我的做题记录 摘 要:本文通过宁扬、宁合公路旧水泥混凝土路面加铺改造工程,论述了SBS改性沥青SMA的生产、摊铺、碾压等施工工艺,并结合宁扬公路扬州段后场监理、宁合公路B标段前场监理阐述了SMA的质量控制措施及施工中应注意的问题。
本文通过宁扬.宁合公路旧水泥混凝土路面加铺改造工程,论述了SBS改性沥青SMA的生产、摊铺、碾压等施工工艺,并结合宁扬公路扬州段后场监理.宁合公路B标段前场监理,阐述了SMA的质量控制措施及施工中应注意的问题。
关键词:SMA施工控制监理
沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone-Matrix-Asphalt,简称SMA)是由沥青纤维稳定剂、矿粉和少量细骨料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间歇级配粗骨料骨架间隙而成的沥青混合料。使用情况表明,SMA路面结构不仅高温重载时车辙变形低,而且低温性能好。20世纪80年代初,石棉纤维被禁止引入木质素纤维后,SMA性能得到改善和广泛应用。
1998年,宁扬一级公路旧水泥混凝土路面铺装改造工程采用4cm改性沥青SMA-16路面结构(宁扬公路扬州段采用现场加工SBS改性沥青),路面施工于1998年1月结束;1999年,宁合一级公路旧水泥混凝土路面铺装改造工程采用4cm改性沥青SMA-13路面结构(宁合公路采用成品SBS改性沥青),路面施工于1999年10月结束。上述两条道路自交付使用以来运行良好。
SMA施工控制
1.1施工前的准备工作
SMA施工前,除普通沥青混合料外,还应检查以下几个方面:
(1)木质素纤维必须堆放在室内架空,严格防潮,保持干燥。
(2)对于现场加工SBS改性沥青的工程,改性剂SBS的储存时间不宜过长,以防老化。
(3)木质素纤维添加设备的计量和校准不得受潮。
(4)改性沥青运输温度不低于150℃,保温储存温度不低于140℃,不得长期储存;现场加工的改性沥青必须不间断搅拌,以防止改性剂离析。
(5)改性沥青的温度应满足沥青泵输送和喷嘴喷射的要求。在满足施工要求的前提下,沥青的加热温度不宜过高,一般控制在170℃-180℃之间。
1.2制拌SMA
SMA采用的间歇式沥青搅拌机额定生产能力为200t/h,实际生产能力为133~155t/h.SMA与普通沥青搅拌机生产的主要区别在于:
(1)木质素纤维的分散搅拌非常重要。干拌时间延长5~15s,加入沥青后搅拌时间延长5-10s,总生产时间延长15~25s。
(2)由于沥青可能离析,SMA不宜在储存仓储存时间过长,储存仓储存的SMA数量不宜过多。
(3)人工添加木质素纤维容易因人为因素而少加或多加,影响SMA的使用质量;机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞。
(4)由于SMA采用SBS改性沥青,混合温度比普通沥青混合料高10℃~20℃左右。沥青加热温度控制在170℃~180℃;矿料加热温度在185℃~195℃;矿粉和纤维不加热;混合料的出料温度控制在170℃~185℃(实际施工时的温度范围),混合料超过195℃时废弃。实践证明,这种温度施工并不困难。
宁扬公路和宁合公路SMA表面采用玄武岩石、石灰石矿粉和SBS改性沥青。生产配合比油石比宁扬公路6.5%,宁合公路6.2%;稳定剂为木质素纤维,宁扬公路用量为混合料重量的0.375%,宁合公路用量为混合料重量的0.30%。SMA矿料级配见表1.表2.宁扬公路SMA-16矿料级配范围表1筛孔(方孔,mm)19.0-16.0-13.2-9.5-4.75-2.36(%)90-100-65-85-40-60-240-24~30-16-24筛孔(方孔,mm)1.18-0.6-0.3-0.15-0.75-0.75-14-22-110-17-10-14-9-13-13-11宁合公路SMA-13矿料级配范围表2筛孔(方孔,mm)19.0-16-0-15-13-4.75-22-12-17-17-17-17-100-17-14-9-13-13-13-13-13-13-13-1-13-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-
混合料摊铺温度应为160℃~180℃,禁止使用温度低于140℃的混合料。当路表温度低于15℃时,不宜摊铺改性沥青SMA;SMA的摊铺厚度应根据测试路径的数据确定(SMA的松散系数通常在1.1-5-1.20之间)。
SMA碾压遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则。碾压温度越高越好幅的原则。碾压温度越高越好,摊铺后应立即压实,不得等待。压路机应以2~4km/h的速度均匀碾压,碾压按初压(1次)、复压(2次)、终压(1次)三个阶段进行,终压温度一般控制在110℃~130℃(实际施工时的温度范围),终压时不得振动。在碾压过程中,可以发现混合料可以在高温下用振动压路机碾压而不产生推拥,碾压成型后表面有足够的结构深度,基本不透水(经测定,SMA路面结构深度在0.9~1.25之间)。与普通沥青混凝土碾压相比,SMA的碾压有以下几点值得注意:
(1)为防止混合料粘轮,可在钢轮表面均匀洒水,保持湿润,水中掺入少量清洁剂或其他合适的材料。但要防止混合料温度因洒水过多而急剧下降。
(2)碾压路机时,相邻碾压带应重叠1/3~1/4轮宽,碾压工作面长度30~50m。
(3)一旦SMA面层达到足够的密度,就应该停止碾压。过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合物被挤压到路面上,影响结构深度。工作中要密切注意路,防止过度碾压。
(4)由于SMA混合料采用SBS改性沥青,沥青含量高,粘度高,不得用轮胎压路机碾压,以防止沥青玛蹄脂因粘轮和轮胎摩擦而挤压到表面,达不到压实效果。
1.4控制SMA混合料沥青含量 沥青混合料设计的难点在于保证其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量。沥青用量过多会造成粗骨料之间的分离,容易产生油斑;沥青用量过少,混合料难以压实,间隙率过高,骨料之间的沥青膜过薄,影响其耐久性。因此,在实际操作过程中,每天应随时控制SMA混合料的沥青用量,每天分配。下午,在后场取一组沥青混合料进行马歇尔试验和提取试验,及时了解沥青混合料的油石比、间隙率、稳定性等技术指标,并进行相应调整。SMA混合料由混合料混合均匀,纤维均匀分布在混合料中。所有矿物颗粒均覆盖沥青结合料,搅拌时间可根据实际情况相应增减。