论文部分内容阅读
摘要：改性沥青SMA是一种近年来普遍应用在高速、市政道路上的路面材料，其具有优良的高温稳定性、低温抗裂性及抗滑性能。但是，改性沥青SMA路面施工难度较普通沥青路面大，施工环境要求高，只有确保施工质量才能真正提高路面的整体耐久性。本文结合浙江省高速、市政道路工程实践，对改性沥青SMA施工过程质量控制的关键因素进行论述，希望能给工程质量提供参考。
关键词：改性沥青；SMA；施工过程；质量控制
中图分类号：TF526文献标识码： A
1 序言
SMA又称沥青玛蹄脂碎石混合料，是一种由粗、细集料、矿粉以及沥青和纤维稳定剂组成的混合料，一般粗集料占混合料质量的70%以上，是典型的骨架一空隙结构，具有良好的骨架嵌挤效果。改性沥青SMA顾名思义是采用改性沥青代替普通沥青作为胶结料。改性沥青SMA因其优良的高温稳定性、低温抗裂性及抗滑性能，在浙江省内高速、市政道路工程中应用广泛，但是其施工难度大、环境要求高，因此如何确保改性沥青SMA各个施工环节的质量，对于道路工作者是个难题，本文将对改性沥青SMA混合料的生产、运输、摊铺与碾压等关键技术环节进行讨论，分析其质量控制的要点。
2 改性沥青SMA混合料施工关键技术
改性沥青SMA混合料施工分为室内试验和现场施工两方面，其中室内试验主要包括原材料试验和配合比设计，而现场施工则主要包括混合料生产、运输、摊铺以及碾压等环节。本文主要论述现场施工过程中需要注意的影响因素。
2.1 混合料生产
改性沥青SMA混合料具有“三多一少”的特点，粗集料多，沥青多，矿粉多，细集料少，正是由于沥青和矿粉含量的提高，并且增加的纤维稳定剂，混合料在拌合时易产生颗粒状的结团，因此生产时需要合理设置拌合物的添加顺序，先对粗集料进行干拌，再投入纤维稳定剂拌合5~15s，使纤维充分扩散，最后加入沥青进行湿拌，湿拌时间应延长5~15s。由于改性沥青SMA使用了SBS改性沥青，拌合温度较普通沥青混合料应提高10~20℃。沥青加热温度时，温度宜控制在170~180℃，矿料加热温度宜控制在185~195℃，混合料出料温度宜控制在170~180℃，当混合料温度超过195℃时，应予以废弃。此外，采用人工添加纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象，从而影响到SMA的使用品质，应予以控制。
2.2 混合料运输
改性沥青SMA混合料温度较高，运输时的条件也较严格，需要保持混合料处于170℃的高温，且运输过程中温度下降不得超过10℃，当天拌和的混合料宜当天使用。此外，对于改性沥青SMA混合料的运输还还需要注意以下几方面：（1）改性沥青SMA混合料粘度大，需要在运料车厢内及底板部分涂刷油水混合物以减少摩擦阻力，同时需控制油水混合物量，以免出现多余混合液聚积现象，影响混合料质量；（2）装料时，应有专人指挥运料车前后挪动，防止混合料产生离析；（3）运输过程中，应加盖苫布，做到保温、防雨、防污染；（4）运料车装满后经过磅、测温和遮盖蓬布及检查登记后方可出厂，沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收并测温、检查混合料质量，不符合质量要求的混合料不得摊铺混合料出现拌和异常时，如纤维拌和不均匀、有成团结块现象、用量不足等，应立即通知拌和厂，检查纤维质量、投料顺序、拌和时间、加热温度等，并予以改进；（5）运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余，确保施工过程中摊铺机前方应有5辆运料车等候，卸料倒车卸料时距摊铺机10cm~30cm略刹车，挂空档，不得撞击摊铺机，运行时靠摊铺机推动；（6）卸料时，应尽量保证材料完全倒净，一旦发现车厢板上存在有剩料，立即清除。
2.3 混合料摊铺
（1）改性沥青SMA混合料应选择气温较高时施工，施工环境不低于15℃，当施工遇到雨雪天气时应立即停止施工，对于潮湿的材料不宜继续压实使用，因此需要时刻关注当地气象预报部门发布的信息，并加强前场与拌合楼之间的联系；（2）改性沥青SMA混合料应采用履带式摊铺机摊铺，摊铺前应对受料斗涂刷薄层隔离剂或防粘结剂，摊铺机开工前熨平板需预热40min，温度不低于100℃，预热接缝处后方可启步行驶。（3）摊铺时混合料温度不应低于160℃；（4）摊铺时一定要缓慢，均匀，连续，以保证摊铺效果，并降低混合料发生离析的可能。摊铺速度还应考虑拌和楼产量、施工机械情况及摊铺厚度，宜控制在lm/min~3m/min；（5）摊铺过程中，应对温度、厚度、宽度等指标进行检测，并及时进行反馈，前后场保持信息传递的连贯性，通过检测指标控制后场混合料的生产。（6）未进行压实处理前，作业面不能被踩踏，理论上不允许进行人工修整。
