摘要:近年来我国大面积的使用SMA改性沥青混合料作为高等级路面面层,SMA改性沥青混合料在材料要求、施工等方面都有严格的要求,从生产到施工的严格控制是其质量保证的关键。
关键词:SMA沥青马蹄脂;路面;施工工艺
SMA也叫沥青马蹄脂碎石混合料,通过采用矿物纤维稳定剂、增加矿粉用量、改性沥青等技术手段,组成沥青马蹄脂后填充间断级配的粗集料骨架间隙,从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点,又能克服耐久性差的缺点,尤其是使高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能和水稳定性能等各种路用性能大幅度提高。
一、SMA沥青马蹄脂碎石的拌合
SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5～10毫米的骨料仓,以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温,自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃～200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量,由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒～5秒,湿拌30秒～45秒。
各种材料加热温度控制:
沥青加热温度160℃～165℃,现场制作温度165℃～170℃,加工最高温度175℃,集料加热温度190℃～200℃,混合料出场温度175℃～185℃,混合料最高温度(废弃温度)195℃。
SMA混合料的储存时间不宜太长,储存温度必须要保证,以便防止混合料沥青析漏及混合料表面成硬壳。
二、沥青马蹄脂碎石拌制质量是路面施工的前提
保证各种原材料规格和质量是控制沥青马蹄脂碎石混合料拌制质量的关键。对备料工作要特别重视,要求各种原材料规格、质量一定符合设计施工要求。
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证原材料质量的稳定。
三、沥青马蹄脂碎石路面的摊铺
由于增加了拌和时间等原因降低了拌和机生产率,因此摊铺机的摊铺速度要与SMA混合料产量匹配,不得随意变换速度或中途停止。必须保证匀速摊铺且速度不能超过4米/分钟。同时运料车与摊铺机恰到好处地配合也是保证面层平整度的一个重要方面,必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10～20m处停住并挂空档,卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进,卸料完毕后,即驶离摊铺机。
四、沥青马蹄脂碎石路面的碾压
SMA沥青马蹄脂碎石混合料是一种粘稠而很难压实的材料,它的 压实性能对温度十分敏感。因此碾压工艺与常规的热沥青混合料的压实区别较大,主要是:
(1)虽然对平整度的指标有一定影响,但为了防止沥青层的拉裂,在施工过程中还是振动压路机初压,复压采用的仍是振动压路机,压实过程中采用的是高频、低振幅,避免压碎集料和下层沥青沙浆浮在表面。
(2)压实温度的范围以及控制比常规沥青混合料更为严格。通常初压的起始温度控制在165℃左右,并尽快完成初压工序。终压温度不低于130℃。
(3)SMA混合料压实按照“紧跟、慢压、高频、低幅”进行碾压,压路机必须紧跟摊铺机的后面,只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果,压实速度控制在4-5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,不许拧着弯行走,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺沥青混合料上转向、调头、左右移动位置。
五、SMA沥青混合料施工中容易产生的问题
(1)过碾压:由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实程度不大,压实度较易达到,但是随着碾压遍数的增加,集料不断地往下走,玛蹄脂一点点地向上浮,造成构造深度减小。在碾压过程中,特别注意表面构造保持在1～1.5毫米,以便有适宜的构造深度。
(2)出现油斑:SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害,这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时,要严格控制纤维的投放数量和投放时间,并延长干拌时间,确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥,防止纤维受潮成团。
(3)碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压,容易出现不平整。
六、施工管理
SMA摊铺完毕后,必须严格控制交通。以防过往车辆破坏成品。要求在温度降到50℃后才能开放交通。
通过以上对SMA沥青马蹄脂碎石混合料各项技术及施工现场注意事项的分析,本人总结出以下几点:
1、及时检测,保证工程质量
为了确保工程质量,必须及时对SMA混合料进行现场取样,及时送往有专门技术服务部门进行检测;对已成路段进行钻芯取样、渗水试验等必要检测。做到当天取样、钻芯,第二天出报告,以对前一天的施工质量进行评定,指导第二天的施工,如发现取样、钻芯后检测的效果没有达到预期的目标,要及时与相关部门沟通进行及时的技术调整。
2、对施工现场实行跟踪监督
为了确保工程质量,现场必须对SMA施工现场各个环节进行跟踪监督。做到正确施工操作、原材符合指标要求,对不符合现场人、机、材要求的情况,坚决予以清场。例如:温度不达标的混合料坚决不允许进场;剩余废料坚决予以清出,不允许使用。
七、结束语
SAM沥青马蹄脂碎石路面的铺筑是一个复杂工程,只有每一个环节都采用科学的程序进行严格控制,最终才能取得良好的效果。同时,随着新材料的不断出现,要对每一种新材料在施工工艺各环节上区别对待,只有在实践中不断摸索、学习,才能使沥青路面的质量不断跃上新台阶。
参考文献
1、JTGF40—2004 《沥青路面施工技术规范》,人民交通出版社;
2、JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》,人民交通出版社;
3、JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》,人民交通出版社。