改性沥青SMA路面施工质量控制 .doc

'改性沥青SMA路面施工质量控制【摘要】SMA沥青混合料是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂和少量的细粉组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，它最基本的组成是碎石骨架和沥青马蹄脂结合料两大部分，其强度是依靠粗集料在沥青混合料中的骨架嵌挤作用和沥青马蹄脂胶结料粘结裹覆作用形成的，因而它具有很好的耐久性、抗高温稳定性、抗低温开裂、抗滑性及较好的排水性能，尤其是抗高温车辙和低温裂缝以及疲劳性能尤为突出，被广泛的应用于高速公路和一些重载交通的抗滑表层。笔者通过工作实践，调查以往已成功的SMA路面，对改性沥青SMA路面施工质量控制及施工中应注意的一些问题进行了说明。【关键词】改性沥青SMA沥青混合料；施工质量控制【Abstract】SMAasphaltmixtureisanasphalt,slag,fiberandasmallamountofstabilizercompositionofthepowder-filledresinhorseshoeintermittentasphaltgradationofcoarseaggregateandthecompositionofgapskeletonsofasphaltmixture,itsmostbasicskeletoniscomposedofgravelandasphaltbinderresinhorseshoetwomajorparts,anditsstrengthisdependentoncoarseaggregateinAsphaltMixturesqueezetheroleoftheskeletonembeddedresincementandasphaltmaterialshorseshoewrappedreviewtheroleofbondformed,andthusitwithgooddurability,hightemperaturestability,lowtemperaturecrackingresistance,slipresistanceandgooddrainageproperties,especiallyhigh-temperatureruttingandlowtemperaturecrackingandfatigueproperties,particularly,Widelyusedinhighwaytraffic,andsomeheavy-dutyanti-slidingsurface.Practicethroughtheworkoftheauthortoinvestigatethepast,theSMAhasbeensuccessfullyroadSMAmodifiedasphaltoftheroadconstructionandconstructionqualitycontrolshouldbenotedthatsomeoftheproblemsdescribed.【Keywords】SMAAsphaltModifiedAsphaltMixture;ConstructionQualityControl1.SMA的组成特性SMA是一种间断级配沥青混合料。具有粗集料多、矿粉多、沥青用量多、细集料少、添加纤维、材料要求高等特点。粗集料用量达矿料用量的75％以上，而细集料仅占矿料总量的20％以内，矿粉用到了8％～12％左右（一般为10％）。大量的粗集料形成紧密嵌挤的骨架结构，纤维、矿粉、沥青和少量的细集料组成的马蹄脂填充空隙，细集料很少，马蹄脂部分刚好填充了粗集料之间的孔隙，混合料中粗集料相互之间的接触面很多，主要交通荷载由粗集料骨架承受。这种结构组成使得SMA有很好的耐久性、抗车辙、抗裂、抗滑及较好的排水性能，尤其是抗高温车辙和低温裂缝以及疲劳性能尤为突出，同时还具有降低噪音，减少溅水和水雾等功能，这在一定程度上又提高了路面的能见度。SMA路面在使用上虽有很大的优势，但在其施工工艺和控制上也提出了更高的要求和标准，要想铺出一条高性能的SMA路面，就必须在每一个环节对其进行严格的质量控制。2.改性沥青SMA路面的施工质量控制2.1施工前准备工作。检查调试各施工设备的的使用性能，了解生产能力、材料供应与运输能力、确定摊铺进度与碾压设备的匹配，确定松铺系数。3 2.2改性沥青SMA混合料的拌制2.2.1SMA混合料宜使用间歇式拌和机，根据试验室提供的生产配合比进行生产控制，严格控制各料仓的材料用量，特别注意冷料细集料的进料情况，因为SMA的细集料用量很少其料仓开口自然很小，如果细集料潮湿，下料困难，需要加大料仓开口，但这样细集料用量就会增大。所以应尽可能让细集料保持干燥。2.2.2改性沥青SMA混合料的温度控制；沥青的加热温度到160℃以上，一般不超过沥青软化点以上100℃；集料的加热温度一般在210℃～220℃；总拌和时间控制在60S～70S之间；混合料的出厂温度不宜低于180℃；高于195℃的混合料应废弃。拌和出厂的混合料应均匀，目测无花白料、冒青烟、纤维团、离析、结块或析漏等现象。对于过度加热的混合料或已经炭化、起泡或含水的混合料都应废弃。拌和好的SMA混合料应立即使用，如需存放，以不发生析漏为度，且不得储存到第二天使用。2.2.3改性沥青SMA混合料拌和流程图见图1。图1拌和流程图2.3改性沥青SMA混合料的运输2.3.1改性沥青SMA混合料的粘性较大，自卸车厢内要清理干净、并在车厢底部和车厢四周喷洒一层隔离剂，如油水混合物，使混合料不能与车厢粘结。拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动，分三堆装料，以减少粗集料的分离现象。在任何情况下，运输车在运输过程中都应加盖蓬布，以防表面混合料降温结硬壳。运输途中不得随意停歇，残留在车上的低于规定摊铺温度的混合料应予以废弃。运到现场的混合料温度不低于175℃，最好在180℃以上。2.4改性沥青SMA混合料的摊铺和碾压2.4.1改性沥青SMA混合料的摊铺。改性沥青SMA混合料不应在气候寒冷、阴雨的季节施工。施工的最佳温度在20℃以上，低于15℃不宜摊铺改性沥青SMA混合料，当外界温度较低时可适当提高混合料的搅拌和摊铺温度。2.4.2改性沥青SMA混合料的摊铺速度应调整到工料速度平衡，必须缓慢、匀速、连续不断的摊铺；摊铺速度视拌和楼的生产率而定，一般为1～3m/min；摊铺前应预热烫平板100℃以上，摊铺机的熨平板和夯锤尽可能采用较大的震级，使铺面的初始压实度达到85%以上。改性沥青混合料的摊铺温度比普通沥青混合料的摊铺温度要高10℃～20℃，改性沥青SMA混合料的摊铺宜在此基础上在适当提高，试验证明一般不低于175℃，最好在180℃左右。SMA混合料是间断级配，施工很容易造成离析，当道路双车道以上宜采用半副两台摊铺机错开同时铺设SMA混合料，并尽可能地缩短两台摊铺机之间的距离，以保证两机搭接的纵逢是真正的热接缝。2.4.3改性沥青SMA混合料的碾压。SMA混合料必须采用钢轮振动压路机碾压，碾压应遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行；为防止混合料因轮胎压路机的搓揉挤压作用而使沥青马蹄脂上浮，使构造深度降低或泛油，SMA混合料不得使用轮胎压路机碾压。混合料摊铺后，应紧跟着在尽可能高的温度下碾压，不得在低温状态下反复碾压，以防止磨掉石料棱角或压碎石料、破坏石料嵌挤。2.4.4压实分为初压、复压和终压三个环节，且尽可能在高温条件下碾压。SMA混合料的初压温度宜不低于170℃，复压温度不低于165℃，终压温度不低于120℃3 。初压尽可能采用大吨位的压路机在高温状态振动碾压，以提高压实效率且避免石料被压碎。压路机碾压尽可能的靠近摊铺机，以减少碾压前温度散失过多；初压遍数为一遍，复压紧跟在初压后进行，采用与初压同类压路机振动碾压，碾压遍数不少于2～4遍；终压采用刚性静压，紧接在复压后进行以消除轮迹。在整个碾压过程中如有粗集料的压碎、棱角、嵌挤、马蹄脂上浮等现象，应立即停止碾压。同时不得在低温下反复碾压，以免造成集料的棱角磨损、破碎、破坏集料的嵌挤。为防止混合料粘附在轮子上，应适当喷涂清水或含有隔离剂的水溶液，喷洒应呈雾状，以不粘轮为度，严禁使用油水混合物。碾压应均衡，速度不得超过4.0Km/h,以人的正常行走速度为宜，倒退时要关闭振动，端部方向要渐渐地改变，严禁急转弯。2.4.5开放交通应在路面碾压完成或路表温度在50℃以下，方能允许开放交通。2.5施工过程中的质量控制2.5.1改性沥青SMA应特别重视原材料的质量检查、施工温度和压实工序的管理。重点控制SMA混合料的试件的密度、空隙率、VMA、VFA、VCA等四大体积指标，应使其保持一定的稳定性。2.5.2改性沥青SMA混合料的制作施工过程中的质量控制，主要是混合料的拌和温度、出厂温度、到现场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度、混合料拌和均匀性、矿料级配和沥青用量。检测矿料级配和沥青用量，每天每台拌和机取样进行抽提及筛分试验不少于两次，矿料级配的偏差应符合规范容许范围的要求，木质纤维的质量误差不应超过要求数量的±10%，油石比误差不能超过标准配合比最佳油石比的±0.3%。2.5.3改性沥青SMA路面的质量检测，主要是压实度、厚度、平整度、构造深度和摩擦系数等。3.SMA路面施工中常见的问题3.1溢料。SMA为间断级配，粗集料用量多，细集料少，矿粉多；细集料用量有时候甚至超过10％，这给拌和楼供料系统带来了不少困难，经常会发生粗集料不够用，细集料溢仓的情况。这时如果操作员为使料仓不溢料或亏料而放料，将使SMA的配合比失去了意义，也就无法保证SMA路面的质量了。因此应该在冷料仓的配置和热料仓的设置上下功夫，不能按普通沥青混合料的设置方法解决。3.2压实问题。过压是SMA路面的大忌，但是压实是否足够也应引起注意，因为害怕过压造成马蹄脂上浮，产生油斑，而减少压实遍数，减轻碾压功率。但通车后在车载作用下，空隙率很快减少，出现车辙、泛油现象。所以在碾压成型过程中一定要特别注意加强压实工艺过程管理。压实度控制也应以碾压工艺为主，尽可能避免钻孔检测压实度，因为钻孔可能将成为日后开裂的一个诱发因素。3.3细集料过量。因为细集料过多容易破坏SMA混合料骨架的嵌挤结构，粗集料的嵌挤作用不能发挥，从而失去了SMA的特性。在SMA配合比设计时，应适当降低油石比，增加粗集料用量，减少4.75mm通过量，增大压实功，使通车后路面空隙率减小较慢，提高抗车辙能力。在施工中，应注意这些常见问题，避免因这些常见问题而引起路面使用后先后现的各种早损现象，提高路面的行车舒适性和使用年限。参考文献［1］《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004人民交通出版社2004.11［2］《公路沥青马蹄脂碎石路面技术指南》SHCF40-01-2002人民交通出版社［3］沈金安：《SMA路面设计与铺设》人民交通出版社2003.11［4］沈金安：《改性沥青与SMA路面》人民交通出版社19993'