2.4 混合料碾压
（1）改性沥青SMA碾压分为初压、复压以及终压，对于每一阶段的碾压应严格控制压实遍数，以保证具有足够的压实度，同时也要防止过压，在压实过程中，若出现沥青玛蹄脂上浮或者集料被压碎等现象，应立即停止碾压。（2）改性沥青SMA混合料碾压对温度要求较高，初压温度宜控制在160~165℃，终压温度宜控制在120~125℃，此时压实效果较理想。碾压时应遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”八个字。初压时，压路机须紧跟摊铺机，以保证压实温度；压实速度不宜过快，一般不宜超过4~5km/h，以免影响压实质量；振幅过高则会压碎集料，集料損伤会对其棱角性和嵌挤力产生较大影响；高频则是为了提供较好的压实效果。（3）改性沥青SMA混合料禁止使用轮胎压路机碾压。当采用钢轮压路机时，为防止粘轮，可在钢轮表面均匀雾状洒水以保持轮胎潮湿，水中掺少量的清洗剂或其他适当材料，但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。（4）碾压时不允许在新铺筑的混合料上转向、调头、突然刹车或长时间停留，其他机械化设备也不能在未冷却的路面上长时间停留。碾压时应由较低一侧向较高一侧进行碾压，相邻碾压应至少重叠20cm，碾压段长度不宜大于80m。（5）混合料温度低于50 ℃前不得开放交通，以免降低路面质量。成型后的沥青混凝土路面应进行性能指标检测，包括压实度、厚度、渗水等，并及时对检测结果进行分析，反馈给拌和场，通过试验数据指导施工，以确保路面施工质量。
3 结语
工程实践证明，改性沥青SMA路面具有良好的高、低温稳定性和耐久性，维修养护费用低，使用寿命较长，但初期投资较大，对施工工艺要求也较高，影响改性沥青SMA路面施工质量的因素较多。通过对改性沥青SMA路面研究，思考如何能进一步提高路面的质量，又能体现出显著的经济效益，无疑是摆在道路工作者面前的重要课题。
关键词：改性沥青；SMA；施工过程；质量控制
中图分类号：TF526文献标识码： A
1 序言
SMA又称沥青玛蹄脂碎石混合料，是一种由粗、细集料、矿粉以及沥青和纤维稳定剂组成的混合料，一般粗集料占混合料质量的70%以上，是典型的骨架一空隙结构，具有良好的骨架嵌挤效果。改性沥青SMA顾名思义是采用改性沥青代替普通沥青作为胶结料。改性沥青SMA因其优良的高温稳定性、低温抗裂性及抗滑性能，在浙江省内高速、市政道路工程中应用广泛，但是其施工难度大、环境要求高，因此如何确保改性沥青SMA各个施工环节的质量，对于道路工作者是个难题，本文将对改性沥青SMA混合料的生产、运输、摊铺与碾压等关键技术环节进行讨论，分析其质量控制的要点。
2 改性沥青SMA混合料施工关键技术
改性沥青SMA混合料施工分为室内试验和现场施工两方面，其中室内试验主要包括原材料试验和配合比设计，而现场施工则主要包括混合料生产、运输、摊铺以及碾压等环节。本文主要论述现场施工过程中需要注意的影响因素。
2.1 混合料生产
改性沥青SMA混合料具有“三多一少”的特点，粗集料多，沥青多，矿粉多，细集料少，正是由于沥青和矿粉含量的提高，并且增加的纤维稳定剂，混合料在拌合时易产生颗粒状的结团，因此生产时需要合理设置拌合物的添加顺序，先对粗集料进行干拌，再投入纤维稳定剂拌合5~15s，使纤维充分扩散，最后加入沥青进行湿拌，湿拌时间应延长5~15s。由于改性沥青SMA使用了SBS改性沥青，拌合温度较普通沥青混合料应提高10~20℃。沥青加热温度时，温度宜控制在170~180℃，矿料加热温度宜控制在185~195℃，混合料出料温度宜控制在170~180℃，当混合料温度超过195℃时，应予以废弃。此外，采用人工添加纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象，从而影响到SMA的使用品质，应予以控制。
