通平高速SMA路面施工质量控制 2页

垫些墅．!塑i蔓篁!!Q翅)江酉建挝窒通王猩通亚古干同速SMA路面施工质量控制■龚珏一长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410014摘要：以通平高速公路第14合同段SMA一13沥青路面施工为例，阐述了SMA路面施工的原材料质量控制、沥青混合料质量控制、施工工艺质量控制等几个重要环节，提出沥青路面施工中质量控制的重点及施工注意点，用以指导沥青路面的施工。关键词：SMA路面施工质量控制路面检测1概述沥青玛脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt，简称SMA)是一种粗骨料含量、矿粉含量、沥青含量高，且增加纤维稳定剂，低细骨料含量的一种间断式级配沥青混合料。通平高速是湖南省“七纵九横”高速公路网中的第一纵平汝高速的第一段，主线全长73．094公里，本项目属于第14合同段，本文结合第14合同段的工程实例，探求SMA路面质量控制的重点及施工注意点，用以指导沥青路面的施工。2质量控制重点2．1混合料设计2．1．1原材料控书3粗骨料使用了粘附性相对较好、易加工、强度较高、颗粒形状较好的玄武岩。细集料虽然在SMA中占的比例较少，但其对混合料的性能影响不能忽略，在本项目中我们采用了机制砂，因其由碎石反复破碎制成，所以它有良好的嵌挤性能和棱角性，且泥土较少，能提高混合料的高温稳定性。矿粉在沥青混合料中有着至关重要的作用，只有沥青吸附在矿粉表面形成薄膜，才能对其他粗细集料产生粘附作用。在SMA中矿粉用量一般多比较大，在本项目中我们采用的矿粉用量占到了百分比的7％，是一般沥青混凝土的一倍多，所以矿粉质量尤为重要。本项目采用石灰石磨制的矿粉，其与沥青有较好粘附效果，同时矿粉的细度也符合要求，小于0．075mm的含量也大于75％。同时在原料管理中，矿粉放置在室内干燥的地方，以保持矿粉干燥，避免潮湿成团。SMA混合料中沥青的质量必须满足沥青玛蹄脂的要求，具有较高的粘度，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。因此本项目采用了SBS改性沥青。SMA中纤维稳定剂的作用主要为吸附沥青，以使沥青用量增加，沥青油膜变厚，从而使玛蹄脂充分填充到骨架空隙中，降低空气体积率，减少渗水量，以提高混合料的水稳定性和耐久性。本项目采用的是德国JRS公司生产的木质纤维素，其各项指标均满足要求。2．1．2目标配合比设计配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法进行，遵循热拌沥青混合料配合比设计方法确定各规格集料的比例、矿料级配、最佳沥青用量和纤维素用量。通平高速第14合同段处于湖南境内，属于炎热重载地区，所以马歇尔试件成型采用双面击实75次，空隙率放宽到4．5％，VMA放宽到16．5％。同时湖南属于炎热多雨气候，为了降低高温以及雨水对路面造成的损害，对配合比验证的几个指标有着更高的要求。动稳定度由规范规定的大于30000：／mm提升为大于5000次／mm，水稳定性由规范规定的80％提升到了85％，渗水系数由80ml／min的标准提升到50ml／min。这些指标的提升对于日后应对出现的个别极端天气情况能对路面有更好的保护作用。2．2混合料施工2．2．1原材料施工控制拌和站粗、细集料都分类堆放和供料，各储料仓之间设置隔离墙以避免混料。同时各储料仓设置遮雨棚避免集料受潮。比如SMA中细集料用量少，所以冷料仓的开口小，一旦受潮就容易把开口堵住，一旦开大又会使细集料过量。每种材料在经自检、监理抽检、中心试验室复检，监督办监督抽检合格情况下才能批准使用。同时由于矿粉的需求量是一般热拌沥青混合料的一倍以上，一个螺旋升送器往往来不及供料，所以一般矿粉的供应按比列分成两个仓进行供料。2．2．2施工温度控制SMA拌合温度比一般热拌沥青混合料要求的更高。如果温度不够，混合料无法拌合均匀，摊铺无法平整，碾压不可能达到压实度，施工质量也就无法保证。所以施工中各项温度指标都应严格按照规范要求来。通常情况下，沥青混合料在规定的温度范围内温度越高，其塑性越大，越容易在外力作用下缩小其空隙、增加密实度和平整度。