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摘要:随着经济的发展以及对路面的要求的提高,SMA在路面施工中的应用,提升了路面的高温抗车辙、低温抗变形、耐老化及抗滑能力。本文对SMA在路面施工中的质量控制进行浅议,通过控制保证SMA路面施工的质量,更好的满足路面的使用功能和交通安全。并且就SMA路面施工中的通病进行讨论,构建出能够更好的适应路面施工质量的控制体系。
关键词:SMA 施工质量控制确 通病防治
SMA一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中所形成的混合料。SMA具有很好的高温稳定性、低温抗开裂以及耐久性,可以形成较为稳定的骨架结构,加入一定比例的沥青、细集料以及纤维稳定剂,能够构成较为稳定的SMA结构,满足路面工程的使用功能和质量要求,延长路面的使用寿命。随着物流的不断发展,SMA在路面中的应用,能够有效的提升路面的抗滑性能、承载能力以及温度稳定性和水稳定性,因此在高速公路施工中具有良好的应用前景。
1、SMA混合料原料质量控制
在SMA的质量控制中,原料质量的控制具有重要的意义。因为SMA与普通的沥青相比具有软化温度高以及高温黏度大的特点,为了使SMA能够满足要求,应选择洁净、干燥、表面粗糙的石料作为粗集料,并且粗集料的形状要好,接近正六方体最好,从而使粗集料的抗磨能力、抗压能力增强。在SMA中,粗集料的磨光值以及磨耗值应满足相关技术标准。细集料的选用可以采用优质的机制砂,且应洁净、干燥、无风化、无杂质。SAM的中的骨料配合比决定了原材料的质量。在SMA的质量控制中,主要采用饱和度、软化点以及延度等指标进行观察。通过对原料的质量控制保证SMA的施工质量。表1显示的是SMA-13沥青混合料的马歇尔试验的结果,通过有效的配合比设计,可以制备出质量优良的SMA混合料。配合比设计采用目标配合比、生产配合比、生产配合比验证三阶段设计方法,并采用我国常用的马歇尔试验方法,此方法基本上是基础性的体积设计方法,在配合比设计时,仅将稳定度和流值指标作为参考,而将体积指标(孔隙率VV、矿料间隙率VMV、粗集料骨架间隙率VCA、沥青饱和度VFA等四大指标)作为配合比设计接受与否的重要指标。生产配合比以及马歇尔试验的结果如表1和表2所示。
SMA沥青混合料的质量控制相对于普通沥青要更加严格,在配合比设计的过程中,需要对配合的误差進行严格的控制。在对原料进行控制的过程中,应该对于粗集料以及细集料进行级配分析,然后采用原料标配表进行设计计算,使相应的混合料符合路面施工工程要求。
2、改性沥青 SMA 路面施工质量控制
2.1 拌和施工以及温度控制
在对SMA沥青进行搅拌的过程中,要采用除尘系统完整的间歇式拌合机,配备专用的絮状木质纤维风送投料装置,在集料投入拌和缸的同时,风送设备自动打散木质纤维上料,再投入矿粉,与集料一起共同干拌,总干拌时间不得小于10s,最后喷入沥青进行湿拌,湿拌时间不小于40s,必须使所有集料均匀的裹覆沥青结合料,以使混合料拌和均匀。为了确保SMA-13拌和均匀,首先要严格控制投料数量和投入时间,同时木质纤维应避免受潮结团,经风送设备打散上料后,充分分散在拌缸内;其次,由于SMA混合料矿粉用量较多,除保持矿粉干燥、不结团、能自由流动外,要保证矿粉供应量,增加矿粉存储设备。
同时在施工的过程中,需要对施工的温度进行严格的控制。在储藏以及运输的过程中,降温控制要保持在10℃以下。因为SMA的沥青搅拌和温度相对较高,因此温度控制比普通的沥青要更加严格。如表2所示,是SMA-13沥青混合料的施工温度控制范围见下表。
2.2、施工工艺控制
