改性沥青SMA路面施工控制(原文) 8页

改性沥青SMA路面施工控制摘要：文中介绍了一种新型路面材料改性沥青SMA路面面层的施工工艺及质量控制方法，并对施工过程中有关问题进行探讨，为今后在其他工程中运用该种路面类型提供一些经验。Abstract:Thethisarticlemyselfprojectactualexperience,introducedonekindofnewroadsurfacematerialmodifiedasphaltSMAroadmatconstructioncraftandthequalitycontrolmethod,andtherelatedquestioncarriesonthediscussiontotheconstructionprocessin,forwillutilizethiskindofroadsurfacetypeinotherprojectstoprovidesomeexperiencesfromnowon.关键词：改性沥青SMA施工质量控制Keywoords:modifiedasphaltSMA近年来随着公路建设的飞速发展，各种新型的筑路材料不断的用于沥青路面。由于原材料地变化，相应的其施工工艺也有所改变。沥青玛蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt，简称SMA)是一种由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料及较多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成一体的沥青混合料。SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量小，而且低温、防水、抗滑等性能也较好。一、组织合格的原材料堆放各种矿料的场地必须硬化，并具备良好的排水系统，避免材料的污染。各种矿料料仓应该用墙体隔开，以免相互混杂。对不合格的矿料，不准运进料场。避免细集料受潮影响喂料数量和拌和机产量。纤维稳定剂在运输、存放、使用过程中均不得受潮。1、沥青：SMA宜采用优质的改性石油沥青，且采用比当地常用沥青更硬标号的沥青，其技术指标见下表：聚合物改性沥青技术要求8n指标单位SBS类(Ⅰ类)SBR类(Ⅱ类)试验方法针入度25℃,100g,5sDmm>10080-10060-8030-60>10080-10060-80T0604针入度指数PI不小于-1.2-0.8-0.40-1.0-0.8-0.6T0604延度5℃,5cm/min不小于Cm50403020605040T0605软化点TR&B不小于℃45505560454850T0606运动粘度135℃不大于Pas3T0625T0619闪点不小于℃230230T0611溶解度不小于%9999T0607弹性恢复25℃不小于%55606575—T0662粘韧性不小于N•m—5T0624韧性不小于N•m—2.5T0624贮存稳定性离析,48h软化点差,不大于℃2.5—T0661TFOT(或RTFOT)后残留物质量变化不大于%10T0610或T0609针入度比25℃不小于%50556065505560T0604延度5℃不小于cm30252015302010T0605在满足施工的前提下，改性沥青的温度不易太高，运输温度≤150℃，贮存温度≤140℃。不得长时间存放，必须不间断的搅拌，以防止改性沥青离析，制作好的改性沥青的温度应满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求。2、粗集料：应采用反击式破碎机轧制的石质坚硬、清洁、不含风化，软弱颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。施工单位应根据玄武岩碎石的筛分结果计算各种规格碎石提运比例。粗集料技术要求见下表：沥青混合料用粗集料质量技术要求指标单位高速公路及一级公路其他等级公路试验方法表面层其他层次石料压碎值不大于%262830T0316洛杉矶磨耗损失不大于%283035T0317表观相对密度不小于t/m32.602.502.45T0304吸水率不大于%2.03.03.0T0304坚固性不大于%1212—T0314针片状颗粒含量(混合料)不大于其中粒径大于9.5mm不大于其中粒径小于9.5mm不大于%15121818152020——T0312水洗法<0.075mm颗粒含量不大于%111T0310软石含量不大于%355T3208n3、细集料：必须采用反击式破碎机加工的坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的玄武岩机制砂，母岩不能采用山场的下脚料。SMA不宜使用天然砂。细集料技术要求见下表：沥青混合料用细集料质量要求指标单位高速公路、一级公路其他等级公路试验方法表观相对密度不小于t/m32.502.45T0328坚固性(<0.3mm部分)不小于%12—T0340含泥量(小于0.075mm的含量)不大于%35T0333砂当量不小于%6050T0334亚甲蓝值不大于g/kg25—T0346棱角性(流动时间)不小于s30—T03454、填料：宜采用碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁，能自游的从矿粉仓流出。