5~3.5 km/h,以确保施工质量的达标。如果使用钢轮,为避免出现黏轮的情况,一般应在钢轮上洒水,以提升碾压施工的质量。完成碾压以后,应对路面进行精细地清理,路面所存在的油斑应做好清洗,以确保路面美观性和压实度等整体性能的达标。
2.6 接缝处理
SMA混合料温度下降的速度非常快,因此应做好接缝部位的精细处理。通常情况下,在完成碾压以后就应立即对接缝部位进行处理,以在沥青材料冷却前完成相应的处理。横向接缝存在的不平整或不达标的部分应及时切割,纵向接缝应设置挡板,以使美观性和质量性能达到要求。
2.7 质量检测
工程施工完成以后就应立即对其进行质量检查,且应根据既定的技术标准对平整度和透水性等参数进行检测,如有不良情况则应及时展开处理。在检测达标的情况下,待路面冷却24h后即可开放交通。
3 高速公路SMA改性沥青混凝土路面施工效果
施工的过程中应严格按照既定的技术要求做好施工管理,以确保每个部分都处在既定的要求之下,从而为SMA改性沥青路面高质量的技术操作提供切实的保障。
3.1 提高路面工程的整体性能
进行质量检测的单位和工作人员应基于所制定的质量标准落实好质量检查工作,通过搜集和掌握相应的技术资料和明确各项技术参数,有序地推进质量的检测工作。需要注意的是,检测过程中应做好全过程的记录,以为后续的质量评价提供一定参考。通过全面精细的分析和检测,确定工程质量是否达到既定的技术要求。SMA改性沥青在提升混凝土路面抗裂性能方面有着突出的表现,且有助于稳定性和抗水害性能等的优化。
3.2 节约高速公路施工成本
与石油沥青等材料相比,SMA材料是一种新型的混合材料,其成本更低且施工更为方便,不管是机械操作还是人工施工,所需的成本都更低。而更为重要的是,采用该类材料所建造的路面质量性能更好,能够稳定长效地运行。
3.3 环境效益比较明显
SMA材料的环保性比较突出,施工过程中基本不会产生废弃物,对周边环境的影响较小,是现代高效工程推进的重要材料。
4 施工质量控制
4.1 做好施工前的准备工作
进行SMA上面层结构施工过程中,首先应落实好施工之前的各项准备工作。通常情况下,应做好粗细集料和沥青等材料的准备工作。粗集料沥青应超过4.75 mm,以使集料达到较为理想的嵌挤效果。与此同时,还应做好粗集料的质量把控,颗粒形状以及抗压强度等指标都应达到既定的要求,以切实地保障混合料高温稳定性达标。细集料的粒径不得超过4.75 mm,以确保材料性能的稳定,并为后续施工提供有利的条件。在选择细集料过程中,应注意材料的棱角分明且应确保表面有良好的粗糙效果,且内部不得含有杂质。所用到的填料主要有石灰、石粉,填料有助于提升混合料的粘合性,因此所选择的材料务必要保证其性能达标。沥青是混合料中最为重要的一类材料,尽量选用SMA改性沥青,以确保路面在抗车辙和上面层低温抗裂性能上达到既定的技术要求。
4.2 提高SMA的拌和效果
改性沥青拌和的过程中,可采用间歇式自动拌和设备进行拌制。设备参数的控制应做好精细地调整,以确保拌和得出的混合料符合既定的施工要求。在拌和过程中,通过合理控制筛孔尺寸和传输速度,确保混合料配合比达标。在操作过程中,应重点关注以下5个方面的问题:第一,应做好拌和过程中的温度控制。例如,改性沥青的加热温度应保持在165~175℃,集料的加热温度则应处在180~190℃,以切实地保障混合料性能的稳定。混合料的出厂温度应控制在170~185℃,摊铺时的混合料温度一般应高于155℃。第二,还应做好木质纤维材料的添加,以提升混合料的使用性能,从而为路面工程的高质量摊铺提供有利的条件。第三,施工过程中还应做好混合料油石比和矿料级配的严格控制,以最大程度地保障混合料性能稳定。SMA上面层结构对混合料的含油量比较敏感,因此在施工过程中应确保混合料均匀。
4.3 加强运输环节的质量控制
一方面,在正式施工之前应科学地谋划施工的运输路线,以为施工过程中各类材料的运输以及混合料的施工提供有利的条件。另一方面,为使施工过程中运料车内部温度处在既定的设计区间,在运输混合料过程中应使用篷布进行覆盖。卸料时应做好混合料的保温工作,以免影响其的性能和后续的施工。
4.4 加强对现场摊铺环节的管理
就摊铺施工来说,SMA的摊铺施工与普通规格的沥青混合料摊铺并没有较大的差异。因混合料中添加有纤维稳定剂,因此应密切关注摊铺过程中混合料温度。通常情况下,摊铺过程中的温度应控制在160~180℃,以免影响摊铺质量。如果摊铺施工过程中混合料温度过低,那么必定会使上层结构出现一些质量问题,孔隙率也就很難达到既定的技术要求。为此,应做好施工过程中对摊铺温度的严格控制。
另外,还应做好摊铺施工过程现场的协调控制,运送混合料的运输车辆应在听从现场的管理人员,应根据施工的推进情况持续性地进行供料,从而为高质量的摊铺施工提供强有力的支持。
5 结语
在公路工程施工环节,SMA改性沥青技术的应用能够提升公路路面工程建设质量。因此,在往后项目开展时需要做好材料配比设计,同时要对施工温度进行控制,加强技术与现场施工管理,以提升公路工程施工质量。
参考文献
[1] 零雪艳.SMA-13改性沥青混凝土路面施工质量控制分析[J].西部交通科技,2020(3):18-20.
[2] 崔源满,王瑞平.改性沥青路面施工控制措施[J].交通世界, 2019(30):146-147.
[3] 李俊杰.高速公路SMA改性沥青混合料路面施工技术研究[J].中华建设,2018(9):124-125.