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SMA路面施工現(xiàn)場控制及病害防治
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt,簡稱SMA)是一種由較大瀝青用量、纖維穩(wěn)定劑、高含量礦粉、高含量粗集料及少量細(xì)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。SMA路面結(jié)構(gòu)不僅在高溫、重載時有很好的高溫抗車轍能力,而且由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用,低溫變形性能和水穩(wěn)定性也很大程度上得到改善,同時在添加了纖維穩(wěn)定劑后,使瀝青結(jié)合料保持高粘度,其攤鋪和壓實(shí)效果較好。
SMA的施工現(xiàn)場控制
1.SMA的運(yùn)輸和攤鋪
SMA的瀝青瑪蹄脂粘性較大,運(yùn)料車的車廂底部要涂刷較多的油水混合物。為了防止表面混合料結(jié)成硬殼,運(yùn)料車運(yùn)輸過程中必須加蓋篷布,運(yùn)料車數(shù)量也要適當(dāng)增加。
由于混合料粘度大,攤鋪?zhàn)枇σ泊?,混合料的攤捕溫度要求高(不低?60℃),SMA面層較薄,溫度下降快,攤鋪的施工氣溫宜在150℃以上。攤鋪時嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范要求,做到一緩二慢三均勻中間連續(xù)不間斷。在攤鋪過程中,不能隨意變換速度、中途停頓。由于SMA生產(chǎn)時拌合機(jī)生產(chǎn)效率降低等原因,攤鋪機(jī)供料不足的問題比較突出,很難保證攤鋪機(jī)不間斷均勻地攤鋪,所以攤鋪機(jī)的攤鋪速度要慢一些,速度控制在1.5~2.5m/min,這就要求機(jī)手的操作技術(shù)必須過硬。
攤鋪時應(yīng)采用平衡粱控制,攤鋪機(jī)夯錘采用高頻低幅,并且在攤鋪前加熱熨平板,以提高初始平整度、降低松鋪系數(shù)。攤鋪機(jī)送料器應(yīng)不停地轉(zhuǎn)動,料斗內(nèi)保持有不少于2/3高度的混合料,使攤鋪機(jī)在全寬面上不發(fā)生離析。
2.SMA的碾壓成型
SMA與普通瀝青混合料碾壓時的最大區(qū)別是不宜使用輪胎壓路機(jī),其原因一是當(dāng)輪胎溫度低時,因改性瀝青粘度非常大,容易粘輪;二是當(dāng)油石比偏高時,輪胎搓揉會使瑪蹄脂上浮,容易造成泛油,過度搓揉將使混合料無法穩(wěn)定。在保證粗集料不被壓碎的情況下,選用重型鋼輪壓路機(jī)在較高的溫度下緊跟在攤鋪機(jī)后碾壓,壓實(shí)效果最佳,同時碾壓遍數(shù)不要太多。對SMA來說,過碾是一大忌,所以應(yīng)用控制碾壓遍數(shù)的方法來控制壓實(shí)度。
碾壓過程中應(yīng)注意幾點(diǎn):
1)嚴(yán)格控制碾壓速度。初壓和復(fù)壓要低速進(jìn)行碾壓,碾壓過程要均勻地進(jìn)行,速度要慢,不能急剎車、中途停留、轉(zhuǎn)向或制動,壓路機(jī)必須沿原路返回,掉頭時不能在碾壓段向左右游動,更不能停在某一點(diǎn)上打方向,以免路料產(chǎn)生推移。
2)在構(gòu)造物的接頭、匝道口、中分帶口等壓路機(jī)難以到達(dá)的部位,要借助小型壓路機(jī)或人工予以處理,嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計要求精心施工,以免因小失大對整體工程質(zhì)量造成不必要的影響。
3)要隨時掌握碾壓溫度,溫度過高,混合料易推移及產(chǎn)生油斑;溫度過低,則難以壓實(shí),密實(shí)度不易保證。最佳壓實(shí)溫度為150℃左右,終壓溫度不低于120℃。
4)合理選擇壓路機(jī)的振幅及頻率。
5)所有機(jī)械不要在未冷卻的路面上停留。原則上壓路機(jī)自工作后,除加水外,不得停機(jī)休息,加水時應(yīng)有備用機(jī)械接替,以免局部碾壓不足。
6)在碾壓過程中,隨時注意監(jiān)測壓實(shí)質(zhì)量,及時用直尺檢測一些關(guān)鍵部位的平整度,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
碾壓時應(yīng)預(yù)防以下幾點(diǎn):
1)防止過度碾壓。在以往的施工中發(fā)現(xiàn)混合料碾壓到一定程度后,如果繼續(xù)碾壓會出現(xiàn)瑪蹄脂擠壓涌到表面、集料下沉,降低結(jié)構(gòu)層構(gòu)造深度,因此當(dāng)發(fā)上述跡象時,應(yīng)停止碾壓。2)防止粘輪。每天施工前對壓路機(jī)的灑水裝置進(jìn)行嚴(yán)格檢查,選用潔凈的自來水,避免管道堵塞,否則,因改性瀝青的粘度大,會大面積粘起混合料,嚴(yán)重影響平整度。3)防止漏油。在施工前對所選用的壓路機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保壓路機(jī)完好不漏油,從而造成污染路面現(xiàn)象。