但是一旦混合料温度过高，不仅会加速沥青乳化，影响混合料质量，而且施工碾压时会引起压路机两侧混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮粘起沥青混合料以及前轮推料等问题；温度过低，沥青粘度增大，碾压工作困难，路面得不到很好压实。在摊铺SMA试验路时，第一辆运料车达到现场经测定温度有175度，摊铺采用两台摊铺机梯队摊铺，等到第二辆运料车来到时，开始进行摊铺。第一辆车对应第一车道，第二辆车对应第二车道，使用红外热像仪观测第一辆车混合料在摊铺时温度已降到166度。进行压实时先压实的是第二辆车混合料所摊铺的路段，当时现场刮风，温度降低的比平时更快，现场每压实一遍都在同一个断面同个点用PQI进行测量，第二车道每压实一遍(整个压实过程温度都在容许范围内)，压实度皆能提升。而第一车道完成第二遍碾压后，经红外热像仪观察，整个摊铺面的温度都是在lOO度左右。后面的PQI测量显示压实度都没有任何实质的提升。第二天钻芯显示，第一车料的摊铺面的芯样孔隙率有7．2％，而其他地方的都维持在3．7％左右。2．2．3沥青混合料技术指标控制当拌和设备进入稳定运转时，我们从每个热料仓中采取集料样品，然后对集料样品进行筛分试验，确定热料仓的配合比，SMA生产配合比拌和料各料仓比例结果见表1，其中纤维添加量为沥青混合料的0．4％表1生产配合比拌和楼各料仓比例混合料各种材料所占比例(％)油石比类型1#2撑3#4#矿粉水泥(％)SMA—134329316725．9表2通平14合同段SMA一13生产配合比合成级配筛孔尺寸1613．2954．752．361．18O．60．30．150．075通过率10093．257．226．720．217．014．913．612．610．6％为了及时了解混合料的技术指标，以便及时对生产中的问题进行及时的纠正，每台拌和机开拌后每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和改性沥青SMA一13的物理力学性质。对SMA的混合料的马歇尔试验，最主要的指标是空隙率、VMA、VFA、VCA这四大指标。为了计算四大体积指标，最大相对密度的测定很重要，实测是最好的，但是由于是改性沥青所以我们采用计算法。计算法中采用每天拌合站打印的各料数量反算配合比和油石比在进行最大相对密度的计算。同时使用拌和楼打印的各料数量，进行总量控制。以各仓用量及各仓筛分结果，在线检查矿料级配；计算平均施工级配和油石比，与设计结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。每天筛分的结果用以控制矿粉的添加方式，避免矿质混合料中小于0．075mm颗粒偏低的现象出现。·】37·n2．2．4运输和摊铺控制(1)改性沥青SMA一13的运输控制拌和机向自卸车放料时，分多次装料。第一次靠车厢前部，第二次靠车厢后部，第三次装车厢上部，以减少粗细集料离析。采用数字显示插入式热电偶温度计(经常进行标定)检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。现场施工运输时，运输车均有紧密、清洁、光滑的金属底板及侧板，并配有保温帆布蓬，车厢四角密封坚固。为防止与车厢板粘结，施工前在车厢板上涂一薄层油水混合物(植物油与水的比例为1：4)，并排除可见游离余液。(2)改性沥青SMA一13的摊铺沥青路面摊铺时，摊铺机开振动动夯实。选用混合料的松铺系数为1．20，现场施工时采用2台摊铺机摊铺一次成型。摊铺机连续、匀速作业。摊铺速度一直控制在2．0m／rain。2．2．5碾压工艺控制改性沥青SMA一13路面摊铺后立即碾压，由专人负责指挥协调各台压路机和碾压路线和碾压遍数，使摊铺面在较短时间内达到规定压实度。压路机折返呈梯形，不应在同一断面上。同时对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗检查。改性沥青SMA一13路面应严格控制碾压遍数，在14合同段我们在现场采用PQI对碾压遍数进行确认。混合料摊铺后，在一个断面上选择几个点在压路机每碾压一遍后对那些点进行压实度检测，检测结果显示一般压5遍就可以达到规定的压实度。