[12-11 16:59:52] 来源:http://www.tmgc8.com 公路工程 阅读:3420次
摘要:介绍了SMA沥青混合料的特性,分析了影响SMA沥青混凝土路面不平整的主要原因,并制定了相对应的主要措施。使得道路路面平整度得到了有效的控制和提高,同时对以后的现场施工具有一定的指导作用。
关键词:SMA 沥青混凝土路面 平整度 控制 措施
路面平整度是衡量高级道路路面好坏的重要指标。路面不平顺,会增大行车的阻力,并使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性、舒适性;同时附加振动以及不平整路面所滞积的雨水,也将加速对路面的破坏。随着社会经济的发展,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性提出了更高的要求;交通部在修订《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)中也相应对路面评定指标进行了修订,采用了更高更严格的指标。下面结合泰安开发区6﹟、9﹟、10﹟、12﹟道路12公里的沥青混凝土路面施工,谈谈如何对SMA路面的平整度进行有效控制。
1、 SMA沥青混合料的特性
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,使SMA沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的优点,又能克服耐久性差的缺点,尤其是高温抗车辙能力,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。SMA是一种新型路面结构,具有如下的特性:
1) SMA是一种间断级配的沥青混合料,粗集料多,细集料减少。
2) 沥青结合料用量多,高达6.5﹪—7.0﹪,粘结性要求高,采用稳定性好的改性沥青,本工程采用的是掺加SBS改性剂的改性沥青。
3) SMA采用的粗集料必须特别坚硬,针片状颗粒少,以便嵌挤良好;细集料采用良好的河沙;矿粉采用细磨的石灰石粉,且不得使用回收的粉尘。
4) SMA的拌和时间要适当延长,施工温度要提高,只有在高温状态下碾压才能达到密实效果,切不产生推拥,这是SMA的一个重要特征。
综合SMA的特点,可以归纳为三多一少,即粗集料多,矿粉多,沥青多,细集料少。
2、 影响SMA路面平整度的因素
SMA的特性决定了其施工与普通沥青混凝土相比具有特殊性,所以要加强施工中每一环节的检测控制和管理,从其特性入手,对其特殊的施工工艺进行分析,影响路面平整度的因素主要有:
1) 下承层的施工质量。依照平整度的传递理论,下承层的平整度以及高程误差都会自下而上层层积累,影响到SMA路面的平整度。
2) 原材料和混合料的质量。只有保证原材料和混合料的质量,才能保证SMA面层的完整性的强度,路面平整度才有保障。
3) 施工工艺和施工机械的配置。路面要保证密实度和平整度,只有采用合理的施工工艺及机械配置才能实现。
4) SMA沥青混合料的摊铺、碾压和接缝处理。影响平整度的因素很多,只有控制好每一个环节,才能保证路面的平整度。
3、 SMA路面平整度控制的措施
3.1 加强路基和下承层施工质量
对于路基,应确保路基填土的均匀性及路基整体的密实度和强度,采用合适的涵、台背、墙背回填和软基处理方案,并减少其过渡段的工后沉降差;采取相应的措施,减少水对路基产生的病害,确保路基稳定。
下承层平整度控制措施:
3.1.1 基层施工采用集中厂拌混合料,采用有精确计量系统和控制系统的拌合设备,确保拌制高质量的混合料。
3.1.2 严格控制集料的最大粒径。混合料中集料粒径过大,会使铺筑层表面出现离析,甚至局部会刮出沟槽,影响基层及沥青混凝土层的平整度。
3.1.3 控制底基层、基层摊铺速度,并与拌合、运输、碾压工序相匹配,确保连续不间断作业,是保证基层平整度的有效措施。
3.1.4 基层、底基层施工采用大功率摊铺机铺筑,每层的压实度严格控制在允许范围内,尤其应控制好上基层的平整度。
3.1.5 严格控制底基层、基层施工标高,保证面层厚度,以提高面层平整度。
3.1.6 纵坡仪、基准钢丝有专人负责,基准钢丝张力不小于800N。
3.1.7 基准钢钎固定要保证竖直,钢钎横杆要有支架,确保在钢丝张紧时不会在横杆处出现下凹。
采用不同的控制方式对不同的基层进行控制,使基层的平整度控制在较好的水平上。SMA一般只使用于上面层结构,若在下、中面层不重视平整度和高程误差控制,想在上面层取得好的平整度是不可能的。
3.2 原材料及混合料的质量控制www.tmgc8.com