拌和机回收粉不得采用，应全部废弃，以确保沥青面层的工程质量。矿粉质量技术要求见下表：沥青混合料用矿粉质量要求指标单位高速公路、一级公路其他等级公路试验方法表观相对密度不小于t/m32.502.45T0352含水量不大于%11T0103烘干法粒度范围<0.6mm<0.15mm<0.075mm%%%10090—10075—10010090—10070—100T0351外观无团粒结块T0353亲水系数<1T0354塑性指数<4T0355加热安定性实测记录5、纤维稳定剂：宜选用有产品合格证书、在250℃干拌温度下不变质、不发脆且符合环保要求的优质木质素纤维。其质量技术要求见下表：木质素纤维质量技术要求项目单位指标试验方法纤维长度不大于mm6水溶液用显微镜观测灰分含量%18±5高温590℃～600℃燃烧后测定残留物PH值7.5±1.0水溶液用PH试纸或PH计测定吸油率不小于纤维质量的5倍用煤油浸泡后放在筛上经振敲后称量含水率(以质量计)不大于%5105℃烘箱烘2h后冷却称量6、抗剥离剂：8n应使用长期性能较好的抗剥落剂，掺和量不高于沥青混合料质量的0.4%。建议使用生石灰代替，其掺入量不应太高，宜占骨料的1.5—2.0%。二、改性沥青SMA的设计标准1、SMA的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合下表的要求：沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075中粒式SMA-2010099-10072-9262-8240-5518-3013-2212-2010-169-148-138-12SMA-1610090-10065-8545-6520-3215-2414-2212-1810-159-148-12细粒式SMA-1310090-10050-7520-3415-2614-2412-2010-169-158-12SMA-1010090-10028-6020-3214-2612-2210-189-168-132、改性沥青SMA的配合比设计应符合下表的技术要求：SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求试验项目单位技术要求试验方法不使用改性沥青使用改性沥青马歇尔试件尺寸mmф101.6mm×63.5mmT0702马歇尔试件击实次数两面击实50次T0702空隙率VV%3～4T0708矿料间隙率WMA不小于%17.0T0708粗集料骨架间隙率VCA不大于VCADRCT0708沥青饱和度VFA%75～85T0708稳定度不小于kN5.56.0T0709流值Mm2～5—T0709谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失%不大于0.2不大于0.1T0732肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验%不大于20不大于15T07333、改性沥青SMA设计配合比检验应符合下表各项指标的要求：检验项目单位沥青类型技术要求试验方法车辙试验动稳定度次/mm非改性不小于150079719改性不小于3000浸水马歇尔试验残留稳定度比%普通沥青不小于7570709改性沥青不小于808n冻融劈裂试验的残留强度比%普通沥青不小于7570729改性沥青不小于80渗水系数ml/min——不大于8070730构造深度摩擦系数摆值横向力系数三、下承层的检查、清扫1、检查下承层的完整性和粘结性，对局部质量缺陷按规定进行修复。2、对下承层表面的污染物必须清扫干净，必要时用水冲洗，对局部被水泥等杂物污染冲洗不掉的，应用人工将表面水泥浆等杂物凿除。3、对下承层必须彻底清扫干净，冲洗的水晾干后方可摊铺。四、SMA沥青混合料的拌制改性沥青SMA的施工温度宜比普通沥青混合料施工温度提高10—20℃左右。其沥青加热温度应控制在170—180℃；矿料加热温度宜为190—220℃。矿粉和纤维不加热。混合料出料温度控制在170—185℃；废弃温度为195℃。(注：1．所有检测用温度计应采用半导体数显温度计并及时送当地计量部门检定，或在监理工程师监督下用标准温度计标定；2．所有温度检测均应按正确的方法提出，避免温度计探头位置不当出的数据不真实。)拌和楼控制要逐盘打印沥青及各种矿料孤用量、拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测量工具进行校核，每天应用拌和总量检验各种材料的配合比和油石比的误差。拌和机开拌后每天上、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SMA的物理力学性能，用来指导第二天的施工，如发现问题及时纠正、反应。SMA沥青混合料与普通沥青混合料相比，拌和时应注意以下几点：1、木质素纤维的分散拌匀非常重要，建议干拌时间延长5—15s，加入沥青后延长5—10s，总生产时间延长15—25s。出料时注意目测混合料的均匀性、有无花白料、冒青烟等异常现象，如确定是质量问题，应以废料处理并及时纠正。8n2、采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素多加或少加，从而影响SMA的使用品质；采用机械添加木质素纤维应防止输送管道的堵塞。3、由于SMA沥青混合料中，粗集料含量较多，则混合料不宜在贮料仓里储备时间过长，数量不易过多，以防止离析。