許權鋒
(深圳市交運工程集團有限公司)
瀝青瑪蹄脂混合料(SMA)是一種由改性瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充間斷級配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。改性瀝青混合料所使用的基質(zhì)瀝青為改性瀝青,同時混合料中采用纖維穩(wěn)定劑。它以良好的抗車撤和抗滑性等性能獲得了人們的青睞。
(1)粗集料
SMA所選用的粗集料應采用質(zhì)地堅硬,表面粗糙,形狀接近立方米,有良好的嵌擠能力的破碎集料。用于SMA的粗集料在細破作業(yè)時不得采用鄂式破碎機加工。其中常用的集料有輝綠巖。
(2)細集料
SMA中選用的細集料(小于4.75 mm顆粒)要求石質(zhì)堅硬,富有棱角,并有一定的表面粗糙度,軟質(zhì)含量小,塑性低,粘土含量不超過1%。細集料宜用人工砂,不宜使用天然砂。
(3)填料(礦粉)
SMA中選用的填料必須采用石灰石等堿性巖石磨細的石粉,其他粉料不宜使用。原石料的泥土雜質(zhì)應除凈。填料要求干燥、潔凈。
(4)瀝青
路面面層使用改性瀝青,其技術要求如下:
①基質(zhì)瀝青:SMA使用的基質(zhì)瀝青要求采用有良好的粘結(jié)性、溫度穩(wěn)定性、稠度較大(較硬一些)一些的瀝青。一般應用A級道路石油瀝青,道路石油瀝青技術要求見《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)。
②改性劑:選用苯乙稀——丁二稀——苯乙稀嵌段共聚物(SBS)作為改性劑。改性瀝青的技術要求詳見《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)。SBS改性劑劑量為4%。
瀝青路面鋪筑前,先施工試驗路段。試驗路段選取直線型路段進行試驗,長度控制在200 m左右。通過試驗路段施工,來確定混合料的穩(wěn)定性以及運輸、攤鋪和壓實設備的效率和施工方法、施工組織的適應性,獲取各類瀝青混合料施工生產(chǎn)的技術指標。
通常采用間歇式瀝青混合拌料機來對瀝青SMA進行拌和。完成混合料生產(chǎn)配合比設計與試拌后,可正式向拌合站下達生產(chǎn)指令。
生產(chǎn)指令包括以下幾方面。
(1)冷集料送料比例、瀝青用量、纖維用量。
(2)每盤混合料中各熱料倉集料、填料、瀝青結(jié)合料與纖維的精配數(shù)量。
(3)改性瀝青加熱溫度(不高于175℃)、集料加熱溫度(190~200℃)、混合料出料溫度(175~185℃)。
(4)拌和方式、干拌時間(10~15 s)與濕拌時間(30~50 s)。
拌合站必須按上述指令進行混合料生產(chǎn),并對配合比與施工溫度進行嚴格的質(zhì)量控制。電腦打印每盤混合料的配合比與溫度數(shù)據(jù),并對混合料的數(shù)據(jù)與外觀逐盤進行監(jiān)控。
每工作日必須至少取樣2次進行混合料抽提篩分試驗(篩分試驗以洗篩法結(jié)果為準)與馬歇爾特性試驗,檢驗混合料配合比及馬歇爾試件體積參數(shù)與設計的一致性。
拌制好的成品混合料在儲倉內(nèi)存放時間不得超過4 h,在存放期間不應發(fā)生析漏,混合料溫度超過195℃應堅決給予廢棄。不容許將SMA混合料存放過夜用于次日鋪筑。
瀝青混合料運輸車的運輸量應多于拌和機的攪拌能力及攤鋪設備的施工速度,因此當攤鋪設備前方的瀝青混合料運輸車應超過五輛才能開始進行攤鋪工作,運料車應被雙層篷布進行嚴實地覆蓋。使用包含金屬探測針技術的插入式智能溫度計來對瀝青混合料的出廠溫度進行檢測,當瀝青混合料運輸至施工現(xiàn)場之后,還應對現(xiàn)場溫度進行檢測。在插入溫度計的同時要確保插入深度不能小于15 cm,在運輸車的側(cè)面中間位置設有專門的檢測孔,孔口至車廂頂部的距離約為30 cm左右。在拌和機向運料機進行放料工作時,運輸車應通過前后移動來將物料分為三次進行裝載,通過這種方式來改善粗集料易分離的現(xiàn)象。
在路面攤鋪工程中,最關鍵的步驟是SMA的溫度控制,SMA的溫度是否達標,可以直接影響到路面的密實度,并可以決定整個路面的施工質(zhì)量和持久性。由于在施工過程中采用的改性瀝青及纖維穩(wěn)定劑來保持路面質(zhì)量的溫度,因此瀝青混合料在攤鋪過程中的最適宜溫度應控制在160~180℃之間,當瀝青混合料溫度低于140℃時,應禁止對其使用,并作廢料處理。在攤鋪時,對地面溫度的選擇也有一些講究,盡量選擇一日之中溫度最高時段進行施工,當?shù)孛鏈囟仍?5℃以下時,不利于道路攤鋪,當降雨時必須立刻停止攤鋪,并將剩余尚未壓實的混合料進行清掃。
保證攤鋪工程持續(xù)并穩(wěn)定,是確保道路平整度的最基本條件。應根據(jù)拌和機的產(chǎn)量、設備的配套情況、攤鋪厚度等參數(shù)進行攤鋪速度的設定。攤鋪速度通常設定在1~3 m/min,且應確保攤鋪機穩(wěn)定、勻速地進行,不得隨意變換速度或中途停頓,且攤鋪機設備的物理寬度不應超過7.5 m,通常采用2臺或2臺以上同樣類型的攤鋪機前后錯開10~20 m呈梯隊方式同步攤鋪,且兩者幅度之間應保持30~60 mm的寬度搭接,避免前攤鋪車中混合料冷卻的情況發(fā)生。
SMA瀝青混凝土碾壓應遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。在SMA鋪筑中通常采用2臺10~12 T雙鋼輪壓路機緊跟攤鋪機各負責半個攤鋪寬度的進行壓實作業(yè),但在中部應有適當?shù)膶挾?約1 m左右)的重疊。另一臺雙鋼輪壓路機緊跟前面2臺壓路機進行補充壓實,并負責消除輪跡。整個攤鋪碾壓應均衡地進行且終了溫度應不低于120℃。禁止使用輪胎壓路機,因為一是SMA混合料粘性大,易粘輪,二是輪胎搓揉碾壓,會使瑪蹄脂上浮,造成構(gòu)造深度降低,甚至泛油。不允許在新鋪混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動位置、突然剎車或停機休息;其他機械亦不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。
攤鋪機全幅施工,不存在縱向接縫,所以應保持勻速、不間斷連續(xù)攤鋪以減少橫向接縫,盡量做到一天只有一個橫接縫。橫接縫一般采用平接縫,也就是切割成垂直面的方法??稍诼访嫱旯ず?,稍候片刻,在其尚未冷卻之前,就切割好。要求縫直且與路線方向垂直,避免鋸進下層。在下次施工搭接前,要先涂刷薄層乳化瀝青后方可接下去鋪筑混合料。
瀝青瑪蹄脂混合料路面應待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時,才可開放交通,最一般瀝青混凝土路面,在靜壓完成5~6 h就可以放車通行,而SMA靜壓完成后很長時間路面彈性較大,需要保護24 h以后才可開放交通。
[1]公路瀝青路面施工技術規(guī)范(JTJ F40-2004)[S].人民交通出版社.
[2]沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].人民交通出版社,1999