改性沥青SMA路面施工技术与研究

发表时间:2017/9/26   来源: 《建筑学研究前沿》2017年第10期   作者:刘东升
[导读] 伴随我国城市化进程的进一步加快,交通运载量进一步提升,对于市政道路工程以及高速公路工程的路面质量也提出了更高的要求。
宁波广天建通工程管理有限公司  浙江宁波  315000
  摘要:SMA改性沥青混合料是一种比较理想的路面结构。可避免道路的早期损坏、减少维修养护费用,延长使用寿命。本文通过围绕沥青路面道路施工技术要求,重点分析改性沥青路面技术实践应用。
  关键词:SMA路面;改性沥青;配合比设计;施工工艺;质量控制
  
  
  引言
  伴随我国城市化进程的进一步加快,交通运载量进一步提升,对于市政道路工程以及高速公路工程的路面质量也提出了更高的要求。由于路面工程对于道路工程总体质量以及工程建设起着关键性的作用,因此,对于道路工程材料的研究是十分必要的。而改性沥青混凝土材料相较于传统的橡胶沥青SMA路面有着多方面的优势,使用改性沥青混凝土材料的路面的耐磨性以及维护成本均优于传统路面,因此,SMA改性沥青混凝土材料在路面工程中的应用愈加广泛。但国内对于改性沥青混凝土路面的应用起步相对较晚,路面的施工技术以及工艺等方面还尚未成熟,从而影响了整体施工质量。
  1沥青SMA路面道路施工技术要求
  1.1详细检查路面施工设计
  在进行沥青SMA路面施工以前,需要由技术人员详细检查设计图纸,在与施工现场的情况进行结合后,及时修改图纸中存在的不足与缺陷,从而确保图纸设计的科学性和合理性。施工人员在图纸设计完成以后,需要根据图纸对工程所需沥青材料总量进行精确计算,使采购部门能够提前制定计划,确保在预期时间内能够高质量地完成施工作业,另外技术人员要现场进行跟踪指导,及时处理和解决施工过程中存在的问题。
  1.2合理安排路面施工过程
  假如有施工中断情况出现在公路施工中,会严重影响到路面的整体质量,所以施工单位在对施工质量严格控制的基础上,还需要确保连续性施工。沥青SMA路面施工时,施工人员需要与工程图纸相结合,合理安排路面的施工过程,通过双班轮流制度来确保施工的流畅性。同时技术人员和设计人员要现场指挥重要路段的施工,从而使施工效率和质量大幅提高。
  1.3合理配比沥青材料
  沥青混合材料是沥青SMA路面的主要成分,路面施工质量受沥青材料配置合理性的直接影响,所以施工中需要对沥青混合材料的配比严格把关。施工单位要通过现场实验来确定配比,从而使混合料配比与设计要求相符合,并且必须在采购之前完成配比实验,防止有采购浪费等问题出现,使施工成本大幅增加。
  2改性沥青SMA路面施工技术实践应用
  2.1混合料拌合
  在拌合沥青混合料时要确保有充足的时间,使混合料中均匀分布各种材料,从而保证沥青能够裹覆所有矿料颗粒。在拌合改性沥青混合料时,需要控制沥青的加热温度在160℃-180℃之间,控制矿料加热温度在180℃左右,拌合时间必须大于1min,保持20s的干拌和40s的湿拌。尽管拌合时间越长材料的均匀性越好,不过过长时间的搅拌会使沥青薄膜充分接触氧气,从而出现老化现象,所以施工人员需要对混合料拌合时间进行合理控制。