在SMA沥青施工的过程中,施工工艺会对路面施工等质量造成直接的影响。改性沥青的质量要求相比于普通工艺更加严格。SMA沥青施工的流程主要包括:清扫下承层和洒布粘层沥青---混合料拌和---混合料运输---混合料摊铺---双钢轮振动压路机碾压---指标检测---开放交通---接缝处理。主要工艺流程以及工艺要求如下:
(1)SMA混合料运输应做到车厢洁净,并喷洒一薄层隔离济或防粘济;运输途中加盖蓬布保温和防污染,到达现场的温度应控制在165℃~175℃,对于温度低于160oC或是高于195℃的混合料弃用;卸料过程靠摊铺机推动前进。摊铺时摊铺机前应3-5输运料等候。
(2)摊铺机摊铺组合、摊铺宽度及自动找平方式;主线摊铺采用两台摊铺机一前一后梯队作业的摊铺工艺。SMA面层开始铺筑时,采用钢丝绳引导方式,待摊铺机工作稳定后,采用浮动基准梁引导,确保SMA的平整度和厚度。为避免混合料离析现象.主车道采用两台S2100履带式摊铺机摊铺,前面采用浮动基准梁引导,后面采用1m滑橇引导。摊铺前调整好熨平板的初始摊铺厚度及工作仰角(即调整好摊铺机标尺),并在摊铺过程中,随时用插钎检测松铺厚度是否符合规定,以便进行调整。摊铺机熨平板须加热0.5-1.0小时,保证熨平温度在100℃以上。新摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏,且一般不用人工整修,只有在特殊情况下如局部离析,采用人工即时铲细料找补或更换混合料。
(3)压实工艺。碾压组合 :按照“紧跟、慢压、高频、低幅、小水” 的原则,进行初压、复压、终压一气呵成。SMA沥青玛蹄脂碎石桥面铺装,采用双钢轮震荡压路机碾压。SMA混合料碾压要慢,要匀速,碾压速度不得超过3km/h,碾压终了温度不低于110℃。由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实度轻易达到,但是随着碾压遍数增加,集料不断往下挤压,沥青玛蹄脂一点一点地向上浮,造成构造深度减小,即路面粗糙度减小,出现SMA路面过碾压,为保证适宜的路面构造深度,要根据试验路段的成果严格控制碾压遍数。
碾压时,将驱动轮面向摊铺机,禁止在未碾压成型的路段上转向、调头、急刹和停机等候,压路机必须减速缓慢进行。在己成型的路面上行驶时关闭振动,相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽。对于道路弯角、加宽部分及边缘地区,采用YZC7压路机碾压。检查井、雨水口的边缘采用SX-17压路机压实。严禁过压,以防破坏SMA结构。横向接缝采用平接缝,切缝方向与路面垂直,并将厚度和平整度不满足要求的切除,在断面上涂刷粘层油,用YZC7压路机横向静碾压,每压一遍向新铺混合料移动,再改为纵向碾压。当相邻摊铺层成型且有纵缝时。采用YZC7压路机沿纵缝碾压,然后再沿横缝作横向碾压,最后进行正常的纵向碾压。 3、SMA路面施工通病以及防治措施
3.1 裂缝
SMA沥青路面施工中,由于路面基层温缩干缩以及由于施工的温度以及施工速度控制不当而产生的引起的纵、横向裂缝,而且在施工的过程中,碾压等操作不到位,导致裂缝产生。对于裂缝的补救,将有裂缝的路段喷洒少量沥青,再匀洒5mm厚的干燥石屑或粗砂,最后用轻型压路机碾压;沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。由于季节或是龟裂引起的裂缝,应该先对基层进行加强,然后再进行路面修复。
3.2 松散
SMA沥青路面松散形成的因素很多,①由于油温过高,沥青老化而造成松散,应将松散部分全部挖除后,重做面层;②由于基层变形、沉陷的松散,先处理基层的病害,再重做面层。对于这些松散的预防,应该在紧实的下承层上施工SMA面层,加强温度的控制。
