張 娟
(甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司)
公路工程改性瀝青路面SMA施工環(huán)節(jié)控制
張娟
(甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司)
本文筆者結(jié)合工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對公路工程瀝青路面SMA主要施工要點(diǎn)和施工控制措施及施工環(huán)節(jié)控制進(jìn)行論述。
SMA;瀝青路面;纖維;質(zhì)量控制
瀝青瑪蹄脂碎石混合料,簡稱SMA,是一種新型的瀝青混合料結(jié)構(gòu)。由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉和少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。它是由足夠的瀝青結(jié)合料和具有相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石-石嵌擠結(jié)構(gòu)的空隙中形成的。因此,它具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性,良好的水穩(wěn)定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好)。SMA路面耐久性好,故養(yǎng)護(hù)工作少,使用壽命長,綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益好。在施工中,正確選擇優(yōu)質(zhì)的符合要求的材料和合理的施工控制是保證質(zhì)量的重要手段。
1.1瀝青結(jié)合料
瀝青須具有較高的粘度,符合一定的要求,以保證有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫韌性。在我國必須符合“重交通道路瀝青技術(shù)要求”,在大多數(shù)地區(qū),要使用比通常的標(biāo)號(hào)硬一級(jí)的瀝青,最好采用改性瀝青。
1.2粗集料
為充分發(fā)揮粗集料的嵌擠作用,必須采用堅(jiān)硬、粗糙的石料。建議粗集料的性質(zhì)在JTJ032公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的抗滑表層的基礎(chǔ)上對抗壓碎性能作適當(dāng)提高。其中對石料壓碎值提高到不大于25%,針片狀顆粒含量指標(biāo)要求不大于15%,吸水率限制不能放寬。為達(dá)到提高的技術(shù)要求,必須從料源著手,選擇優(yōu)質(zhì)石料,覆蓋層的泥土一定要清除干凈,出成品料的破碎機(jī)械不能使用顎式破碎機(jī),終破必須使用錐式(回轉(zhuǎn)式)或錘式破碎機(jī)破碎。
1.3細(xì)集料
細(xì)集料最好使用堅(jiān)硬的人工砂,人工砂是利用堅(jiān)硬的石料反復(fù)破碎而制成的,它具有一定的粗細(xì)級(jí)配,不同于從石屑中篩分出來的細(xì)顆料碎屑,石粉數(shù)量較少。在大多數(shù)情況下,要求采用人工砂還有困難,細(xì)料必須采用一部分潔凈的石質(zhì)堅(jiān)硬的石屑,不宜全部使用天然砂。
1.4填料
我國由于粉煤灰質(zhì)量不一,含泥量較大,不得用于SMA作礦粉使用。用于SMA的填料必須使用磨細(xì)的石灰石粉,石粉的質(zhì)量應(yīng)符合JTJ032公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求,通過0.075mm的百分率應(yīng)大于75%,且最好不用回收的粉塵。當(dāng)回收粉塵量比較大時(shí),全部不用將嚴(yán)重影響礦粉比例,不得不使用一部分以彌補(bǔ)礦粉數(shù)量的不足,但不能太多,在0.075mm的通過量中新加礦粉的數(shù)量不得少于50%。
1.5纖維穩(wěn)定劑
國產(chǎn)纖維尚在研究開發(fā)過程中,在使用進(jìn)口纖維時(shí),應(yīng)停止使用石棉纖維,采用木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物纖維等各種正式纖維產(chǎn)品。木質(zhì)素纖維通常為混合料總量的0.3%,礦物纖維通常為混合料總量的0.4%,聚合物改性劑的用量按照供應(yīng)商的要求及以往的經(jīng)驗(yàn)確定。纖維外加劑的用量誤差在±10以內(nèi)。
2.1改性瀝青及SMA路面的施工溫度
對于公司改性瀝青路面的施工,應(yīng)該說與普通的熱拌瀝青混合料路面除了在施工溫度上應(yīng)該根據(jù)改性瀝青的粘度適當(dāng)提高之外,基本上沒有什么區(qū)別。至于溫度提高多少,要視改性劑的品種和劑量確定。在JTJ036公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中作出了許多明確的規(guī)定。一般情況下,可在普通瀝青混合料施工溫度的基礎(chǔ)上提高10~20℃。為保證施工溫度,應(yīng)注意以下各環(huán)節(jié):