一般情况下,需要在车上直接检测沥青混合料的温度,常用的方法是在20mm深的位置插入有刻度的温度计,从而对沥青温度直接检测;也有少数单位通过红外线对温度进行测量,该方法主要是对混合料的表面进行读数,为了使该问题得到有效解决,施工人员可以在卸料口的位置对混合料进行检测。在拌合质量控制中,改性沥青混合料的取样和检测是两项重要工作,成品的合格与否主要通过取样的检测数据进行确定,所以在取样、检测时需要严格按照相关规定进行,从而保证改性沥青混合料的质量和特征能够通过监测结果得以体现。
  2.2混合料运输
  在混合料运输以前,需要将一层油水混合物涂抹在清扫后的车厢内部,其中4∶1为水和植物油的比例,从而防止沥青混合料粘结在运输车厢板上,不过不允许在车厢内直接涂抹柴油。在将混合料通过拌合机转移至运料车上时,每完成一斗放料则需要移动一次运料车,正常情况下5次即可完成装料。在装完混合料以后,需要使用篷布覆盖运料车,防止雨水对其造成污染,并且还能够减少温度的流失,起到保温效果。在进行摊铺现场以前,要清洗运料车的轮胎,防止对路面被泥土污染。运料车需要挂空挡位进行卸料,通过摊铺机向前推动。2.3混合料摊铺施工
  在摊铺改性沥青混合料以前,需要对基层的平整度进行检测,另外清扫干净基层表面的尘土,将乳化沥青洒在基层之间使其形成粘接。为了使摊铺的平整度得到保障,需要将雪橇安装在摊铺机上,针对一些改性沥青具有较大的稠度,并且受温度影响较大,要防止混合料离析现象因运送路程较长而出现,在摊铺过程中,能够设置2台摊铺机同时作业,按照施工现场的实际情况设定宽度。施工人员需要采取梯形队摊铺的方式进行中、下面层的施工,将改性沥青混合料摊铺前后的距离控制在大于10cm且小于30cm的范围内,左右摊铺机的重叠范围控制在大于5cm且小于10cm的范围内,确保热接缝。在摊铺上面层和中面层时要对下层的泥土和杂物进行清理,将下面层清洗干净后把粘层油撒在上面,粘层油的最佳量为每立方0.3-0.5kg,同时保证在粘油层破乳后摊铺混合料。在进行摊铺作业时,要保持均匀、连续、缓慢摊铺改性混合料。通常情况下9:00-14:00为最佳摊铺时间,不允许中间停顿或速度改变等情况出现摊铺过程中,对路面平整度造成影响。
  2.4混合料碾压施工
  在沥青SMA路面施工中,压实作为最后一道工序,同时也是极其重要的关键环节,能够使沥青混合料物理力学性能和功能特性满足设计要求。碾压施工的良好与否不但影响着沥青表面的平整度,而且还影响着沥青面层的高密度。改性沥青混合面层碾压一般分初压、复压和终压为三个阶段。一是初压,因为在摊铺施工中,摊铺机的烫平板已将沥青混合料进行初步整平压实,同时对于改性沥青混合料而言,干硬性材料具有较高的温度要求,起初的温度在165℃以上,所以想要达到良好的效果,只需要较小的压实作业即可。二是复压,在沥青SMA路面压实过程中,复压是极其关键的环节,对压路机也有着比较严格的要求。因为改性沥青具有较大的黏度,同时大部分路面层较厚,所以想要达到路面的密实度要求,需要较大的压实功能。三是终压,沥青混合料结束碾压时,温度不宜过高或过低,所以在复压以后,可以通过轻型双钢轮压路机进行静压,控制速度在2-3km/h,终压的温度控制在120℃左右,不过碾压次数要控制在2次以上,确保没有明显轮迹出现在路面。
  3质量控制及检测
  质量控制重点:集料的质量、混合料的拌和均匀性、施工温度、碾压。纤维的投放时间要严格控制,为确保纤维拌合的均匀性应适当延长干拌时间。另外一定要保持纤维的干燥,防止纤维受潮成团造成SMA路面通车后出现油斑。在施工过程中应加强出厂、到场料温检测,保证摊铺温度不低于160℃,碾压段落不应太长。施工过程中对混合料进行了抽检,通过现场钻芯和马歇尔试验、抽提试验判断各项指标是否满足规范要求。
  结语
  综上所述,由于SMA混合料是温度敏感性材料,因此施工配合比和施工工艺确定以后,控制好施工温度就成为SMA路面能否成功的关键。通过1-3年的运行,未发现车辙等早期病害,路面整体状况良好,平整度变化不大,因此从SMA路面原材料的选择、配合比的设计到施工工艺和质量控制及检测来看,实践证明改性沥青SMA路面技术在太原市的应用是可行的,可以有效的提高路面的使用性能。
  参考文献:
  [1]DB14/T160-2007.公路改性沥青SMA路面施工技术规范[S].2015.
  [2]JTGF40-2004.公路沥青SMA路面施工技术规范[S].2014.
  
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