4)碾壓達(dá)到規(guī)定的遍數(shù)以后,緊跟著進(jìn)行平整度檢測,發(fā)現(xiàn)局部平整度較差的點(diǎn),立即進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪雺禾幚怼?/span>
3.SMA的質(zhì)量控制
SMA混合料的質(zhì)量控制與普通瀝青混合料的質(zhì)量控制并沒有多大的區(qū)別。主要有以下幾個方面:
1)集料的質(zhì)量控制;
2)填料的質(zhì)量控制;
3)瀝青的質(zhì)量控制:對SMA所用礦質(zhì)材料,必須在進(jìn)場前進(jìn)行嚴(yán)格地檢查試驗(yàn),對粗集科、細(xì)集料、填料取樣篩分,符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的方可進(jìn)場。
4)混合料的質(zhì)量控制:主要是檢查各個環(huán)節(jié)的溫度,改性瀝青加熱溫度、集料烘干加熱溫度、混合料拌和溫度及出倉溫度;在施工中配專人負(fù)責(zé),隨時檢驗(yàn)混合料的級配,逐盤打印各個熱料倉的材料質(zhì)量、礦粉質(zhì)量及瀝青用量,及時計算出混合料級配與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計配合比進(jìn)行對照;
5)攤鋪的質(zhì)量控制,主要是檢查攤鋪前的現(xiàn)場準(zhǔn)備情況,攤鋪中的溫度和厚度;
6)壓實(shí)成型的質(zhì)量控制:
①平整度:施工人員用直尺檢測平整度指導(dǎo)壓路機(jī)碾壓。
②壓實(shí)度:要求馬氏壓實(shí)度不小于98%,相當(dāng)于最大理論密度的95%或現(xiàn)場鉆孔試件的空隙率不大于5%來控制;
③碾壓溫度:在保證拌和溫度的前提下,在運(yùn)輸過程要覆蓋保溫盡量減少溫度損失,混合料攤鋪后立即刻進(jìn)行碾壓,尤其是復(fù)壓溫度越高越好;
④表面構(gòu)造深度和透水性,構(gòu)造深度可用鋪砂法,透水性在施工現(xiàn)場簡便方法采用直接往路上倒一些水,觀察表面滲水情況,良好的SMA結(jié)構(gòu)在碾壓成型后應(yīng)該是基本不透水;
SMA的病害成因及解決辦法
1.過壓
在高溫狀態(tài)下碾壓,瀝青結(jié)合料的粘度畢竟很低,集料的嵌擠也只是棱角部分接觸。不是反復(fù)碾壓,集料之間就能達(dá)到最終的穩(wěn)定狀態(tài),碾壓變數(shù)再多,粗集料之間的空間相對位置總是存在著一定的位移來彌補(bǔ)彼此之間的空隙,因而反復(fù)碾壓的結(jié)果就是集料不斷往下沉、瑪蹄脂上浮、構(gòu)造深度減小,大大削弱了SMA的真正的功效。因此,過壓是SMA的大忌。防止過壓,就要嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段確定的壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)工藝、壓實(shí)程序碾壓,并注意碾壓的時機(jī)和溫度,以保證路面的粗糙度。
2.油斑
在SMA路面攤鋪、輾壓成型過程中,路面可能會出現(xiàn)油斑。產(chǎn)生油斑的原因有以下幾點(diǎn):1)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),SMA混合料中骨料與瀝青產(chǎn)生離析;
2)SMA混合料溫度過高,改性瀝青發(fā)生老化;
3)纖維摻加劑拌和不均勻;
4)拌和時間太短,SMA混合料拌和不夠充分;
5)用油量過高;
6)壓路機(jī)碾壓遍數(shù)過多,使路面超壓;
7)拌和料(特別是纖維摻加劑)及路表含有一定的水份;
8)攤鋪機(jī)等料時間過長及運(yùn)料車積壓過多,發(fā)生瀝青析漏。
攤鋪中出現(xiàn)的油斑應(yīng)及時鏟除并用熱料填補(bǔ),碾壓中出現(xiàn)的油斑,應(yīng)及時在油斑區(qū)域?yàn)C(jī)制砂。當(dāng)攤鋪時遇雨或下層潮濕時,嚴(yán)禁進(jìn)行攤鋪工作。
結(jié)束語
從以上我們不難看出SMA對材料和工藝的要求比傳統(tǒng)AC型瀝青混凝土要高,建設(shè)費(fèi)用比AC型相應(yīng)的高一些,但SMA不僅可以提高瀝青路面的抗滑性能,還可以提高抵抗因水而引起的病害的能力,很好地解決瀝青路面的低溫抗裂性、高溫抗車轍性能,延長路面使用壽命,使路面全壽命成本降低,有可持續(xù)的環(huán)境效益。所以從可持續(xù)發(fā)展角度來看,SMA將在我國高等級公路路面上得到大力推廣使用。