沥青玛蹄脂路面施工质量控制研究

2015-03-25 16:56李怀金
河南科技 2015年19期
关键词:矿料矿粉摊铺

李怀金

(甘肃省张掖公路管理局,甘肃 张掖 73400034000)

沥青玛蹄脂路面结构的优点是:抗水平推力好、抗轮胎耐磨及抗车辙能力强、使用寿命长、噪音低,尤其是低温不开裂缝、高温不变形及抗疲劳性能较为突出。

1 沥青玛碲脂SMA路面施工工艺及质量控制

改性沥青玛碲脂(SMA)路面在使用效果上有很大优点,比普通沥青混凝土路面在施工质量控制及工艺方面有非常高的要求,要想铺筑一条高标准的改性沥青SMA路面,要在每个工序上进行严格的质量控制,主要采取以下控制措施:

严把原材料质量关,材料质量控制是改性沥青玛碲脂(SMA)路面重中之重,在改性沥青、砂石等原材料采备工作的同时,严格按照规范要求,把好改性沥青、砂石等主要材料的进场关。改性沥青进场时,由局设材处、试验检测中心、供货方、经理部四方取样,检验合格后方可到油点过磅卸车;对进场的每一批次砂石材料严格检测,各项指标符合规范后方可使用,不合格的材料坚决不允许进场。

严把试验检测关,及时安排专人将各类原材料送往试验检测中心进行检测,对于不符合指标要求的材料或检测不符合规范的工序,坚决进行整改。

严把施工过程质量控制关。对SMA沥青玛蹄脂新工艺,聘请专家对全体技术施工人员进行专题培训。同时在工程施工中,加强对施工程序、材料配合比、机械设备运作等方面的过程控制,采取多种措施确保工程质量[1]。

严把工序验收关。加强与施工现场施工技术人员的沟通交流,严格按照施工规范要求进行施工,认真落实工序验收制度,坚持验收一项、开工一项,确保每道工序质量合格[2]。

特别注意对沥青玛蹄脂SMA路面中粗集料粒径进行严格控制。选用玄武岩进行轧制,使碎石的韧性、强度、坚固性和耐磨性都符合规范和设计要求。对细集料坚固性、针片状含量、含泥量进行严格控制。改性沥青要求较高,木制纤维加量控制在0.3~0.5%的,可有效防止沥青析漏,并能有效防止高温变形和抗低温开裂。

沥青玛蹄脂SMA路面中选用优质矿粉,矿粉的成分是石灰石,矿粉要干燥、不结团、不含有机杂质。

改性沥青储存要有专制的储存灌,保持恒温及不间断的搅拌。

沥青玛蹄脂SMA混合料比普通沥青混合料拌和时间要长,拌和温度要求非常严格,粗细集料加热温度控制在195~200℃;改性沥青加热温度控制住160~170℃;混合料温度控制在170~188℃。沥青玛蹄脂SMA混合料温度不宜超过190℃。干拌和湿拌时间应增加5~10秒。为保证沥青玛蹄脂SMA路面的摊铺后平整度和压实度,保温措施非常重要[3]。用大型自卸车进行运输;车厢及车厢顶要采取保温措施。

为防止混合料离析,在装混合料时,运输车应按前、后、中分三次移动进行装车。摊铺时摊铺机全幅一次性铺筑,保持与拌和楼出料速度相匹配匀速行进,碾压时要紧跟慢压,初压温度应控制在165℃为宜,因温度损失较快,应迅速完成初压环节,当温度降到130℃时,就很难压实,所以在温度降到130℃前要完成碾压。

2 山临、临清高速公路改性沥青SMA路面施工

下面就山丹至清水高速公路沥青玛蹄脂SMA-13路面施工工艺质量控制阐述如下:

山临、临清高速公路起讫桩号:K2134+700~K2331+200,总长196.5km,路基总宽度为26m,其中单向行车道宽度2×3.75m,中间带宽度3.5m(中央分隔带宽2m和两侧路缘带宽各0.75m),应急车道3.0m。

新铺路面结构为山临段:5cm厚SMA-13沥青玛蹄脂碎石+11cm厚改性沥青碎石ATB-25。临清段:5cm厚SMA-13沥青玛蹄脂碎石+10cm厚改性沥青碎石ATB-25。山临临清高速以其独特的地理环境,设计采用SMA-13沥青玛蹄脂5cm沥青上面层,ATB-25沥青碎石下面层。

下面层施工完成后,对全线进行平整度的检测,使其质量及平整度达到要求。在进行SMA-13玛蹄脂沥青上面层试验路段施工前,项目经理部根据设计及规范要求,特别对现场技术人员、质检人员、试验人员、设备操作人员、材料员进行技术交底。

原材料的质量控制:粗集料采用玄武岩,要求必须是反击破石机破碎的碎石,干净、干燥、无风化,同时有多个破碎面。细集料采用石屑,要求洁净、干燥、无风化杂质。同时工地试验室重点抽检石屑的含泥量、砂当量,超标的坚决废弃清楚出场。

