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【摘 要】SBS改性沥青路面施工是一项技术性强,涉及范围比较广的一个系统工程。本文就改性沥青SMA路面施工质量控制中的问题进行了分析。
【关键词】改性沥青;施工;质量控制
改性沥青因其优良高温稳定性,较好的低温抗裂能力及抗水性等特点,在公路路面工程中已得到规模性应用。改性沥青混合料粘度较高,各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高,贮存、运输期间的降温不应超过10℃。沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关,沥青摊铺机械型号多种,性能不一。沥青摊铺时必须均匀、连续,工人素质必须高,要能正确判断摊铺界面。
1 材料质量控制
应经常检查集料规格、品种、扁平细长颗粒、含泥量、含水量、风化石含量等。如果外观检查认为颗粒组成不正常,则进行必要的筛分试验。应经常检查矿粉的色泽是否正常,有无团结块和明显的粗颗粒情况。进场材料要按规范进行检验,尽可能加大抽检密度,对不合格的材料坚决予以清除出场。
2 SBS改性沥青混凝土配合比设计
通常热拌沥青混合料配合比应通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段,确定沥青混凝土的材料品种及配合比、矿料级配、最佳用油量等指标。SBS改性沥青混合料配合比设计与普通沥青混合料设计相同。新规范对高速公路、一级公路还需进行车辙试验,二级路参照执行。
设计沥青混凝土类型选择时,注意公称最大粒径与结构层厚度之比,是否满足2.5~3倍的要求,过小路面易起包,过大施工离析。各阶段配合比曲线应是一个顺适的曲线。一般来说,是否顺适的权限,做出的马歇尔试验结果不同,路面视觉、质量差别也较大。
在生产配合比验证阶段,一定要按生产配合比结果进行试拌、试铺试验段,取样进行马歇尔试验,从路上钻芯取样观察空隙大小,由此确定生产的标准配合比对SBS改性沥青的用量进行调整。进场材料,特别是矿料,要随时试验,如发现沥青混合料、矿料级配,马歇尔试验指标不符合要求,及时调整配比。把握好做试验路时的气温。气温太低,则得到相关数据对以后高气温季节施工指导性不强,如碾压遍数影响压实度。
3 改性沥青SMA混合料的拌制
3.1 生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为200t/h,实际生产能力为133~155t/h。在采用间歇式沥青拌和机时,SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是:
木质素纤维的分散拌匀非常重要;SMA不应在贮料仓里储备时间过长,数量不宜过多;采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象,从而影响SMA的使用品质;采用机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞;要准确掌握施工温度。
3.2 SMA混合料宜使用间歇式拌和机,根据试验室提供的生产配合比进行生产控制,严格控制各料仓的材料用量,特别注意冷料细集料的进料情况,因为SMA的细集料用量很少其料仓开口自然很小,如果细集料潮湿,下料困难,需要加大料仓开口,但这样细集料用量就会增大。所以应尽可能让细集料保持干燥。
3.3 改性沥青SMA混合料的温度控制;沥青的加热温度到160℃以上,一般不超过沥青软化点以上100℃;集料的加热温度一般在210℃~220℃;总拌和时间控制在60S~70S之间;混合料的出厂温度不宜低于180℃;高于195℃的混合料应废弃。拌和出厂的混合料应均匀,目测无花白料、冒青烟、纤维团、离析、结块或析漏等现象。对于过度加热的混合料或已经炭化、起泡或含水的混合料都应废弃。拌和好的SMA混合料应立即使用,如需存放,以不发生析漏为度,且不得储存到第二天使用。
4 SMA的摊铺和碾压成型
SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂,混合料的摊铺温度宜为160℃~180℃,温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于5℃时,不宜摊铺改性沥青SMA;SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定。
