标题 | SMA改性沥青路面施工技术要点分析 |
范文 | 李红文 宋晓波 摘 要:SMA作为一种热拌沥青混合料,由较多的沥青结合料、矿料及稳定剂向粗集料骨架内进行填充,进而实现间断级配。这种材料的抗压性能与耐久性良好,同时还具有良好的抗滑能力。目前这种施工工艺在我国沥青路面建设中得到了广泛地应用与推广。为此,本文主要对SMA改性沥青的概况、路面施工材料准备、技术要点进行了分析与探讨,以期全面提升公路工程质量。 关键词:SMA改性沥青;概况;技术要点 随着交通通行量的不断增加,公路路面使用寿命大大缩短,且早期病害问题严重。在科学技术不断进步的今天,对公路工程沥青路面质量要求越来越高。作为路面质量控制主要结构层,路面上面层结构选择、级配情况对沥青路面整体使用性能影响较大。SMA混合料作为一种新型沥青混合料结构,其主要构成材料为沥青、纤维稳定剂、矿粉与一定量细集料,该材料的应用可对粗集料骨架产生的间隙进行填充。其具有良好抗高温、水稳定性,且使用寿命长,经济性好。为此,在公路修筑过程中得到了广泛应用。 1 SMA改性沥青的概况 沥青玛蹄脂碎石混合料(stone matrix asphalt,简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性(即高温稳定性和低温韧性)、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用SBS改性瀝青。 2 SMA改性沥青路面原材料准备 1)改性沥青。改性剂的使用只要是为了改善和提高路面的性能,不同的改性剂使用量会产生不同的效果,为了达到最优性能,应该在适宜的环境下按照一定的比例使用改性剂,这样才能最好的发挥改性剂的改性沥青性能。 2)矿粉。矿粉在SMA混合料中是重要的组成部分,它与沥青混和形成玛蹄脂,从而影响SMA的性能。一般,宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石(憎水性石料),经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥,洁净。按照我国目前沥青路面施工技术规范生产的石灰石矿粉可用于SMA混合料。 3)纤维。为了防止沥青滴漏,绝大部分SMA中都使用纤维。纤维稳定剂采用木质素纤维,应在250℃的干拌温度下不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。且必须在拌制过程中能充分分散均匀。 4)粗集料。粗集料在选材的时候要选用那种特别坚硬、针状、表面非常粗糙的符合规定要求的粗集料。而对于细集料来说,一般不使用天然砂,而是采用机制砂。最好不使用回收后的矿粉,要使用那种磨细的石灰石为佳。 5)细集料。细集料的最大粒径同样控制在4.75mm以内。在SMA混合料内细集料的比例需控制在20%以下,通过细集料可对粗集料骨架缝隙起到填充、粘结作用,且能够提高路面防渗功能。选用细集料的过程中应保证其具有干燥、清洁的表面,且不存在风化、杂质问题。 3 SMA改性沥青路面施工技术要点分析 3.1 沥青混合料拌和 选取导热油系统进行沥青加温作业,也就是利用锅炉将导热油加温至到300摄氏度,其流程为导热油-管道-沥青储存罐-锅炉,明火和沥青之间不存在直接接触的情况,这样就可以最大限度降低沥青性能的热损耗量。 交通量大的路段,沥青应加热至到140到170摄氏度、SMA改性沥青的温度应控制在180到185摄氏度之间,通过管道将沥青泵向沥青拌和机进行输送,计量时应通过计算机自动控制系统进行,随后投入拌和仓并进行碎石混合作业,确保碎石温度符合施工要求。 为确保粗细集料配料的精确度,应通过皮带输送机将碎石投入冷供斗,随后,输送到转滚筒干燥器,确保集料在加热与干燥过程中搅拌的均匀度,按照集料粒径不同,利用干燥器筛分集料,同时在拌和前期将其投入加热完成的料斗内,通过计算机自动控制系统对其进行准确计量,确保其符合施工要求后应及时放入沥青混合料搅拌设备,在重油加热下进行搅拌作业,保证时间在30秒以上及温度符合设计规定,随后利用自卸车将拌合料向施工现场进行运输。一般情况下,要将普通沥青混合料的出厂温度在140到160摄氏度之间进行有效控制,170到185摄氏度是SMA改性沥青混合料出厂温度的控制范围,摊铺施工中确保其温度大于160摄氏度。 3.2 沥青混合料运输 选用自卸车进行沥青混合料的运输,一般选用车辆吨位在12吨到15吨之间,在沥青混合料运送过程中必须清洗干净车厢,密封箱尾盖,主要选用厚帆布对材料进行隔绝,确保其密封性,这样可以避免热度快速降低。保证摊铺与碾压沥青混合料时,其温度在设计规定范围内。 3.3 沥青混合料的摊铺 由于SMA改性沥青混凝土面层较薄,在摊铺施工中应最大限度地确保其作业的连续性。如路口段路面变宽,其最大宽度为22米时,应选用两台摊铺机进行梯形作业,确保一次摊铺成型。原则上SMA与普通沥青混合料的摊铺施工都必须具有连续性,当遇到下雨天或路面存有积水及路面基层较为湿润、气温在10摄氏度以下时,则应暂停施工。摊铺路面时应将交通封闭,养护施工结束后,才能将交通开放。 3.4 沥青混合料的碾压 沥青玛蹄脂胶浆是SMA混合料中最主要的材料,具有较大的黏度,当温度过低时压实难度较大,基于此,SMA改性沥青路面摊铺作业后应及时进行碾压施工,只有这样才能确保混合料温度符合施工要求。选取重量为22吨的钢轮压路机和重量为26吨的双钢轮振动压路机进行初压与复压作业,其操作顺序以梯形为主。初压时钢轮压路机碾压遍数为2遍,复压时钢轮压路机碾压遍数为3遍,终压则选用钢轮压路机进行一遍碾压。碾压施工中,确保摊铺机与压路机之间的距离符合施工要求,速度以慢速、均匀为主。振动压路机进行施工时,应确保其频率较高及振幅较低。振动频率必须控制在25赫兹以上,振动幅度应控制在0.4毫米到0.8毫米的范围,这种情况下波纹、搓板将不会在路面出现。严禁在碾压施工中运用轮胎压路机进行施工,由于SMA混合料具有较大的粘性,将出现粘黏轮胎、玛蹄脂上浮、泛油等现象。 3.5 SMA混合料施工缝处理 相比普通热拌沥青路面接缝,SMA路面接缝难度较大,在施工中应注意防止冷接缝问题的产生。施工时,应进行垂直施工缝的切割,应防止上、下层施工缝出现重叠现象,两者之间的距离控制在10到20米之间。并将粘层油喷射到施工缝位置,其粘层材料选用的标号必须和混合料一致。 4 结束语 综上所述,随着我国公路工程事业发展速度的不断提升,对车辆行驶的安全性提供了一份保障。SMA改性沥青路面作为公路工程建设的重要结构,其混凝土施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。在公路施工中,必须严格遵循相应地施工工序,提高其施工技术水平,才能确保工程施工的质量,才能实现其经济效益与社会效益。 参考文献 [1]兰海明.对公路工程改性沥青SMA路面施工技术的要点与质量控制的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(24). [2]陶世刚.公路工程施工中改性沥青SMA路面施工技术及应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(18). [3]张莲英,闫雪.浅谈公路工程改性沥青SMA路面施工技术要点及质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2012(3). [4]王飞,马晓阳.浅析SMA沥青路面的施工技术及质量控制[J].城市建设理论研究(电子版),2011(22) |
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