高玉飛
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450009)
瀝青瑪蹄脂面層施工技術要點分析
高玉飛
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450009)
分析了瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)路面施工的方法特點,介紹了工藝流程和施工操作要點,對混合料生產、運輸、攤鋪和碾壓的要點進行了描述。
瀝青瑪蹄脂碎石路面;方法特點;工藝流程;生產;運輸;攤鋪;碾壓
瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)路面具有良好的溫度穩(wěn)定性和抗疲勞性能,是一種使用性能優(yōu)良的路面,進入21世紀后,在國內逐步得到了推廣應用。由于SMA瀝青混凝土路面具有抗滑性好、噪聲較低等功能,且密水性好,耐久性好,路面使用壽命長,維修成本低。
1)本方法采用間歇式瀝青混合料拌和樓集中拌和、大噸位自卸車運輸、履帶式瀝青混合料攤鋪機進行攤鋪、雙鋼輪振動壓路機高溫碾壓成型的機械化流水作業(yè)方法,其中拌和時采用專用纖維穩(wěn)定劑投料裝置直接將木質纖維自動投放,攤鋪時采用非接觸式平衡梁自動找平。
2)SMA路面對原材料及機械設備的性能要求高,由于混合料生產時各料倉間不平衡、礦粉投放時間加長,拌和時間增加,產量降低比較明顯,必須配備每小時產量達240 t的拌和設備。
3)由于SMA混合料為間斷級配,粗集料粒徑單一、量多,細集料很少,礦粉用量大,且使用改性瀝青,因而SMA路面施工時應充分考慮其瀝青瑪蹄脂的黏性大及工序間的互動性強引起的施工難度。
4)本方法受氣候條件影響明顯,適宜在高溫季節(jié)施工。
備料→配合比驗證調整→瀝青混合料生產→混合料運輸→攤鋪→碾壓→養(yǎng)護。
3.1施工準備
1)拌和站選址宜選空曠、環(huán)境干燥、地勢稍高、地下水位低,并具有較好運輸條件的地方,能連續(xù)拌和供料滿足現(xiàn)場攤鋪要求(供料半徑不宜大于30 km);場地應足夠大,能滿足堆放各種規(guī)格集料和穩(wěn)定劑、抗剝離劑,瀝青的儲存、保溫、加熱;瀝青混合料的拌和場地應符合國家有關環(huán)保、安全、環(huán)境、消防等規(guī)定的要求。
2)原材料準備:原材料包括瀝青、集料、填料、穩(wěn)定劑、抗剝離劑。瀝青采用SBS改性瀝青,集料采用碎石,填料采用石灰?guī)r堿性石料。進場的原材料必須按符合規(guī)范要求的試驗方法、檢測頻率進行檢測驗收,并按不同規(guī)格分開存放,嚴防混雜、積水及污染。
3.2混合料配合比設計
瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料配合比設計采用馬歇爾試件體積設計方法,通過目標配合比設計、生產配合比設計及試拌試鋪驗證的三個階段,確定礦料級配及最佳瀝青用量。
SMA路面對原材料質量要求,SMA混合料的性能指標,配合比設計的方法、步驟及體積指標的測定等均按《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40的規(guī)定執(zhí)行。
3.3黏層施工
1)清除下層路面的雜物、塵土,當路面有嚴重污染時,應用水沖洗干凈。
2)黏層施工用瀝青一般為噴灑型乳化瀝青或改性乳化瀝青,應均勻噴灑,噴灑數(shù)量宜為0.2~0.3 kg/m2,噴灑過程中應進行噴灑量檢測。
3)當氣溫低于10℃或路面潮濕時,不得噴灑黏層瀝青。
4)噴灑黏層瀝青后,應封閉交通,待基本干燥后方能進行SMA混合料鋪筑。
3.4混合料的拌和
混合料采用產量不小于240 t/h間歇式瀝青拌和機拌和,拌和樓應有5個冷料倉、5個熱料倉,拌和樓配有不少于6只貯油罐,并根據具體情況配備熱料儲存?zhèn)}、礦粉給料倉。
1)嚴格掌握改性瀝青、集料的加熱溫度以及SMA瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度應比瀝青高10~15℃,熱混合料成品在貯料倉儲存后,其溫度下降不應超過10℃。改性瀝青混合料各工序的施工控制溫度比普通瀝青混合料應高10~20℃。
2)拌和樓控制室要逐盤打印瀝青、各種礦料的用量與拌和溫度,并定期對拌和樓的計量和測溫進行校核。