在摊铺沥青混合料前要对基层的标高、平整度进行检查,对影响面层沥青混合料质量的缺陷进行提前处理、修补。为保证基层和面层粘结良好,在基层上铺洒粘层油。粘层油应洒布均匀,桥面水泥混凝土面板用同步碎石封层技术,洒布防水层后铺设沥青面层。为保证面层的平整度,在摊铺时应尽量连续施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,尽量减少横缝,提高其面层平整度。上面层的摊铺应用平衡梁控制,不得采用钢丝基准线厚度控制方法。摊铺过程中要注意厚度检查,发现异常应立即停机检查平衡梁感应器,并对已铺的异常路段进行返工处理。摊铺机前至少保证有5辆料车等候,在第6辆料车到达现场后开始进行摊铺。摊铺前应将熨平板加热至不小于100℃,摊铺机起步速度应适当放慢,升至施工速度后应匀速摊铺,尽可能减少中途停机再起动产生的波浪,做到拌料速度与摊铺速度一致。摊铺速度控制为2~4m/rain。两台摊铺机夯锤的振动级数在试验段施工过程中初步确定,不得随意调整。混合料摊铺温度不应低于160℃。摊铺中,应密切注意摊铺、碾压动向,对离析、拥包、波浪、边角缺料等,均应及时清除找补。
5 接缝处理
接缝是影响路面平整度的一个重要因素。在施工中应尽量避免沥青混凝土冷却后处理接缝,如果存在接缝处理,一般要在路面完工后待沥青混合料冷却前将处理的路面切割成垂直面。并用水将接缝处冲洗干净;新混合料摊铺前涂抹粘层油并用熨平板在表面层上预热,下料摊铺。接缝处碾压应尽快处理,先纵向在5m-10m来回碾压,再横向在2m-4m碾压,最后按正常的速度进行纵向碾压。沥青路面的施工必须接缝紧密,连接平顺,不得产生明显的接缝离析,上、下层的横向接缝应错位1m以上。各层横向接缝均应采用垂直的平接缝当面摊铺采用梯队作业时的纵缝宜热接缝当加宽段产生冷接缝时应切齐。切割时的泥水必须冲洗干净,等干燥后涂涮粘层油。
6 SBS改性沥青混合料路面平整度控制的技术措施
施工前首先要将沥青混合料中面层的质量缺陷弥补好,以保证中面层清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处,因为下面层、中面层将为上面层的平整度打基础,摊铺机的撒料分布会因多占或少用而受影响。仅通过4㎝厚的上面层来弥补中面层的缺陷,质量难以保证。施工中的平整度控制应严格防止混合料产生离析,自卸车在装料时要按规定的次数进行移动,规范中要求移动一次一斗料装车。改性沥青混合料储仓卸料口也不宜距自卸车太高,以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续、不间断摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理,人工在摊铺好的路上进行修补往往适得其反,达不到效果。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压要保持合理有效的遍数,应遵循:先静压一遍、振动两遍、结束前静压二遍的五遍原则,同时要解决好粘轮与水隔离的关系,防止过度用水造成的急骤降温。在碾压时,先轻碾后重碾,先压边,后逐步向路中心碾压。按工艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进行初压、复压、终压三个步骤,终压用双轮静压收面,最后压平轮迹。
7 施工过程中的质量控制
7.1 改性沥青SMA应特别重视原材料的质量检查、施工温度和压实工序的管理。重点控制SMA混合料的试件的密度、空隙率、VMA、VFA、VCA等四大体积指标,应使其保持一定的稳定性。
7.2 改性沥青SMA混合料的制作施工过程中的质量控制,主要是混合料的拌和温度、出厂温度、到现场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度、混合料拌和均匀性、矿料级配和沥青用量。检测矿料级配和沥青用量,每天每台拌和机取样进行抽提及筛分试验不少于两次,矿料级配的偏差应符合规范容许范围的要求,木质纤维的质量误差不应超过要求数量的±10%,油石比误差不能超过标准配合比最佳油石比的±0.3%。2.5.3改性沥青SMA路面的质量检测,主要是压实度、厚度、平整度、构造深度和摩擦系数等。
参考文献:
[1]沈金安:《改性沥青与SMA路面》人民交通出版社 1999.