五、改性沥青SMA的运输1、运料车的料舱应用完整无损的双层蓬布覆盖，使其保温防雨或避免污染环境。2、搅拌机向运料车放料时，汽车应前后移动使混合料在汽车料舱内分三堆装料，以防止混合料的离析。3、在运料车料舱侧面的中部设专用检测孔，以便检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。六、改性沥青SMA的摊铺1、摊铺机前方应有五辆以上运料车等候卸料。在连续摊铺过程中，运料车应在摊铺前10-30cm处停住，挂空档，不得撞击摊铺机，靠摊铺机推动前进。2、摊铺前应将熨平板预热至100℃以上，摊铺中熨平板应采用中强夯等级，使铺面的初始压实度不小于85%。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出，大约有10cm厚的热料时，下一辆运料车即开始卸料，做到连续供料，以减小混合料的离析和降低混合料的温度。SMA路面宜采用非接触式平衡梁控制高程和结构层厚度。3、连续稳定的摊铺是提高路面平整度的主要措施。摊铺机的摊铺速度应根据施工机械的匹配情况及结构层的厚度，按规定的1—3m/mim平稳、匀速、不间断的摊铺，争取做到每天收工停机一次。4、未压实的沥青混合料，施工人员不得进入踩踏。只有在特殊情况下，如局部出现离析，需在现场主管的指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。5、改性沥青SMA混合料的摊铺温度宜为170℃—180℃，温度低于160℃的混合料禁用。路表温度低于15℃或下承层潮湿时不宜摊铺。摊8n铺遇雨时，应立即停止施工，并清除未压实成型的混合料，遭受雨淋的混合料应予以废弃。七、改性沥青SMA的碾压1、SMA的碾压设备宜采用钢轮振动压路机，碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，摊铺后立即压实。初压温度不低于150℃，终压表面温度不低于90℃，开放交通时路表面温度不高于50℃。不得在代温状况下反复碾压，防止压碎石料，破坏石料嵌挤，而影响SMA的使用品质。2、初压和复压过程中，宜采用同类压路机并列成梯队匀速碾压，且不应在同一断面上，不宜采用首尾相接的纵列方式。采用静载压路机时，采用振动压路机压实SMA路面时，压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm，当采用静载压路机时，压路机的轮迹应重叠1/3-1/4碾压宽度，碾压工作面长度宜为30—50cm。终压不得开震动。不得使用轮胎式压路机碾压SMA，以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青玛路蹄脂上浮，而达不到压实效果。3、碾压过程中，为防止粘轮，可在钢轮表面均匀洒水，使其表面保持潮湿。必要时水中可掺少量的清洗剂或其它适当材料，但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降，不得向压路机轮上涂油或油水混合液。4、SMA路面一旦达到足够的压实度后，碾压应立即停止。过份碾压可能导致沥青玛蹄脂上浮或石料压碎、棱角明显磨损等现象，影响路面构造深度。施工中应密切注视路表情况，防止过压。5．路面压实24小时后，方能允许车辆通行。八、SMA路面施工缝的处理方法SMA路面宜全部采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出施工缝的位置，用切缝机割齐后铲除。继续摊铺时应将接缝锯切时留下的灰浆冲洗干净，涂上少量的粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺，并调整好松铺厚度。碾压时用钢轮压路机从先铺好的路面上跨缝逐渐移向新铺面层横向压实。九、SMA路面油斑的成因和处理方法在SMA路面摊铺、碾压成型的过程中，往往路面会出现油斑，其产生的原因主要有以下几点：8n1、漏投、晚投、少投纤维及纤维稳定剂拌和不均匀；2、纤维稳定剂数量不够，含水量过高，材料出现离析及用油量过高；3、拌和时间太短，纤维没有充分分散及沥青用量太均匀；4、运输距离过远，SMA混合料骨料与沥青产生离析；　　5、摊铺机等料时间过长或运料车积压过多，发生沥青析漏；6、SMA混合料温度过高，改性沥青发生老化；7、碾压遍数过多，使路面超压。摊铺中出现的油斑应及时铲除并用热料填补，碾压中出现油斑应及时在油斑区域洒机制砂。下承层潮湿时，严禁摊铺。改性沥青SMA路面在开放交通后几天或更长的一段时间内，路面结构层没有完全硬化，有些大吨位运料车在转弯和急刹车时，表面会出现掉粒或轮印。如发现此种情况，应采用加强早期交通管制来加大控制。SMA沥青混合料在路面上面层使用较多，且厚度大部分为4cm，中、下面层使用SMA还不普遍，今后还有待于进一步开发研究。相信不久的将来，SMA在全国高等级公路路面中会得到大力推广和使用。十、总结总之，要使SMA成功，必须注意以下几点：1、原材料的选择和储存必须满足规范及上述要求。2、施工温度宜比普通沥青混合料温度提高10——20℃，但矿粉和纤维不加热，混合料废弃温度为195℃。3、拌和时要使纤维分散均匀，运输时要采取保温措施，防止离析。4、混合料摊铺温度宜为170---180℃，低于160℃禁用。5、碾压温度和工艺应满足规范及上述要求，防止过压。路面压实24小时后方可开放交通。8