3.3 坑槽
SMA路面因为碾压、基层等多方面的原因,会产生不平的坑槽。路面的基层完好,仅面层有坑槽时,测定破坏部分的范围和深度,画出大致与路中心线平行或垂直的坑槽修补轮廓线,并将槽底、槽壁清理干净,在干净的槽底、槽壁薄刷一层黏结沥青,新填补部分要略高于原路面。由于烙平四周接縫引起的路面基层破坏,从而造成的坑槽,应针对破坏原因,先处理基层病害,对基层进行密实处理,然后再进行坑槽修复。
3.4 雍包
雍包产生的原因有:由于基层原因引起 的较为严重雍包,因施工时操作不慎或是因面层沥青用量过多或细料集中而产生的较严重雍包;在修补时应该先对基层进行修补,然后将雍包去除,并且加上碎石以及细集料进行重新铺面。
3.5泛油
由于混合料拌合不均匀或配合比控制不来导致沥青用量过多的泛油路段,先撤一层10mm-l 5mm粒径或更大的碎石,用压路机强行碾压路面,等基本稳定后,再分次撒上5mm-1 0mm粒径的碎石嵌缝,并碾压成型。另外还可将用油量过高的软层铣刨清除后,重做面层。泛油较重路段,根据情况可先撒5mm一10mm粒径的碎石,用压路机碾压,待稳定后撒铺一层3mm-5mm粒径的石屑或粗沙,并用压路机或引导行车碾压,使粒料嵌入油层。轻度泛油路段可撒3mm-5mm粒径的石屑或粗沙。
4、结语
我国的交通事业而不断发展,社会各界对交通的需求越来越高。交通安全以及路面质量对于人民的生活水平具有重要的意义,采用SAM进行路面施工,具有多方面的优势;在SMA路面施工的过程中,进行施工质量控制,能够保证施工质量,从而更好的服务于交通建设。
参考文献
[1]关志深,曾俊标.Dolanit AS纤维在SMA沥青混合料中的路用性能研究[J].交通标准,2013年12期
[2]沈卫锋.SMA-13沥青玛蹄脂碎石的质量控制要点[J].城市建设理论研究,2013年12期
[3]李强,高速公路SMA改性沥青混凝土路面施工技术之我见[J].城市建设理论研究,2013
年12期蒋明
作者简介
宋军,(1975.10.14),男,工程师,本科,现在从事公路桥梁工程的养护及施工。
关键词:SMA 施工质量控制确 通病防治
SMA一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中所形成的混合料。SMA具有很好的高温稳定性、低温抗开裂以及耐久性,可以形成较为稳定的骨架结构,加入一定比例的沥青、细集料以及纤维稳定剂,能够构成较为稳定的SMA结构,满足路面工程的使用功能和质量要求,延长路面的使用寿命。随着物流的不断发展,SMA在路面中的应用,能够有效的提升路面的抗滑性能、承载能力以及温度稳定性和水稳定性,因此在高速公路施工中具有良好的应用前景。
1、SMA混合料原料质量控制
在SMA的质量控制中,原料质量的控制具有重要的意义。因为SMA与普通的沥青相比具有软化温度高以及高温黏度大的特点,为了使SMA能够满足要求,应选择洁净、干燥、表面粗糙的石料作为粗集料,并且粗集料的形状要好,接近正六方体最好,从而使粗集料的抗磨能力、抗压能力增强。在SMA中,粗集料的磨光值以及磨耗值应满足相关技术标准。细集料的选用可以采用优质的机制砂,且应洁净、干燥、无风化、无杂质。SAM的中的骨料配合比决定了原材料的质量。在SMA的质量控制中,主要采用饱和度、软化点以及延度等指标进行观察。通过对原料的质量控制保证SMA的施工质量。表1显示的是SMA-13沥青混合料的马歇尔试验的结果,通过有效的配合比设计,可以制备出质量优良的SMA混合料。配合比设计采用目标配合比、生产配合比、生产配合比验证三阶段设计方法,并采用我国常用的马歇尔试验方法,此方法基本上是基础性的体积设计方法,在配合比设计时,仅将稳定度和流值指标作为参考,而将体积指标(孔隙率VV、矿料间隙率VMV、粗集料骨架间隙率VCA、沥青饱和度VFA等四大指标)作为配合比设计接受与否的重要指标。生产配合比以及马歇尔试验的结果如表1和表2所示。