(1)改性瀝青制作溫度應(yīng)該滿足改性劑充分融化及分散均勻的需要。改性瀝青宜隨配隨用,不得長時(shí)間存放。制作好的改性瀝青的溫度應(yīng)該滿足瀝青泵輸送及噴嘴均勻噴出的需要。在滿足施工的前提下,瀝青的加熱溫度盡可能不要太高。通常情況下,改性瀝青的加熱溫度需控制在170~180℃,不必?fù)?dān)心瀝青的老化影響。
(2)瀝青混合料拌和機(jī)在拌和時(shí),集料的烘干溫度要提高到200℃以上,尤其是對于SMA路面,不管使用不使用改性瀝青,由于加入的冷礦粉及纖維數(shù)量很大,溫度不夠高,不能充分分散拌勻。拌和好的混合料貯存時(shí)間不得超過24h。
(3)改性瀝青及SMA混合料在運(yùn)輸過程中都必須加蓋篷布,防止混合料表面結(jié)硬。
(4)混合料的攤鋪、碾壓要一氣呵成。在盡可能高的溫度下進(jìn)行,所有施工工序必須在混合料溫度下降至100℃以前全部結(jié)束。
(5)改性瀝青及SMA混合料路面不得在氣溫低于10℃的氣候條件下施工。
2.2改性瀝青及SMA
混合料的拌制這幾年的施工中,改性瀝青均是成品運(yùn)至工地,直接泵送使用,故對改性瀝青按規(guī)范要求的溫度加熱即可。在拌和中,我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)SMA與普通密級(jí)配瀝青混凝土的最大不同之處是SMA為間斷級(jí)配,粗集料粒徑單一,量多,細(xì)集料很少,礦粉用量多,給拌和帶來不少困難,故應(yīng)該在料斗、料倉的安排上下功夫。首先是冷料倉,粗集料數(shù)量多,一個(gè)料斗經(jīng)常不夠,可能就會(huì)發(fā)生冷料倉數(shù)量不夠的問題。熱料倉也有問題,如果按照通常的方法設(shè)置振動(dòng)篩和熱料倉,將會(huì)發(fā)生粗集料倉經(jīng)常不足(虧料),而細(xì)集料倉經(jīng)常溢倉的不正常情況。結(jié)合實(shí)情,我們可以將料的粒徑適當(dāng)增大一些,瀝青適當(dāng)少用一些。
(2)SMA所需的細(xì)集料數(shù)量很少,使冷料倉的開啟成為困難,造成料的計(jì)量不準(zhǔn)確。故細(xì)集料不能露天堆放,需加棚以遮蓋。
(3)SMA的礦粉需要量比一般熱拌瀝青混合料要增加2倍,一個(gè)螺旋升送器往往來不及供料,這就要求在礦粉設(shè)備及人力安排上特別注意。
(4)改性瀝青及SMA混合料拌和以后,不能貯存太長時(shí)間,一方面時(shí)間長了將會(huì)使料表面結(jié)成硬殼,另一方面SMA的瀝青用量比普通瀝青混合料多,時(shí)間長了,會(huì)發(fā)生瀝青的析漏,造成瀝青用量不均勻。因此改性瀝青或SMA混合料的貯存都不能過夜,即當(dāng)天拌和的必須當(dāng)天使用完。
2.3改性瀝青及SMA混合料的運(yùn)輸和攤鋪
(1)由于改性瀝青和SMA的瀝青瑪脂的粘性較大,運(yùn)料車的車箱底部要涂刷較多的油水混合物。而且為了防止運(yùn)料車表面混合料結(jié)成硬殼,運(yùn)料車運(yùn)輸過程中必須加蓋苫布。運(yùn)料車的數(shù)量也要適當(dāng)增加。
(2)改性瀝青混合料粘度較高,攤鋪溫度高,攤鋪?zhàn)枇σ绕胀ɑ旌狭洗?。一般需要使用履帶式攤鋪機(jī)攤鋪,而且攤鋪機(jī)的攤鋪寬度也不能像普通混合料那樣伸長太多。
(3)為了保證路面的平整度,要求做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備仯瑪備佭^程中不得隨意變換速度或中途停頓。
(4)對SMA混合料,混合料的可壓實(shí)余地很小,松鋪系數(shù)要比普通混合料小得多,用ABG攤鋪時(shí),有時(shí)甚至不超過1.05。
(5)施工中及時(shí)收集天氣預(yù)報(bào),注意現(xiàn)場攤鋪與料場拌和的一致性。
(6)改性瀝青及SMA混合料大部分使用在表面層,表面層的攤鋪對路面的平整度影響極大。攤鋪機(jī)必須有良好的自動(dòng)找平功能。為保證路面的標(biāo)高,改善下層的平整度,瀝青面層的中、下層一般采用鋼絲繩或?qū)Я阂龑?dǎo)的高程控制方式。對表面層,除了高程外,厚度也至關(guān)重要,所以常用“雪橇式”的厚度控制方式,為避免下層局部的不平整對厚度自動(dòng)控制的干擾和影響,必須尋找一個(gè)較大范圍的基準(zhǔn)面,才能保證表面層的總體施工質(zhì)量。
經(jīng)過多年的研究與探索,改性瀝青和SMA技術(shù)在公路施工中已得到較多的應(yīng)用,想要保證SMA施工質(zhì)量,我們要從各個(gè)環(huán)節(jié)抓起,除開有正確的配合比設(shè)計(jì)外,在施工環(huán)節(jié)中優(yōu)質(zhì)材料的選擇和施工工藝的嚴(yán)格控制也尤為重要。
U416.217
A
1673-0038(2015)39-0293-02
2015-9-8