lsma路面施工质量控制和现场监理研究

'LSMA路面施工质量控制和现场监理研究　　摘要：本文通过夏汾高速公路旧水泥混凝土路面加铺沥青改造工程，论述了添加SBS改性沥青LSMA的生产、摊铺、碾压等施工工艺，并结合夏汾高速公路第二合同段杏花至汾阳西段的前后场监理过程，阐述了LSMA的质量控制措施及施工中应注意的问题。关键词：LSMA；施工；控制；监理Abstract:Inthispaper,throughtheoldcementconcretepavementasphaltpavingXiafenexpresswayreconstructionproject,theadditionofSBSmodifiedasphaltLSMAproduction,spreading,rollingandotherconstructiontechnology,andcombiningtheXiafenExpresswaysecondcontractsectionofapricottoFenyangwestfieldsupervisionprocess,expoundsthequalitycontrolmeasuresandconstructionintheLSMAproblem.Keywords:LSMA;construction;control;supervision中图分类号：U416文献标识码：文章编号沥青玛蹄脂碎石混合料(StoneMatrix9 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。从以往使用情况表明，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。我国自80年代初开始，石棉纤维禁用而引进木质素纤维后，SMA性能大幅提高并在国内高速公路上得到广泛应用。2009年5月夏汾高速公路旧水泥混凝土路面加铺改造工程，在加铺层的下面层采用8—12cm两种不同厚度的改性沥青LSMA-25型路面结构，路面施工于2009年10月结束。一、SMA的施工质量控制1.1施工前准备工作。SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外，还应加强以下几个方面的控制：（1）在生产过程中，木质素纤维原料必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥。（2）对于现场加工SBS改性沥青的工程，改性剂SBS的存放时间不宜太长，以防止老化。（3）对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备不得受潮。（4）改性沥青运输温度不低于150℃，保温贮存温度不低于140℃，不得长时间存放；对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌，以防改性剂离析，这一点在夏汾高速公路改造工程中尤为明显。（5）制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，在满足施工的前提下，沥青的加热温度不应太高，一般控制在170℃～180℃之间。1.29 SMA的制拌。生产LSMA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，LSMA与普通沥青混合料生产的主要区别是：（1）木质素纤维的分散拌匀非常重要，干拌时间延长5～15s，加入沥青后的拌和时间延长5-10s，总生产时间延长15～25s。(2)由于沥青可能会离析，LSMA不应在贮料仓里储备时间过长，贮料仓里LSMA的数量不宜过多。（3）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LSMA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。（4）由于LSMA使用了SBS改性沥青，拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃～20℃左右。沥青加热温度掌握在170℃～180℃；矿料加热温度在175℃～185℃；矿粉和纤维不加热；混合料出料温度控制在160℃～165℃（实际施工时的温度范围）,当混合料超过185℃时，应予以废弃。实践证明，这样的温度施工没有困难。夏汾高速公路LSMA下面层采用灰绿岩石料、白云岩石矿粉和高粘度的SBS改性沥青。生产配合比油石比为3.2%，厚度分为8cm、12cm两种；为了充分发挥LSMA下面层的作用，设计单位及专家组还考虑设置了稀浆封层，以解决LSMA下面层孔隙率大而透水的问题。第二合同段LSAM-25沥青下面层生产配比9 1.3LSMA的摊铺和碾压成型。LSMA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15℃时，不宜摊铺改性沥青LSMA；LSMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定（LSMA的松铺系数通常在1.15～1.20之间）。LSAM-25开级配沥青碎石施工质量控制技术标准表注：沥青、碎石材料质量应满足设计要求。LSMA的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。碾压温度越高越好,摊铺后应立即压实，不得等候。压路机应以2～4km/h的速度进行均匀的碾压，碾压按初压（1遍）、复压（2遍）、终压（1遍）三阶段进行，终压温度一般控制在110℃～130℃（实际施工时的温度范围）,终压时不得振动。在碾压过程中，可以发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥，碾压成型后表面有足够的构造深度又基本上不透水（经测定，LSMA路面构9 造深度在0.9～1.25之间）。