3)拌和時間由試拌確定,一般情況先加礦料、礦粉干拌,同時加入纖維,干拌時間約為10 s,噴入瀝青濕拌時間為35 s,總拌和周期為60~65 s。拌和控制在拌和周期內必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結合料,并以混合料拌和均勻為度。
3.5混合料的運輸
1)SMA混合料宜采用20 t以上自卸車運輸。因瀝青瑪蹄脂的黏性較大,運料車的車廂底部及四壁應涂防黏物,防止混合物黏結廂壁,但應控制用量,防止滴漏。
2)運料車裝料時,料車前后移動,瀝青混合料分三次卸下,減少SMA混合料離析。
3)為防止運輸過程中混合料溫度降低過快,在每一輛運輸車上都應配備保溫蓬布及棉被。為了做到均勻、連續(xù)不間斷攤鋪,在攤鋪機前至少有3輛以上的運料車等候卸料。卸料時,運料車在距攤鋪機前20~30 cm處空擋停車,且不得碰撞攤鋪機。卸料過程中,運料車應保持覆蓋物,并掛空擋由攤鋪機頂推同步前進。
3.6混合料攤鋪
1)采用兩臺瀝青攤鋪機實施半幅全寬攤鋪施工。攤鋪機就位前,應調整好熨平板的寬度,熨平板必須拼接緊密,不許存有縫隙,防止卡入粒料將攤鋪面拉出條痕,并檢查熨平板的拱度,確保接縫處的平整度。
2)為了保證路面的厚度和提高表面層的平整度,SMA面層采用非接觸式基準梁進行調平,使攤鋪層在總體上做到既保證厚度,又提高平整度。
3)攤鋪機就位后,安裝并調試好基準梁,將熨平板緊貼已鋪筑好的路面,加熱熨平板,確保熨平板溫度在100℃以上,預熱結束后,調整好熨平板仰角、夯錘振幅和振頻,確保攤鋪的混合料具有足夠的初始密度。
4)攤鋪時,靠中心線或中央分隔帶側的攤鋪機在前,兩臺攤鋪機一前一后,相隔5~10 m向前攤鋪,并使混合料橫向搭接10 cm左右,以免出現(xiàn)縱向低谷??v向接縫,應采用斜接縫,避免出現(xiàn)縫痕。
5)攤鋪機受料前,應在料斗內涂刷防黏劑,在鋪筑中應經常將兩側板收攏,防止SMA混合料離析或結塊。
6)連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪,是提高路面平整度最主要措施。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、施工機械配套情況、攤鋪厚度、攤鋪寬度等因素綜合確定,一般為2~3 m/min。開始攤鋪溫度不低于160℃。
3.7混合料的碾壓
1)SMA混合料碾壓分初壓、復壓、終壓三個階段,均采用雙鋼輪壓路機碾壓,壓路機數(shù)量不少于4臺。碾壓應遵循先輕后重、先慢后快、由低向高的碾壓原則,同時應遵循高溫狀態(tài)下“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。
2)碾壓方案:初壓應盡可能在高溫狀態(tài)下開始,宜采用兩臺雙鋼輪緊跟攤鋪機并列先前靜后振1遍,然后再前后振壓1遍;復壓應緊跟在初壓后進行,宜采用兩臺雙鋼輪振動壓路機并列成梯隊振動碾壓2~3遍;終壓應在碾壓終了溫度前完成,采用雙鋼輪靜壓1遍以消除輪跡,不得在低溫下反復碾壓。
3)碾壓速度:初壓2.0~4.0 km/h,復壓4.0~5.0 km/h,終壓4.0~6.0 km/h。碾壓溫度:初壓開始溫度不低于150℃,復壓最低溫度不低于130℃,碾壓終了溫度不低于110℃。
4)碾壓注意事項:①碾壓應在攤鋪后高溫條件下抓緊進行,由專人負責指揮協(xié)調各臺壓路機的碾壓路線和碾壓遍數(shù),使攤鋪面在較短時間內達到規(guī)定壓實度。碾壓時,對路面兩側1 m范圍內和縱縫處應多壓1~2遍,對壓路機無法壓實的部位應采用小型振動壓路機壓實。②為了防止混合料粘輪,應適當灑水使輪子保持濕潤,以不粘輪為度,且噴水必須是霧狀的。宜采取行進中鋼輪表面間斷式噴水霧,且用土工布條前后包裹鋼輪,并盡量延長間隔時間。③碾壓采用振動壓實時,壓路機輪跡重疊寬度不應超過20 cm。當采用靜壓時,壓路機輪跡應重疊1/3~1/4碾壓寬度。壓路機每次往返時應呈梯形,以保證路面的平整度。
3.8接縫的處理
1)縱向施工縫:采用兩臺攤鋪機成梯隊聯(lián)合攤鋪方式。上下層縱縫應錯開20 cm以上。
2)橫向施工縫:全部采用平接縫。用3 m直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,用鋸縫機割齊后鏟除。繼續(xù)攤鋪時,應將攤鋪層鋸切產生的灰漿擦洗干凈,涂上少量瀝青,攤鋪機熨平板置于原路面上接縫處充分預熱后,從接縫處起步攤鋪。攤鋪后采用人工快速整平,及時處理接縫。碾壓時用鋼筒式壓路機進行橫向壓實,從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。