沥青玛蹄脂碎石路面施工技术要点论文_刘占民

(乾安县公路管理段,吉林,松原,131400)

【摘 要】总结了沥青玛蹄脂碎石路面施工过程中的关键工序,适宜的施工参数。

【关键词】SMA;间断级配;拌和;运输;摊铺;碾压

沥青玛蹄脂碎石路面,是指用沥青玛蹄脂碎石混合料做面层或抗滑层的路面。沥青玛蹄脂碎石混合料,Stone Mastic Asphalt,简称SMA,是以间断级配为骨架,用改性沥青、矿粉、及木质纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料,经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑表层。它具有抗滑、耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点,是一种全面提高密级配沥青混凝土使用质量的新材料,适用于高速公路、一级公路和其它重要公路的表面层。

在施工过程中为保证沥青玛蹄脂碎石路面的质量,必须从原材料采购、配合比设计、拌和工艺、碾压工艺等各工序,制定严格的质量保证措施,确保工程质量达到优良。

它与一般沥青混合料在施工中的不同之处尤其要加以重视。

一、原材料

原材料要满足业主招标文件要求。料场堆放场地进行硬化处理,场地四周做好排水。矿粉储存在储存罐或库房。

1.沥青:符和道路石油沥青的各项技术要求。改性沥青的剂量,以改性剂占改性沥青总量的百分数计算。要求供应商在提供改性沥青的质量报告时,还要提供基质沥青的质量检验报告或沥青样品。改性沥青集中制作,宜随配随用。短时间保存或运输后,必须搅拌均匀后使用。

2.集料:SMA使用的粗集料应采用碎石,石料坚硬,耐磨耗,外观接近立方体,有良好的嵌挤能力;粗集料应洁净、干燥、不吸水、无风化、无有害杂质;粗集料100%轧制,并至少应有两个破碎面。 在采石场生产过程中,彻底清除覆盖层及泥土夹层。原石不得含有土块、杂物,集料成品不堆放在泥土地上。

3.SMA的细集料宜采用破碎机制砂,不宜使用天然砂。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,有适当的颗粒级配。

4.填料:沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经细磨得到的矿粉,原石料中的泥土杂质应除净。

5.纤维素:存放在室内或有棚盖的地方。

二、沥青混凝土配合比设计

按照目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证三个阶段,确定最终矿料级配及最佳沥青(或改性沥青)用量。做好设计配合比,报监理工程师审批。沥青路面试验段开工前28d,安装好试验仪器 和设备,配备好试验人员,并报监理工程师批准。在开工前14d,进行试验段铺筑, 以确定合适的拌和时间和温度、摊铺温度和速度、沥青混合料的松铺厚度、压实工艺及参数、最佳压实度、机具设备的最佳组合、最佳平整度、标高及宽度控制、横(顺)接缝控制,确定合适的作业段长度,拟定施工单元(沥青混凝土拌和站、自卸车、沥青混凝土摊铺机和压路机)的施工能力,施工的工班进度及施工辅助人员的数量、运输路线等施工数据,并在试验段中抽样检测沥青混合料的沥青含量、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、饱和度、密实度等,最终提出混合料的生产配合比、机械的优化组合及标准施工方法,指导施工。报监理工程师审批。

三、沥青混合料拌和

根据工程要求和施工能力,计算选配沥青混合料拌和设备,间歇式设备的生产率计算公式为:

Qj=nGjKB/1000 (t/h)

其中,Gj—每拌制一份料的质量 (kg)

n—每小时拌制的份数

KB—时间利用系数,取0.8~0.9。

改性沥青混合料拌和时间以沥青均匀包裹骨料为度。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不少于5~10s)。改性沥青SMA混合料的拌和时间应适当延长。

SMA改性沥青混合料的出厂温度要控制在170℃~185℃,运到施工现场的摊铺温度不低于 160℃。 要保证拌和均匀、无离析花白料.混合料出厂温度或摊铺温度低于规定温度、抽提试验不合格及过度加热碳化的沥青混合料不得用于施工,视情况废弃。重新加工时,需经监理工程师批准后使用。 沥青混凝土拌和站及施工现场均配备沥青抽提仪,随时取样测定沥青混合料的沥青含量、级配组成和有关力学性能。

