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【摘 要】 在我国公路建设中,沥青混凝土路面占很大部分,在推动我国经济建设方面起着非常重要的作用。本文中就改性沥青SMA混合料施工质量的控制进行探讨,目的在于推进我国公路建设的发展,提高公路工程的施工质量。
【关键词】 公路;沥青混合料;施工;质量
一、施工前的准备工作
1、基层的清扫。在混合料摊铺前必须对基层进行彻底的清扫,特别是一些污染严重的部位要用高压水枪进行冲洗,以达到洁净的要求。在摊铺的时候,还要组织人员现场清扫,防止尘土或杂物影响到工程的施工。
2、原材料的准备。原材料主要指的是括粗集料、细集料、矿粉、沥青胶结料和沥青混合料纤维稳定剂等,为保证SMA面层颜色的一致性,应统一指定材料供方,两拌合站用料一致。沥青路面使用的沥青、集料、矿粉等各种材料应附有供应商的质量检验单。运至现场的各种材料要有供应商提供的检测报告或商检报告,同时必须从现场取样进行质量检验,经评定合格方可使用,对SMA沥青材料、纤维等工厂生产的材料,应有清晰的标记,标明生产日期和批号。
3、拌合机准备。生产SMA混合料前各搅拌站认真检查保养维修设备,消除故障隐患,使搅拌站处于良好的技术状态,尽量避免和减少的故障的发生,同时购置易损配件,准备抢修人员,一旦发生故障及时进行抢修。
拌合机调试时按矿料级配要求计算相关数据,认真检查振动筛尺寸,以及有无破漏现象,如不符合标准应及时更换。沥青混合料的拌和站要对生产配合比进行验证,对反复调整确定的拌合站热料仓比例和最佳沥青含量进行试拌,根据试拌确定热料仓比例和最佳沥青含量为生产标准配合比,搅拌站的调试工作均在铺筑前完成。
二、混合料拌合
沥青搅拌站在正式生产前应按计划,按设计标准和配比提前采购足够的SMA沥青、玄武岩粗细集料、矿粉和木质纤维材料,防止因原材料供应问题影响生产的正常进行。
SMA与普通密级配沥青混凝土的最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一,量多,细集料很少,矿粉用量多,另外添加木质纤维,这就给混合料的拌合带来不少困难,为此应该在料斗、料仓的安排上下功夫,合理调整冷热仓中粗细集料的数量,尤其细集料本身使用较少,如果遭受雨淋受潮,那细集料在小小的冷料仓的料口很难漏下来,因此对细集料的存贮地要加盖棚顶,防止下雨受潮,其次在SMA混合料中必须使用木质纤维,木质纤维是普通沥青混合料搅拌中所没有的材料,这样多一种材料就要多一个供料口,采用自动投放纤维机投放纤维。按配合比进行拌和,SMA改性沥青混合料的拌制工艺虽类似于常规的沥青拌和料,但由于SMA间断级配集料多、矿粉多、细集料少,又加入纤维,所以较难拌和均匀,因此拌制质量要进行严格控制,搅拌设备的参数要适当调整,干拌及湿拌的时间都需适当延长,干拌时间不宜低于8S,湿拌不宜低于45S。温度控制可按以下范围控制:沥青加热温度一般控制在170℃—180℃,矿料加热温度一般控制在180℃—190℃,SMA混合料出料温度一般不低于180℃,不高于190℃。SMA混合料拌和以后,不能像普通沥青混合料那样贮存时间太长,但为了保证摊铺机的连续摊铺,进行储存混合料是必要的,但应避免温度过高造成沥青混合料的老化。
三、混合料摊铺
出厂的沥青混合料应均匀一致,无花白料,不符合要求时不得使用,并应及时调整,达到要求后方可进行施工。沥青混合料运至施工地点时的温度不低于120℃,摊铺温度不低于110℃,在摊铺开始前,摊铺机的熨平板需加热,加热到100℃以上,铺筑过程中不停顿地开动熨平板的振动和压实装置,摊铺机螺旋送料器应不停的转动,两侧保持有不少于送料器2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽度端面上不发生离析。