这样就避免了过度碾压。SMA的特点之一就是粗集料相互嵌挤提供，过度碾压不仅会压碎SMA结构内部相互嵌挤的粗集料棱角，破坏结构稳定性；同时也有可能造成玛蹄脂胶浆上浮，损坏路面表观性能，影响路面抗滑和路表排水性能，所以碾压控制中对碾压遍数的控制防止过度碾压就很重要。2．3路面检测每天检测前一天施工段的渗水、平整度、摩擦系数和构造深度，用(上接第135页)5结束语总之，近些年交通运输的发展必然加大道路桥梁的承载量，各种病害防不胜防，如果不能采取有效措施及时处理好，会极大的影响到路面的正常运营，也会给桥梁本身安全构成威胁，所以相关施工单位一定要提高对桥梁结构病害的重视，尽早采取有效措施进行处理，才能确保路桥工程质量。参考文献[1]傅晓军．朱国明．占旭俊．城市道路桥梁常见病害防治措施的探讨(上接第136页)(4)对各轴线桩及高程桩进行妥善保护。(5)运用卸载放坡的方式对土方进行开挖，不仅使用人工对找坡进行填平。3．2安全措施的保证(1)在对基槽进行开挖时，应尽可能将雨季施工现象进行避开，若在雨天施工时，应对排水措施进行有效加强，运用一定的防滑措施对道路及坡道进行处理。(2)基坑开挖的过程中，应对边坡的监控进行有效加强。若边坡有疏松、裂缝、变形或松土现象发生时，应对施工进行立即停止，运用加强监护或放缓边坡坡度的方式进行改善。(3)当运用机械进行挖土时，挖机应达到水平位置。当每一栋一次后，支座都要达到稳定状态，下方土层应保持牢固。在进行作业的过程中，必须在臂杆达到稳定后即可进行挖土。在装车时，禁止汽车未达到稳定状态即进行装土操作，禁止回转挖土机的掺斗从汽车驾驶室上方·】38·于及时发现问题并指导后面的施工。先前检测的结果来看渗水依然是当时施工中遇到的最大问题。出现渗水的点最多的是在路面两侧边缘，这与两侧路面没有完全压实有关。但有些局部出现的点则与碾压时没有在规定温度下及时碾压有关。为此我们加大了对摊铺温度的监控，对于路缘石附近熨平板夯实不到位的地方人工找补。后面检测数据显示渗水的合格率有了明显提高。3结束语随着高速公路建设的跨跃式发展，对路面修建过程中的质量控制的环节也越来越受到大家的重视。SMA路面本身对施工条件要求较高，所以对其进行质量监控确保施工质量就更为重要。SMA路面质量控制从原材料抓起，严格控制配合比设计、混合料生产、摊铺碾压工艺以及试验检测各个环节，同时不断对施工进行总结交流，以确保施工出真正的SMA，充分发挥其优良的路面使用性能，为湖南的经济建设充分发挥其重要的作用。参考文献[1]沈金安．改性沥青与SMA路面[M]．北京：人民交通出版社，1999．[2]JTGF40—2004，公路沥青路面施工技术规范[s]．[3]沈康鉴．SMA主要性能指标及施工质量控制浅析[J]．公路，2008，2(2)：106—109．[4]郑晖．SMA路面施工质量控制与工程中常见的问题分析[J]．辽宁交通科技，2004，10：31—33．[5]郭兰英．公路．SMA路面施工质量控制[J]．路基工程，2006，5：98—100．[6]杨春霞．碾压温度对SMA一13沥青混合料压实特性影响分析[J]．公路交通科技应用技术版，2011，5：48—50．[J]．科技资讯．2012(19)．[2]盛吉崇．郑志平．浅析道路桥梁结构病害与加固[J]．中国高新技术企业．2012(09)．[3]黎舒良沥青路面早期病害原因和防治措施[J]．中小企业管理与科技(上旬刊)．2012(06)．[4]马千惠．赵莹莹．生墨海．关于桥梁加固施工的一点探讨[J]．公路交通科技(应用技术版)．2012(07)．移动。(4)在人工进行开挖时，操作人员相互之间应有适当距离存在。通常情况下，左右距离应保持在2～3m，而前后应保持4～6m的距离。运用方向相同的方式进行挖土，不得在使镐的过程中佩戴手套。4结束语综上所述，大型土方开挖回填施工方案的合理，不仅能够实现工程质量的有效提升，而且对未来公路工程的发展及使用提供一定的便利。在施工的过程中应对各类质量进行严格把握，促使土方开挖回填工程得到有效的改善。参考文献[1]徐春雷．深基坑土方开挖施工技术[J]．中华建设．2012(09)．[2]李崇智．浅谈高速公路台背回填施工质量控制[J]．山西建筑．2002(05)．