探讨SMA路面施工控制

时间:2022-07-10 03:29:31

探讨SMA路面施工控制

摘要:沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。如何控制SMA路面施工质量是许多施工单位在施工过程中较难把握的。本文通过分析SMA路面的组成和优点,探讨sma路面施工控制

关键词:SMA路面,施工控制

引言

沥青玛蹄脂碎石混合料(简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。如何控制SMA路面施工质量是许多施工单位在施工过程中较难把握的技术问题。

一、关于SMA路面的组成和优点

SMA的结构组成特点可概括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。具体讲:SMA沥青混合料5mm以上的粗集料比例高达70%~80%,矿粉的用量达7%~13%,(“粉胶比”超出通常值1.2的限制),很少使用细集料;为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;沥青用量较多,有的甚至高达6.5%~7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)SMA沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料,由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力;同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善;添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好;间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好;同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好。

二、关于原材料的控制

在通常情况下,矿料级配提供60%沥青结合料的性质+40%的抗车辙能力,由此可见,严格控制原材料是保证SMA路面质量的重要前提。

1.沥青

沥青的品质是影响沥青路面质量和使用寿命的一个关键因素。适宜的沥青不仅能延缓沥青路面的疲劳、低温开裂,还能防止沥青路面因重载和高温作用产生过深的车辙。选择沥青的依据是:交通量、气候环境条件、石料与沥青粘附性和混合料抗水害试验结果。因此选择沥青时,除了要注意沥青自身品质的优劣以外,还要注意沥青标号对当地环境、空气、气温的适应性,既要考虑冬季的抗裂性,又要兼顾到夏季的抗塑变能力。

1.2集料

集料是组成沥青路面的最主要成分。强度高、颗粒形状好、表面纹理粗糙、级配稳定、各种颗粒比例合理的集料是生产优质沥青路面的重要保证。

1.2.1粗集料的选择

粗集料在沥青混凝土面层中的作用是通过颗粒间的嵌锁作用提供稳定性,通过其摩擦作用抵抗位移。其形状和表面纹理都会影响沥青混凝土的稳定性,所以选择粗集料时,要严格按照粗集料的技术要求进行,即压碎值、磨光值、吸水率、粘附性、针片状颗粒含量等均要符合要求。

1.2.2细集料的选择

细集料在沥青混合料中有增加颗粒间嵌锁作用,减少粗集料间的孔隙,从而增加混合料的稳定性的作用。选择细集料时,除考虑应满足规范规定的技术指标外,还应考虑级配情况、与沥青的粘结力、耐磨性、混合料的稳定性等。

1.3填充料

矿粉采用石灰岩石粉,纤维采用木质纤维。

1.4抗剥落剂

为了提高沥青与石料的粘结力,增强混合料抗水害的能力,通常采用添加抗剥落剂的方法。对进场的原材料,施工单位要严格把关,高驻办、总监代表处要定期、不定期地抽检,以保证SMA的工程质量。

三、SMA路面的施工控制

1.SMA-16混合料的拌和

由于SMA-16为间断级配,粗集料粒径单一、量多,细集料少,矿粉用量多,改性沥青比普通沥青的拌和温度一般要高20℃,SMA-16的拌和温度为175℃~185℃,由于加入的冷矿粉及纤维数量很大,若拌和温度不够高(集料烘干至200℃以上),就不能充分分散拌匀。为了将其拌匀,干拌时间增加了10s,湿拌时间增加了5s,以保证SMA-16混合料的均匀性。同时设专人检测拌和料的温度,对达不到拌和温度的混合料予以废弃。

拌和楼具备配合比和温度检测、记录设备,每锅拌和料都有详细的打印记录,宏观控制了SMA-16混合料的级配和温度,同时木质素添加采用体积、重量双控,以确保添加量的准确,从而保证了出场的SMA-16混合料能够达到设计要求。

2.SMA-16混合料的运输

SMA混合料中的沥青玛蹄脂粘性较大,运输车的车厢底部要涂刷适量的油水混合物,以防止运料车表面的混合料出现硬壳,运输过程中必须加盖篷布,中途不得停留。

沥青混合料运输车的数量要比保证拌和机产量和摊铺机速度所需的混合料有所富余,为了防止混合料在装料过程中发生离析,可分三次装料。运输车出厂时逐车过称,并检验温度,合格后填写运料单(一式三份)。

3.SMA-16混合料的摊铺

沥青混合料摊铺前,先清除路面上一切外来的杂物并用洒水车冲净,对于局部污染处,要彻底清理干净,清洗吹干后洒一层粘层沥青,以利于粘结。

按照规范做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺过程中,运料车在摊铺机前10m~30m处停住,不得撞击摊铺机,卸料车运料时应挂空档,靠摊铺机推动前进,摊铺过程中不得随意变换速度和中途停顿。这一方面是因为摊铺机上存留的混合料温度下降,压实度会受到影响,同时摊铺机摊铺时,熨平板向前倾斜有一定角度,若速度不均衡,对平整度就会有影响。

为保证摊铺的连续性,应减少停顿次数,拌和机与摊铺机能力必须匹配,运料车要有富余,必须做到宁可运料车等候摊铺机,不可摊铺机等候运料车。

要注意摊铺机接料斗的操作程序,应在接料斗边板尚未露出且有热料时,下一辆车开始卸料,做到连续供料,避免粗集料集中,从而减少集料的离析。

4.SMA混合料的碾压

SMA混合料的碾压是沥青面层施工的最后一道重要工序。在施工现场,采用两台DD-130双轮振动压路机,设专人指导初压、复压、终压的压实速度、压实遍数、碾压温度,使压路机工作相互衔接并紧跟摊铺机。

SMA路面摊铺后应立即碾压,采用两台DD-130双轮振动压路机,先振压,碾压速度≤5m/min,碾压时用核子仪进行检测,以保证压实度的最低要求。SMA混合料比密级配沥青更容易压实,一般振动2~3遍即可达到要求的压实度。在此过程中,一要保证集料不被压碎,二要保证沥青不泛上来。一旦达到压实度就立即停止作业,只要形成嵌挤结构即可。为防止沥青迁移,SMA路面碾压要严格按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。

另外,在碾压过程中,要有专人观察路面是否出现油丁或大面积油斑,如出现上述问题,可能是拌和站中纤维未拌匀或未加入纤维所致,应将这一情况及时通知拌和站,并对已铺路段作及时处理。SMA路面碾压完成后压路机不得停留在未冷却的路面上,且需封闭该段交通,24h后方能开放。

四、结语

SMA作为一种新型的沥青混合料,从保证其质量的角度出发,针对进场的原材料、拌和料、摊铺、碾压等情况,应加大施工中各项指标的检测频率。

SMA路面由于采用断级配,集料间隙用沥青玛蹄脂填充,在使用改性沥青和木质纤维后,可充分发挥SMA沥青混合料的抗滑、表面排水、减少溅水、降低噪音等优点。但只有严格控制各施工工序,才能充分发挥SMA的优势。

参考文献:

[1]张伟斌,王健.SMA路面的施工控制.经济师,2009.

[2]王文利.改性沥青SMA混合料技术探讨.黑龙江交通科技,2011.

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