[2]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 人民交通出版社2004.
【关键词】改性沥青;施工;质量控制
改性沥青因其优良高温稳定性,较好的低温抗裂能力及抗水性等特点,在公路路面工程中已得到规模性应用。改性沥青混合料粘度较高,各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高,贮存、运输期间的降温不应超过10℃。沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关,沥青摊铺机械型号多种,性能不一。沥青摊铺时必须均匀、连续,工人素质必须高,要能正确判断摊铺界面。
1 材料质量控制
应经常检查集料规格、品种、扁平细长颗粒、含泥量、含水量、风化石含量等。如果外观检查认为颗粒组成不正常,则进行必要的筛分试验。应经常检查矿粉的色泽是否正常,有无团结块和明显的粗颗粒情况。进场材料要按规范进行检验,尽可能加大抽检密度,对不合格的材料坚决予以清除出场。
2 SBS改性沥青混凝土配合比设计
通常热拌沥青混合料配合比应通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段,确定沥青混凝土的材料品种及配合比、矿料级配、最佳用油量等指标。SBS改性沥青混合料配合比设计与普通沥青混合料设计相同。新规范对高速公路、一级公路还需进行车辙试验,二级路参照执行。
设计沥青混凝土类型选择时,注意公称最大粒径与结构层厚度之比,是否满足2.5~3倍的要求,过小路面易起包,过大施工离析。各阶段配合比曲线应是一个顺适的曲线。一般来说,是否顺适的权限,做出的马歇尔试验结果不同,路面视觉、质量差别也较大。
在生产配合比验证阶段,一定要按生产配合比结果进行试拌、试铺试验段,取样进行马歇尔试验,从路上钻芯取样观察空隙大小,由此确定生产的标准配合比对SBS改性沥青的用量进行调整。进场材料,特别是矿料,要随时试验,如发现沥青混合料、矿料级配,马歇尔试验指标不符合要求,及时调整配比。把握好做试验路时的气温。气温太低,则得到相关数据对以后高气温季节施工指导性不强,如碾压遍数影响压实度。
3 改性沥青SMA混合料的拌制
3.1 生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为200t/h,实际生产能力为133~155t/h。在采用间歇式沥青拌和机时,SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是:
木质素纤维的分散拌匀非常重要;SMA不应在贮料仓里储备时间过长,数量不宜过多;采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象,从而影响SMA的使用品质;采用机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞;要准确掌握施工温度。
3.2 SMA混合料宜使用间歇式拌和机,根据试验室提供的生产配合比进行生产控制,严格控制各料仓的材料用量,特别注意冷料细集料的进料情况,因为SMA的细集料用量很少其料仓开口自然很小,如果细集料潮湿,下料困难,需要加大料仓开口,但这样细集料用量就会增大。所以应尽可能让细集料保持干燥。
3.3 改性沥青SMA混合料的温度控制;沥青的加热温度到160℃以上,一般不超过沥青软化点以上100℃;集料的加热温度一般在210℃~220℃;总拌和时间控制在60S~70S之间;混合料的出厂温度不宜低于180℃;高于195℃的混合料应废弃。拌和出厂的混合料应均匀,目测无花白料、冒青烟、纤维团、离析、结块或析漏等现象。对于过度加热的混合料或已经炭化、起泡或含水的混合料都应废弃。拌和好的SMA混合料应立即使用,如需存放,以不发生析漏为度,且不得储存到第二天使用。
4 SMA的摊铺和碾压成型
SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂,混合料的摊铺温度宜为160℃~180℃,温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于5℃时,不宜摊铺改性沥青SMA;SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定。