SMA混合料的拌制:SMA混合料配和比通过反复试验确定,其过程与普通沥青混合料配合比设计过程基本相同,不同处就是SMA混合料需添加纤维稳定剂,纤维掺加剂量通常为混合料用量的0.3%。混合料应在沥青拌和厂采用间隙式拌和楼拌制,拌和机应有防止矿粉飞扬散失的密封性能及除尘设备,并有检测拌和温度的装置。拌和厂的设置除应符合国家有关环境保护、消防、安全等外,还应具备下列条件:各种矿料应分类堆放,不得混杂。矿粉、掺加剂不得受潮,须设置防雨布;纤维类掺加剂必须有可靠的掺加设备,该设备应计量正确以保证混合料的质量。SMA混合料拌和时间以混合料拌和均匀、纤维掺加剂均匀分布在混合料中及所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。由于涉及因素较多,因此较难拌和均匀,需要通过试拌来确定。材料添加及搅拌时间顺序如下:①各种热矿料按设定重量投入搅拌仓;②与此同时将设定重量的纤维掺加剂加入搅拌仓;③矿料和纤维掺加剂干拌10S;④喷入沥青;⑤搅拌45S;在试拌时,视混合料情况拌和时间可相应增、减,但最短拌和时间不得小于60S。而普通沥青混合料的拌和时间通常为:①各种热矿料按设定重量投入搅拌仓5S;②矿料干拌10S;③喷入沥青;④搅拌30S,共计45S。相比之下SMA混合料的拌和成本高于普通沥青混合料(同一时间内生产量小,燃烧用油多)。拌和时沥青加热温度应掌握在175~185℃(普通沥青混合料为150~170℃),不得超过190℃,矿料加热温度在185~195℃(普通沥青混合料为160~180℃);矿粉和纤维不加热;混合料出料温度应控制在175~185℃(普通沥青混合料为145~165℃),当混合料温度低于160℃或超过190℃时,应予废弃。可以看出,SMA混合料的温度控制范围高于普通沥青混合料,因此必须有一套严格控温的程序。SMA与普通沥青混合料相比,由于增加拌和时间、投入矿粉时间加长、生产粉尘的回收等原因,拌和机生产效率受到影响。故在计算拌和能力时应充分考虑,增加适宜的矿粉投加设备,提高生产效率,以不影响摊铺速度,防止造成待料停顿。拌和热矿料二次筛分用的振动筛应根据矿料级配要求选用,拌制的混合料应均匀一致、无花白料、无结团块或严重的粗细料离析现象,不符合要求的不得使用。

SMA混合料的摊铺:为了保证摊铺温度,沥青混合料应采用大吨位自卸车运输,运输时必须采取保温措施如加盖棉被、苫布等。为了保证连续摊铺,料车数量应满足摊铺需要。运料车在开始运输前,应在车厢及底板上涂刷一层油水混合物,使混合料不至与车厢黏结。任何情况下,运料车在运输过程中都应加盖苫布,以防表面混合料降温结成硬壳。运料车到达现场后,应严格检查SMA-13混合料的温度,到前场温度低于160℃的混合料必须废弃。SMA-13可采用常规的沥青混合料摊铺方法进行摊铺,一台摊铺机的摊铺宽度不宜超过6m,最大不得超过8m。改性沥青SMA-13混合料宜使用履带式摊铺机铺筑。SMA-13混合料的摊铺速度应调整到与供料速度平衡,必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。由于改性沥青或SMA生产影响拌和机生产率,摊铺机的摊铺速度应放慢,通常不超过3m/min~4m/min,容许放慢到1m/min~2m/min。尽量使摊铺速度与拌和楼出料速度相匹配。

沥青玛蹄脂SMA路面最重要环节的环节就是碾压,这也是保证沥青路面质量的关键因素。因此控制好压实程序、碾压速度、碾压遍数、压路机的组合形式非常重要。

沥青玛蹄脂SMA路面碾压:初压、复压和终压三个阶段。

初压阶段:采取双钢轮压路机碾压,高频率低振幅,紧跟慢压,速度为3Km/h,碾压时尽量高温碾压,坚持少喷水,以便增加沥青混合料的初始密度。

复压阶段:温度宜控制在145℃左右,采用双钢轮振动压路高频率,低振幅振压3~4遍,速度为5Km/h。

终压阶段:是为了消除初压和复压产生的轮迹,使平整度符合规范和设计要求,碾压结束温度应不低于90℃。终压采用一台双钢轮振动压路机静压两遍,速度为4Km/h,有不平整的路段增加1遍振压,直至无明显轮迹为好,平整度能达到要求。

碾压全部结束,试验检测人员检测平整度,若有缺陷立即进行处理,使其符合规定要求。

3 结语

通过在G30线高速公路实施SMA沥青玛蹄脂路面,掌握了该四新技术的施工工艺及路用性能。整理、摸索了SMA-13沥青混合料沥青路面的施工经验。总结了沥青玛蹄脂SMA-13试验路段试验、施工、检测等经验数据,编制合理完善的施工总结报告指导后续沥青玛蹄脂SMA路面的施工。

沥青玛蹄脂SMA路面施工是一个连续的过程,要把握好每一个环节和工序,科学管理,精细管理,严格控制,相信就能取得良好的行车效果。

[1]JTG F2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTG E42-2005.公路工程集料试验规程[S].

[3]JTG F80/1-2004.公路工程质量检验评定标准[S].

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