沥青砼下面层已施工完毕,厚度的控制直接使用平衡梁,摊铺机速度应调整到与供料速度平衡,必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿,这是保证路面平整度的重要环节。为保证摊铺机平稳通过检查井盖,可在检查井两端安放楔形钢垫,待履带通过后迅速取走,这样可有效防止由于摊铺机突然升高和降低而影响平衡梁的精度。平衡梁的探头尽量避开检查井盖。当沥青混合料由于天气原因或设备严重故障等,致使混合料温度迅速降低,表面结成硬壳的,必须拉回作废料处理。如果不能连续供料,要将剩余的混合料都摊铺完,抬起摊铺机,做好临时接头,将混合料压实。用机械摊铺的混合料,不得人工反复修整。当出现特殊情况时,可用人工局部找平或变更混合料。
四、混合料碾压
1、在SMA路面的施工中,压实是最重要的工序,SMA必须采用刚性碾碾压,不容许采用轮胎压路机碾压,要求必须采用双驱动双振动压路机。主路面碾压计划使用6台压路机同时作业,其中四台分别紧跟摊铺机,两台在后面赶光,碾压时的初压温度要求大于160℃,碾压速度要缓慢,洒水不能多,对于DD110、DD130等振动压路机,一般要求初始碾压采用高频强震,速度3~5公里/小时(和人行走速度相当),一定要紧跟摊铺机,后退时轮迹应与前进时重合,相邻应使轮迹重合20cm左右,如此重复两到三遍,温度降低到120℃左右时,再使用钢轮压路机静压赶光2遍,第三遍震动是如果温度降低到115℃左右,使用刚轮压路机赶光2遍,即可完成。
2、碾压工艺八字方针:“紧跟、慢压、高频、低幅”。压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,不管摊铺的混合料温度有多高,哪怕在180℃以上都不怕,因为只有在高温条件下碾压才能取得良好的效果。切忌在较低温度下翻来覆去的压,压实度不容易达到且不说,石料的棱角都压掉了,石料还可能压碎如果出现石料压碎的现象,应及时停止振动,静压一遍赶光成活。
慢压是针对目前大都碾压速度过快的现象说的,一般要求的碾压速度不能超过4~5km/h。
高频和低幅是针对SMA这样的薄层沥青面层而言的。由于SMA层才4cm,影响深度不能太深,不能对中面层造成损伤。振幅小时一次给的力影响浅,但频率高,使压路机前进过程中每一点都被压实。这一点对提高SMA的压实度,防止石料损伤,保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用很重要。大振幅碾压很容易造成碾压过度,使石料压碎,或者玛蹄脂上浮。这也是保证SMA路面的平整度的关键。
3、碾压注意事项。因SMA含油量高,高频振动碾压时如果出现泛油现象,应及时停止振动,防止泛油加剧,静压一遍赶光成活,必要时采取吸油或返修,保障工程质量。
对SMA结构来说,过碾压是个大忌。过度碾压会使SMA路面变成像含水量很大的弹簧土路基一样,无法稳定。所以只能通过严格控制碾压遍数的方法控制压实度。
为确保面层的平整度,压路机折返严禁刹车急停,应慢开起步,以免引起攤铺层表面的推移,两端折回处的位置应呈阶梯状,随碾压路段向前推进,以免影响面层的整体平整度。
五、结语
随着我国经济的发展,公路建设项目越来越多,并且在施工技术、施工工艺、原材料的应用等方面都有了很大进步。近年来,改性沥青SMA混合料在公路建设中得到了广泛的应用,有效的提高公路的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性,而且还具备良好的耐老化性能和抗滑性能,在当前公路建设中应该大力推广。为确保摊铺改性沥青SMA混合料的摊铺质量,提高路面的压实度与平整度,施工时应从施工准备,混合料的运输、拌合、摊铺及碾压等多方面进行综合控制,才能提高施工质量,在质量、进度及经济等方面取得令人满意的结果。
参考文献:
[1]郑晓光、徐健、丛林《离析对沥青混合料路用性能的影响》[J].公路交通科技,2011(27).