在摊铺沥青混合料前要对基层的标高、平整度进行检查,对影响面层沥青混合料质量的缺陷进行提前处理、修补。为保证基层和面层粘结良好,在基层上铺洒粘层油。粘层油应洒布均匀,桥面水泥混凝土面板用同步碎石封层技术,洒布防水层后铺设沥青面层。为保证面层的平整度,在摊铺时应尽量连续施工,以减少摊铺机和压路机的停顿,尽量减少横缝,提高其面层平整度。上面层的摊铺应用平衡梁控制,不得采用钢丝基准线厚度控制方法。摊铺过程中要注意厚度检查,发现异常应立即停机检查平衡梁感应器,并对已铺的异常路段进行返工处理。摊铺机前至少保证有5辆料车等候,在第6辆料车到达现场后开始进行摊铺。摊铺前应将熨平板加热至不小于100℃,摊铺机起步速度应适当放慢,升至施工速度后应匀速摊铺,尽可能减少中途停机再起动产生的波浪,做到拌料速度与摊铺速度一致。摊铺速度控制为2~4m/rain。两台摊铺机夯锤的振动级数在试验段施工过程中初步确定,不得随意调整。混合料摊铺温度不应低于160℃。摊铺中,应密切注意摊铺、碾压动向,对离析、拥包、波浪、边角缺料等,均应及时清除找补。
5 接缝处理
接缝是影响路面平整度的一个重要因素。在施工中应尽量避免沥青混凝土冷却后处理接缝,如果存在接缝处理,一般要在路面完工后待沥青混合料冷却前将处理的路面切割成垂直面。并用水将接缝处冲洗干净;新混合料摊铺前涂抹粘层油并用熨平板在表面层上预热,下料摊铺。接缝处碾压应尽快处理,先纵向在5m-10m来回碾压,再横向在2m-4m碾压,最后按正常的速度进行纵向碾压。沥青路面的施工必须接缝紧密,连接平顺,不得产生明显的接缝离析,上、下层的横向接缝应错位1m以上。各层横向接缝均应采用垂直的平接缝当面摊铺采用梯队作业时的纵缝宜热接缝当加宽段产生冷接缝时应切齐。切割时的泥水必须冲洗干净,等干燥后涂涮粘层油。
6 SBS改性沥青混合料路面平整度控制的技术措施
施工前首先要将沥青混合料中面层的质量缺陷弥补好,以保证中面层清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处,因为下面层、中面层将为上面层的平整度打基础,摊铺机的撒料分布会因多占或少用而受影响。仅通过4㎝厚的上面层来弥补中面层的缺陷,质量难以保证。施工中的平整度控制应严格防止混合料产生离析,自卸车在装料时要按规定的次数进行移动,规范中要求移动一次一斗料装车。改性沥青混合料储仓卸料口也不宜距自卸车太高,以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续、不间断摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理,人工在摊铺好的路上进行修补往往适得其反,达不到效果。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压要保持合理有效的遍数,应遵循:先静压一遍、振动两遍、结束前静压二遍的五遍原则,同时要解决好粘轮与水隔离的关系,防止过度用水造成的急骤降温。在碾压时,先轻碾后重碾,先压边,后逐步向路中心碾压。按工艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进行初压、复压、终压三个步骤,终压用双轮静压收面,最后压平轮迹。
7 施工过程中的质量控制
7.1 改性沥青SMA应特别重视原材料的质量检查、施工温度和压实工序的管理。重点控制SMA混合料的试件的密度、空隙率、VMA、VFA、VCA等四大体积指标,应使其保持一定的稳定性。
7.2 改性沥青SMA混合料的制作施工过程中的质量控制,主要是混合料的拌和温度、出厂温度、到现场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度、混合料拌和均匀性、矿料级配和沥青用量。检测矿料级配和沥青用量,每天每台拌和机取样进行抽提及筛分试验不少于两次,矿料级配的偏差应符合规范容许范围的要求,木质纤维的质量误差不应超过要求数量的±10%,油石比误差不能超过标准配合比最佳油石比的±0.3%。2.5.3改性沥青SMA路面的质量检测,主要是压实度、厚度、平整度、构造深度和摩擦系数等。
参考文献:
[1]沈金安:《改性沥青与SMA路面》人民交通出版社 1999.
[2]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 人民交通出版社2004.