2.2 混合料运输
改性沥青SMA混合料温度较高，运输时的条件也较严格，需要保持混合料处于170℃的高温，且运输过程中温度下降不得超过10℃，当天拌和的混合料宜当天使用。此外，对于改性沥青SMA混合料的运输还还需要注意以下几方面：（1）改性沥青SMA混合料粘度大，需要在运料车厢内及底板部分涂刷油水混合物以减少摩擦阻力，同时需控制油水混合物量，以免出现多余混合液聚积现象，影响混合料质量；（2）装料时，应有专人指挥运料车前后挪动，防止混合料产生离析；（3）运输过程中，应加盖苫布，做到保温、防雨、防污染；（4）运料车装满后经过磅、测温和遮盖蓬布及检查登记后方可出厂，沥青混合料运至摊铺地点后应凭运料单接收并测温、检查混合料质量，不符合质量要求的混合料不得摊铺混合料出现拌和异常时，如纤维拌和不均匀、有成团结块现象、用量不足等，应立即通知拌和厂，检查纤维质量、投料顺序、拌和时间、加热温度等，并予以改进；（5）运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余，确保施工过程中摊铺机前方应有5辆运料车等候，卸料倒车卸料时距摊铺机10cm~30cm略刹车，挂空档，不得撞击摊铺机，运行时靠摊铺机推动；（6）卸料时，应尽量保证材料完全倒净，一旦发现车厢板上存在有剩料，立即清除。
2.3 混合料摊铺
（1）改性沥青SMA混合料应选择气温较高时施工，施工环境不低于15℃，当施工遇到雨雪天气时应立即停止施工，对于潮湿的材料不宜继续压实使用，因此需要时刻关注当地气象预报部门发布的信息，并加强前场与拌合楼之间的联系；（2）改性沥青SMA混合料应采用履带式摊铺机摊铺，摊铺前应对受料斗涂刷薄层隔离剂或防粘结剂，摊铺机开工前熨平板需预热40min，温度不低于100℃，预热接缝处后方可启步行驶。（3）摊铺时混合料温度不应低于160℃；（4）摊铺时一定要缓慢，均匀，连续，以保证摊铺效果，并降低混合料发生离析的可能。摊铺速度还应考虑拌和楼产量、施工机械情况及摊铺厚度，宜控制在lm/min~3m/min；（5）摊铺过程中，应对温度、厚度、宽度等指标进行检测，并及时进行反馈，前后场保持信息传递的连贯性，通过检测指标控制后场混合料的生产。（6）未进行压实处理前，作业面不能被踩踏，理论上不允许进行人工修整。
2.4 混合料碾压
（1）改性沥青SMA碾压分为初压、复压以及终压，对于每一阶段的碾压应严格控制压实遍数，以保证具有足够的压实度，同时也要防止过压，在压实过程中，若出现沥青玛蹄脂上浮或者集料被压碎等现象，应立即停止碾压。（2）改性沥青SMA混合料碾压对温度要求较高，初压温度宜控制在160~165℃，终压温度宜控制在120~125℃，此时压实效果较理想。碾压时应遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”八个字。初压时，压路机须紧跟摊铺机，以保证压实温度；压实速度不宜过快，一般不宜超过4~5km/h，以免影响压实质量；振幅过高则会压碎集料，集料損伤会对其棱角性和嵌挤力产生较大影响；高频则是为了提供较好的压实效果。（3）改性沥青SMA混合料禁止使用轮胎压路机碾压。当采用钢轮压路机时，为防止粘轮，可在钢轮表面均匀雾状洒水以保持轮胎潮湿，水中掺少量的清洗剂或其他适当材料，但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。（4）碾压时不允许在新铺筑的混合料上转向、调头、突然刹车或长时间停留，其他机械化设备也不能在未冷却的路面上长时间停留。碾压时应由较低一侧向较高一侧进行碾压，相邻碾压应至少重叠20cm，碾压段长度不宜大于80m。（5）混合料温度低于50 ℃前不得开放交通，以免降低路面质量。成型后的沥青混凝土路面应进行性能指标检测，包括压实度、厚度、渗水等，并及时对检测结果进行分析，反馈给拌和场，通过试验数据指导施工，以确保路面施工质量。
3 结语
工程实践证明，改性沥青SMA路面具有良好的高、低温稳定性和耐久性，维修养护费用低，使用寿命较长，但初期投资较大，对施工工艺要求也较高，影响改性沥青SMA路面施工质量的因素较多。通过对改性沥青SMA路面研究，思考如何能进一步提高路面的质量，又能体现出显著的经济效益，无疑是摆在道路工作者面前的重要课题。