[2]邸正方《沥青路面施工中离析的防治措施》[J].工程机械与维修,2012(31).
【关键词】 公路;沥青混合料;施工;质量
一、施工前的准备工作
1、基层的清扫。在混合料摊铺前必须对基层进行彻底的清扫,特别是一些污染严重的部位要用高压水枪进行冲洗,以达到洁净的要求。在摊铺的时候,还要组织人员现场清扫,防止尘土或杂物影响到工程的施工。
2、原材料的准备。原材料主要指的是括粗集料、细集料、矿粉、沥青胶结料和沥青混合料纤维稳定剂等,为保证SMA面层颜色的一致性,应统一指定材料供方,两拌合站用料一致。沥青路面使用的沥青、集料、矿粉等各种材料应附有供应商的质量检验单。运至现场的各种材料要有供应商提供的检测报告或商检报告,同时必须从现场取样进行质量检验,经评定合格方可使用,对SMA沥青材料、纤维等工厂生产的材料,应有清晰的标记,标明生产日期和批号。
3、拌合机准备。生产SMA混合料前各搅拌站认真检查保养维修设备,消除故障隐患,使搅拌站处于良好的技术状态,尽量避免和减少的故障的发生,同时购置易损配件,准备抢修人员,一旦发生故障及时进行抢修。
拌合机调试时按矿料级配要求计算相关数据,认真检查振动筛尺寸,以及有无破漏现象,如不符合标准应及时更换。沥青混合料的拌和站要对生产配合比进行验证,对反复调整确定的拌合站热料仓比例和最佳沥青含量进行试拌,根据试拌确定热料仓比例和最佳沥青含量为生产标准配合比,搅拌站的调试工作均在铺筑前完成。
二、混合料拌合
沥青搅拌站在正式生产前应按计划,按设计标准和配比提前采购足够的SMA沥青、玄武岩粗细集料、矿粉和木质纤维材料,防止因原材料供应问题影响生产的正常进行。
SMA与普通密级配沥青混凝土的最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一,量多,细集料很少,矿粉用量多,另外添加木质纤维,这就给混合料的拌合带来不少困难,为此应该在料斗、料仓的安排上下功夫,合理调整冷热仓中粗细集料的数量,尤其细集料本身使用较少,如果遭受雨淋受潮,那细集料在小小的冷料仓的料口很难漏下来,因此对细集料的存贮地要加盖棚顶,防止下雨受潮,其次在SMA混合料中必须使用木质纤维,木质纤维是普通沥青混合料搅拌中所没有的材料,这样多一种材料就要多一个供料口,采用自动投放纤维机投放纤维。按配合比进行拌和,SMA改性沥青混合料的拌制工艺虽类似于常规的沥青拌和料,但由于SMA间断级配集料多、矿粉多、细集料少,又加入纤维,所以较难拌和均匀,因此拌制质量要进行严格控制,搅拌设备的参数要适当调整,干拌及湿拌的时间都需适当延长,干拌时间不宜低于8S,湿拌不宜低于45S。温度控制可按以下范围控制:沥青加热温度一般控制在170℃—180℃,矿料加热温度一般控制在180℃—190℃,SMA混合料出料温度一般不低于180℃,不高于190℃。SMA混合料拌和以后,不能像普通沥青混合料那样贮存时间太长,但为了保证摊铺机的连续摊铺,进行储存混合料是必要的,但应避免温度过高造成沥青混合料的老化。
三、混合料摊铺
出厂的沥青混合料应均匀一致,无花白料,不符合要求时不得使用,并应及时调整,达到要求后方可进行施工。沥青混合料运至施工地点时的温度不低于120℃,摊铺温度不低于110℃,在摊铺开始前,摊铺机的熨平板需加热,加热到100℃以上,铺筑过程中不停顿地开动熨平板的振动和压实装置,摊铺机螺旋送料器应不停的转动,两侧保持有不少于送料器2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽度端面上不发生离析。沥青砼下面层已施工完毕,厚度的控制直接使用平衡梁,摊铺机速度应调整到与供料速度平衡,必须缓慢、均匀、连续不断的摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿,这是保证路面平整度的重要环节。为保证摊铺机平稳通过检查井盖,可在检查井两端安放楔形钢垫,待履带通过后迅速取走,这样可有效防止由于摊铺机突然升高和降低而影响平衡梁的精度。平衡梁的探头尽量避开检查井盖。当沥青混合料由于天气原因或设备严重故障等,致使混合料温度迅速降低,表面结成硬壳的,必须拉回作废料处理。如果不能连续供料,要将剩余的混合料都摊铺完,抬起摊铺机,做好临时接头,将混合料压实。用机械摊铺的混合料,不得人工反复修整。当出现特殊情况时,可用人工局部找平或变更混合料。