SMA沥青混合料的质量控制相对于普通沥青要更加严格,在配合比设计的过程中,需要对配合的误差進行严格的控制。在对原料进行控制的过程中,应该对于粗集料以及细集料进行级配分析,然后采用原料标配表进行设计计算,使相应的混合料符合路面施工工程要求。
2、改性沥青 SMA 路面施工质量控制
2.1 拌和施工以及温度控制
在对SMA沥青进行搅拌的过程中,要采用除尘系统完整的间歇式拌合机,配备专用的絮状木质纤维风送投料装置,在集料投入拌和缸的同时,风送设备自动打散木质纤维上料,再投入矿粉,与集料一起共同干拌,总干拌时间不得小于10s,最后喷入沥青进行湿拌,湿拌时间不小于40s,必须使所有集料均匀的裹覆沥青结合料,以使混合料拌和均匀。为了确保SMA-13拌和均匀,首先要严格控制投料数量和投入时间,同时木质纤维应避免受潮结团,经风送设备打散上料后,充分分散在拌缸内;其次,由于SMA混合料矿粉用量较多,除保持矿粉干燥、不结团、能自由流动外,要保证矿粉供应量,增加矿粉存储设备。
同时在施工的过程中,需要对施工的温度进行严格的控制。在储藏以及运输的过程中,降温控制要保持在10℃以下。因为SMA的沥青搅拌和温度相对较高,因此温度控制比普通的沥青要更加严格。如表2所示,是SMA-13沥青混合料的施工温度控制范围见下表。
2.2、施工工艺控制
在SMA沥青施工的过程中,施工工艺会对路面施工等质量造成直接的影响。改性沥青的质量要求相比于普通工艺更加严格。SMA沥青施工的流程主要包括:清扫下承层和洒布粘层沥青---混合料拌和---混合料运输---混合料摊铺---双钢轮振动压路机碾压---指标检测---开放交通---接缝处理。主要工艺流程以及工艺要求如下:
(1)SMA混合料运输应做到车厢洁净,并喷洒一薄层隔离济或防粘济;运输途中加盖蓬布保温和防污染,到达现场的温度应控制在165℃~175℃,对于温度低于160oC或是高于195℃的混合料弃用;卸料过程靠摊铺机推动前进。摊铺时摊铺机前应3-5输运料等候。
(2)摊铺机摊铺组合、摊铺宽度及自动找平方式;主线摊铺采用两台摊铺机一前一后梯队作业的摊铺工艺。SMA面层开始铺筑时,采用钢丝绳引导方式,待摊铺机工作稳定后,采用浮动基准梁引导,确保SMA的平整度和厚度。为避免混合料离析现象.主车道采用两台S2100履带式摊铺机摊铺,前面采用浮动基准梁引导,后面采用1m滑橇引导。摊铺前调整好熨平板的初始摊铺厚度及工作仰角(即调整好摊铺机标尺),并在摊铺过程中,随时用插钎检测松铺厚度是否符合规定,以便进行调整。摊铺机熨平板须加热0.5-1.0小时,保证熨平温度在100℃以上。新摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏,且一般不用人工整修,只有在特殊情况下如局部离析,采用人工即时铲细料找补或更换混合料。
(3)压实工艺。碾压组合 :按照“紧跟、慢压、高频、低幅、小水” 的原则,进行初压、复压、终压一气呵成。SMA沥青玛蹄脂碎石桥面铺装,采用双钢轮震荡压路机碾压。SMA混合料碾压要慢,要匀速,碾压速度不得超过3km/h,碾压终了温度不低于110℃。由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实度轻易达到,但是随着碾压遍数增加,集料不断往下挤压,沥青玛蹄脂一点一点地向上浮,造成构造深度减小,即路面粗糙度减小,出现SMA路面过碾压,为保证适宜的路面构造深度,要根据试验路段的成果严格控制碾压遍数。