LSMA的碾压与普通沥青混凝土碾压相比，有以下几点值得注意：（1）为了防止混合料粘轮，可在钢轮表面均匀洒水使其保持潮湿，水中掺少量的清洗剂或其它适当的材料。但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。（2）压路机碾压时相邻碾压带应重叠1/3～1/4轮宽，碾压工作面长度30～50m。（3）LSMA面层一旦达到足够的密度后，碾压即应停止，过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合料被挤压到路表面，影响构造深度。工作中应密切注意路表情况，防止过度碾压。(4)由于LSMA混合料使用了SBS改性沥青且沥青含量高，因而粘度大，不得使用轮胎式压路机碾压，以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果。1.4LSMA混合料沥青含量的控制。设计沥青混合料的难点在于保证其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量。沥青用量过多，将造成粗骨料之间的分离，易产生油斑；沥青用量过少，混合料将难以压实，空隙率过高，骨料之间的沥青膜过薄，从而影响其耐久性。因此，在实际操作过程中应随时控制每天LSMA混合料的沥青用量，每天分上、下午在后场各取一组沥青混合料进行马歇尔试验、抽提试验，及时了解沥青混合料的油石比、空隙率、稳定度等各项技术指标，并作相应调整。LSMA混合料出料以混合料拌和均匀、纤维均匀分布在混合料中、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，拌和时间视实际情况可相应增减。9 1.5油斑的成因及处理方法。在LSMA路面摊铺、辗压成型过程中，路面可能会出现油斑。产生油斑的原因有以下几点：（1）运输距离较远，LSMA混合料中骨料与沥青产生离析；（2）LSMA混合料温度过高，改性沥青发生老化；（3）改性沥青纤维掺加剂拌和不均匀；（4）拌和时间太短，LSMA混合料拌和不够充分；（5）沥青混合料用油量过高；（6）压路机碾压遍数控制不到位，使路面碾压不均匀；（7）拌和料(特别是纤维掺加剂)及路表含有一定的水份；（8）摊铺机等料时间过长及运料车积压过多，发生沥青析漏。　　摊铺中出现的油斑，根据施工管理经验，应及时铲除并用热料填补，碾压中出现的油斑，应及时在油斑区域洒机制砂。当摊铺时遇雨或下层潮湿时，严禁进行摊铺工作。二、LSMA的施工现场监理2.1重视施工前期的监控。在夏汾高速公路监理工作过程中，监理应首先对已确定的施工单位的资质、人员、设备、组织系统等进行了解，提出合理化建议和意见，并在施工过程中对前期工作完成情况进行检查。如对施工组织设计的审查、以及监理大纲的交底等，并召开由业主（专家组及设计代表）、承包商、监理单位参加的协调会，现场解决施工中可能出现的问题。9 2.2实行预防为主的原则。在监理过程中，我们除把握好各工序的质量验收，还对施工过程中较易出现的质量问题向施工单位提出监理意见，尽可能地将隐藏在施工过程中的一些事故因素消灭在萌芽状态，使施工单位不返工或尽量少返工。在夏汾段第二合同段施工监理过程中，短短二十六天的时间里共发出书面监理通知4份；在夏汾段施工监理过程中，监理工程师每天在现场与施工单位探讨，明确施工中注意预防的问题，及时指出施工中的不足，使施工单位在施工中对改性沥青混合料的施工有了明确的认识，为确保施工质量打下良好的基础。2.3依托科技优势，确保工程质量。监理部利用山西省交通科学研究院信息灵、人员素质高的优势，及时解决施工中出现的问题。如在第二合同段SMA下面层加铺过程前，监理部利用沥青路面的施工专家讲学机会，每天坚持参加学习，并多次请老专家来施工现场进行指导。专家在参观后对现场暴露出的许多问题提出了自己的意见，并针对LSMA特殊的施工工艺阐明了其在LSMA方面的施工管理经验，提出了“先重后轻”的碾压原则。实践证明，使用该方法能够减少碾压遍数，节省施工单位机械台班，施工中效果较为理想，既提高了经济效益，又确保了工程质量。2.4及时检测，把握工程质量。为了确保LSMA沥青下面层的施工质量，充分利用山西省交通科学研究院的试验设备和现场中心试验室的条件，对沥青路面平整度、密实度、厚度、弯沉、摩擦系数、构造深度、油石比等进行检测，做到当天施工当天进行钻蕊取样，第二天出报告，对前一天的施工质量进行评定，指导第二天的施工，如发现钻蕊取样后测定的密实度效果没有预期的理想，第二天及时调碾压顺序及遍数，使密实度达到满意的效果。9 2.5对施工现场实行跟踪监理。施工过程中加强现场巡视，跟踪监理，有利于发现问题并及时予以解决。如本次路面改造，对原旧水泥混凝土接缝加铺了沥青马蹄脂应力吸收带，现场监理对被粘起的吸收带均要求作及时贴补处理，不给沥青路面留下任何后患；又如在杏花至汾阳段施工过程中，有一段约40m长度的地段，混合料摊铺后没有及时碾压，经现场监理人员反复及时干预后问题才得以解决，避免了工程质量事故的发生。驻地监理经常对后场堆料场进行巡视，要求承包商将各种材料分别堆放整齐，对细集料做好防雨工作，一旦发现细集料受潮，即要求施工单位进行处理。现场监理一般开拌后就在拌和操作间，现场观察拌和情况，逐盘打印各个热料仓的材料质量、矿粉质量及一盘混合料的总质量，及时计算出矿料级配，与标准配合比进行对照。通过现场巡视，对发现运输车辆有剩余废料及油水混合物过多的情况，及时阻止运料车运入施工现场，并予以清除。检查出厂混合料的温度，对不满足温度要求的沥青混合料坚决予以废料，保证了沥青混合料的质量。三、结论9 近年来，SMA在我国首都机场高速公路、八达岭高速公路、保津高速公路等国内多条高速公路得到应用。山西省大规模使用LSMA目前仅限于夏汾段的水泥路面加铺改造工程，高速公路路面使用LSMA至今尚为首次（截止2009年十月）。相信在不久的将来，LSMA将在高等级公路路面上得到更多的推广使用。9'