四、混合料碾压
1、在SMA路面的施工中,压实是最重要的工序,SMA必须采用刚性碾碾压,不容许采用轮胎压路机碾压,要求必须采用双驱动双振动压路机。主路面碾压计划使用6台压路机同时作业,其中四台分别紧跟摊铺机,两台在后面赶光,碾压时的初压温度要求大于160℃,碾压速度要缓慢,洒水不能多,对于DD110、DD130等振动压路机,一般要求初始碾压采用高频强震,速度3~5公里/小时(和人行走速度相当),一定要紧跟摊铺机,后退时轮迹应与前进时重合,相邻应使轮迹重合20cm左右,如此重复两到三遍,温度降低到120℃左右时,再使用钢轮压路机静压赶光2遍,第三遍震动是如果温度降低到115℃左右,使用刚轮压路机赶光2遍,即可完成。
2、碾压工艺八字方针:“紧跟、慢压、高频、低幅”。压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,不管摊铺的混合料温度有多高,哪怕在180℃以上都不怕,因为只有在高温条件下碾压才能取得良好的效果。切忌在较低温度下翻来覆去的压,压实度不容易达到且不说,石料的棱角都压掉了,石料还可能压碎如果出现石料压碎的现象,应及时停止振动,静压一遍赶光成活。
慢压是针对目前大都碾压速度过快的现象说的,一般要求的碾压速度不能超过4~5km/h。
高频和低幅是针对SMA这样的薄层沥青面层而言的。由于SMA层才4cm,影响深度不能太深,不能对中面层造成损伤。振幅小时一次给的力影响浅,但频率高,使压路机前进过程中每一点都被压实。这一点对提高SMA的压实度,防止石料损伤,保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用很重要。大振幅碾压很容易造成碾压过度,使石料压碎,或者玛蹄脂上浮。这也是保证SMA路面的平整度的关键。
3、碾压注意事项。因SMA含油量高,高频振动碾压时如果出现泛油现象,应及时停止振动,防止泛油加剧,静压一遍赶光成活,必要时采取吸油或返修,保障工程质量。
对SMA结构来说,过碾压是个大忌。过度碾压会使SMA路面变成像含水量很大的弹簧土路基一样,无法稳定。所以只能通过严格控制碾压遍数的方法控制压实度。
为确保面层的平整度,压路机折返严禁刹车急停,应慢开起步,以免引起攤铺层表面的推移,两端折回处的位置应呈阶梯状,随碾压路段向前推进,以免影响面层的整体平整度。
五、结语
随着我国经济的发展,公路建设项目越来越多,并且在施工技术、施工工艺、原材料的应用等方面都有了很大进步。近年来,改性沥青SMA混合料在公路建设中得到了广泛的应用,有效的提高公路的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性,而且还具备良好的耐老化性能和抗滑性能,在当前公路建设中应该大力推广。为确保摊铺改性沥青SMA混合料的摊铺质量,提高路面的压实度与平整度,施工时应从施工准备,混合料的运输、拌合、摊铺及碾压等多方面进行综合控制,才能提高施工质量,在质量、进度及经济等方面取得令人满意的结果。
参考文献:
[1]郑晓光、徐健、丛林《离析对沥青混合料路用性能的影响》[J].公路交通科技,2011(27).
[2]邸正方《沥青路面施工中离析的防治措施》[J].工程机械与维修,2012(31).