碾压时,将驱动轮面向摊铺机,禁止在未碾压成型的路段上转向、调头、急刹和停机等候,压路机必须减速缓慢进行。在己成型的路面上行驶时关闭振动,相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽。对于道路弯角、加宽部分及边缘地区,采用YZC7压路机碾压。检查井、雨水口的边缘采用SX-17压路机压实。严禁过压,以防破坏SMA结构。横向接缝采用平接缝,切缝方向与路面垂直,并将厚度和平整度不满足要求的切除,在断面上涂刷粘层油,用YZC7压路机横向静碾压,每压一遍向新铺混合料移动,再改为纵向碾压。当相邻摊铺层成型且有纵缝时。采用YZC7压路机沿纵缝碾压,然后再沿横缝作横向碾压,最后进行正常的纵向碾压。 3、SMA路面施工通病以及防治措施
3.1 裂缝
SMA沥青路面施工中,由于路面基层温缩干缩以及由于施工的温度以及施工速度控制不当而产生的引起的纵、横向裂缝,而且在施工的过程中,碾压等操作不到位,导致裂缝产生。对于裂缝的补救,将有裂缝的路段喷洒少量沥青,再匀洒5mm厚的干燥石屑或粗砂,最后用轻型压路机碾压;沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。由于季节或是龟裂引起的裂缝,应该先对基层进行加强,然后再进行路面修复。
3.2 松散
SMA沥青路面松散形成的因素很多,①由于油温过高,沥青老化而造成松散,应将松散部分全部挖除后,重做面层;②由于基层变形、沉陷的松散,先处理基层的病害,再重做面层。对于这些松散的预防,应该在紧实的下承层上施工SMA面层,加强温度的控制。
3.3 坑槽
SMA路面因为碾压、基层等多方面的原因,会产生不平的坑槽。路面的基层完好,仅面层有坑槽时,测定破坏部分的范围和深度,画出大致与路中心线平行或垂直的坑槽修补轮廓线,并将槽底、槽壁清理干净,在干净的槽底、槽壁薄刷一层黏结沥青,新填补部分要略高于原路面。由于烙平四周接縫引起的路面基层破坏,从而造成的坑槽,应针对破坏原因,先处理基层病害,对基层进行密实处理,然后再进行坑槽修复。
3.4 雍包
雍包产生的原因有:由于基层原因引起 的较为严重雍包,因施工时操作不慎或是因面层沥青用量过多或细料集中而产生的较严重雍包;在修补时应该先对基层进行修补,然后将雍包去除,并且加上碎石以及细集料进行重新铺面。
3.5泛油
由于混合料拌合不均匀或配合比控制不来导致沥青用量过多的泛油路段,先撤一层10mm-l 5mm粒径或更大的碎石,用压路机强行碾压路面,等基本稳定后,再分次撒上5mm-1 0mm粒径的碎石嵌缝,并碾压成型。另外还可将用油量过高的软层铣刨清除后,重做面层。泛油较重路段,根据情况可先撒5mm一10mm粒径的碎石,用压路机碾压,待稳定后撒铺一层3mm-5mm粒径的石屑或粗沙,并用压路机或引导行车碾压,使粒料嵌入油层。轻度泛油路段可撒3mm-5mm粒径的石屑或粗沙。
4、结语
我国的交通事业而不断发展,社会各界对交通的需求越来越高。交通安全以及路面质量对于人民的生活水平具有重要的意义,采用SAM进行路面施工,具有多方面的优势;在SMA路面施工的过程中,进行施工质量控制,能够保证施工质量,从而更好的服务于交通建设。
参考文献
[1]关志深,曾俊标.Dolanit AS纤维在SMA沥青混合料中的路用性能研究[J].交通标准,2013年12期
[2]沈卫锋.SMA-13沥青玛蹄脂碎石的质量控制要点[J].城市建设理论研究,2013年12期
[3]李强,高速公路SMA改性沥青混凝土路面施工技术之我见[J].城市建设理论研究,2013
年12期蒋明
作者简介
宋军,(1975.10.14),男,工程师,本科,现在从事公路桥梁工程的养护及施工。