改性沥青SMA混合料只限当天拌和当天使用。

四、沥青混合料运输

沥青混合料采用12~15t自卸车运输。

配备运输车的数量按下式计算:

式中,t1—重载动程时间(min)

t2—空载动程时间(min)

t3—在工地卸料和等待的总时间(min)

T—拌制一车混合料所需的时间,(min)

a—储备系数,视交通情况而定,一般取a=1.1~1.2

运输车辆的数量,要保证拌和设备和摊铺设备的连续工作,一般要在摊铺机前有5~6辆运料车在等待。

在运输中车箱应清洗干净,底板及车壁涂一薄层油水混合液。箱尾盖应灵活密封,运输途中用隔绝材料严密封盖,以防雨和过分失热。必须确保沥青混合料的摊铺和碾压温度在不低于技术标准规定的温度时进行。

五、沥青混合料的摊铺

摊铺速度根据混合料供给能力、摊铺宽度和厚度按下式求得:

式中, G—混合料供给能力(t/h)

b—摊铺宽度(m)

h—压实后的摊铺厚度(cm)

γ—沥青混合料压实后的密度(t/m3)

根据上式,制成一张相应摊铺速度的关系表,供摊铺作业时查用。

施工期间,面层的摊铺行驶速度宜放慢至1~3 m/min以内。

采用单向全幅摊铺方案,路面施工不出现纵向接缝,可高质量地满足该工程对平整度的要求。

若为多机摊铺,应在尽量较少摊铺次数的前提下,各条摊铺带的宽度课按梯队方式作业,梯队间距宜在5~10m,以便形成热接茬。如由于恶劣天气条件或机械故障或其它不可抗力因素造成必须停止摊铺作业时,再次开工前应在停止作业处用切割机切割成垂直施工缝,但须注意避免上、下层施工缝的重叠,其间距须错开10~20m。在重新进行摊铺作业前,须在施工缝处喷洒粘层油。

配备1台摊铺机作为备用设备,以保证施工持续进行。

SMA沥青混合料的摊铺作业连续进行。在雨天或雨后有积水、路面基层(或施工下层)未干燥、气温低于10℃时,都不得施工。

出现下列情况,沥青混合料不得用于摊铺作业:(1)温度低于规定混合料摊铺温度下限的混合料;(2)受尘埃污染、雨淋的沥青混合料;(3)拌和不均匀、肉眼可以判定级配不合理、离析或结块的沥青混合料; (4)连续保存超过规定时限的沥青混合料; (5)非当班拌和已决定遗弃的沥青混合料。

六、沥青混合料的碾压

碾压要紧跟摊铺作业,保持较短的初压区段,使混合料碾压温度不致降得过低。

压实分为初压、复压、终压三道工序。

初压要静压轻压:用6~8t双轮压路机或6~10t振动压路机(关闭震动装置)。碾压2遍。速度控制在1.5~2.0km/h。开始温度不低于150℃,碾压终了的表面温度应不低于90~120℃.

复压采用10~12t三轮压路机或10t振动压路机,碾压4~6遍。速度宜控制在钢筒式压路机2.5~3.5km/h、振动压路机1.5~2.0km/h.振动压实要遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。保证路面的平整度和密实度是关键。尤其注意的的是,不能用轮胎压路机碾压。轮胎压路机的真空抽吸,会使混合料中的轻细材料搓擦挤压上浮,造成构造深度降低或泛油。

终压用6~8t振动压路机(关闭震动装置)压2~4遍.速度宜控制在钢筒式压路机2.5~3.5km/h、振动压路机2.0~3.0km/h.

压实过程中密切注意压实度变化,防止过度碾压。

找好时机即可开放交通。

作者简介:

刘占民(1974年)男,吉林松原人,汉族,现职称:道桥工程师,学历:大专(本科是法律),研究方向: 路桥施工。

论文作者:刘占民

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年10月供稿

论文发表时间:2016/3/8

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