每一批原材料的进场都得按相关规定和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检的力度,保证原材料的稳定。
SMA混合料质量直接影响沥青面层的施工质量和使用品质,一旦出现不合格的花料、焦料、过油料铺筑到路面上都应彻底铲除重铺,经人工修补后的路面是不可能有良好的平整度。混合料生产要严格把关,不合格混合料严禁使用。通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和孔隙率等指标进行调控,同时检测其稳定度和流值;通过温度检测,对SMA的四大温度(沥青加热温度160℃—165℃,改性沥青制作温度165℃—170℃,改性沥青最高加工温度175℃,集料加热温度190℃—200℃)进行控制,做到不合格材料严禁进场,确保混合料的质量。
3.3 加强机械配置和施工工艺控制
3.3.1 机械配置
3.3.1.1 科学合理的机械配置和先进的机械设备,是路面施工连续作业与提高平整度的重要保证,本工程所采用的沥青拌合设备为Teltomat260沥青拌合楼1座,在施工过程中,其对所有的参数控制都采用电脑自动化控制,保证了混合料生产的连续性和混合料的稳定性;摊铺机为进口的具有高精度自动找平的ABG423沥青混凝土摊铺机2台;压路机采用BW202双驱双待压路机4台。
3.3.1.2 机械设备的检查,施工前应对工作装置及调节机构进行专门检查,即刮板输料器、闸门和螺旋摊铺器的状况是否良好,有无粘附沥青混合料,振捣梁底面及其前下部是否磨损过大,行程及运动速度是否恰当,它与熨平板底面的高低是否合适,熨平板底下是否磨损、变形或粘附混合料,其加热装置是否正常。
3.3.1.3 机械设备的调试,对摊铺机组要进行精确检验和校正,根据施工要求需要调整和选择摊铺机的结构参数,使熨平板在同一水平面,以免造成横坡不一致。摊铺机起步时工作仰角调整得当,保证摊铺机正常摊铺。平衡梁安装要牢固。调平基准钢丝张紧力,严禁挠度过大。压路机起步、停车要平稳。
3.3.2 运输环节控制措施
3.3.2.1 在施工中,运输车辆装料方法必须得当,防止混合料产生离析,以免引起摊铺层的离析,造成路面平整度的下降。
3.3.2.2 运输车辆的保温措施得当,不能使表面的混合料因温度下降形成硬壳,以免碾压成型后出现表面不平整。
3.3.2.3 驾驶员在给摊铺机卸料时,是否碰撞摊铺机,以及刹车操作技术及工作的责任心均直接影响路面平整度。
3.3.2.4 运输能力一定要大于拌合能力。运料车辆采用多次挪动装料法,确保混合料不产生离析;运料车辆有很好的保温措施,确保运料过程中料温补产生较大的温度差异。
3.3.3 摊铺环节控制措施
3.3.3.1 摊铺机要匀速行走,连续摊铺。因为在以往的施工中发现,摊铺机停顿的地方出现不平现象较多,所以确定摊铺速度时要考虑拌合楼出料能力及运输能力,同时还要考虑到熨平板和夯锤自振频率。因此,合理的摊铺速度V∕(m•min―1)可根据混合料供给能力、摊铺宽度和厚度按下式求得:
V﹦100Q∕60Hbγ (1)
式中:Q――混合料供给能力, t∕h;
H――压实后的摊铺厚度, cm;
B――摊铺宽度, m;
γ――沥青混合料压实后的密度,一般取2.35t∕m³。
如以γ﹦2.35t∕m³代入式(1),则式(1)可改为:
V﹦Q∕1.4BH。
根据摊铺机的标准宽度或加宽后的宽度B和沥青混合料搅拌设备的生产能力Q,以不同的摊铺厚度H值代入V﹦Q∕1.4BH中,就可以列出一张摊铺速度的关系表,以供摊铺时查阅。
由于SMA生产时拌和机生产率降低,为保证其匀速、不间断的连续摊铺,摊铺速度一般不超过3m∕min,甚至可以放慢到1―2m∕min,这就要求机手应有较高的操作水平,以保证摊铺机匀速、连续工作,既能保证压实度又能保证平整度。
3.3.3.2 ABG摊铺机两侧各安装了一台移动式基准梁找平装置。该装置总长16m,在摊铺机前端的基准梁有24(2×12)个可上下自由伸缩的“雪橇”板,在下层表面拖动滑行,构成下层基准面。在摊铺机后端的基准梁有32(2×16)个可上下伸缩的橡胶轮,行驶在摊铺后的混合料表面,构成摊铺后的上基准面。摊铺机的自动找平装置是根据两个基准面的高差控制摊铺厚度。由于“雪橇”板和橡胶轮都能自由伸缩,可以消除局部不平整对控制厚度的影响。
3.3.3.3 摊铺机预热温度要达到规定要求,避免造成摊铺层出现大范围的粗糙面,严重影响路面的平整度和外观质量。www.tmgc8.com
3.3.3.4 摊铺机刮料输送器通过闸门后供料和螺旋摊铺器向两侧布料,两者的工作效率要匹配。在发生暂时性断料时,摊铺机要保持继续运转,停止振捣,并接通熨平板加热器,保证SMA混合料摊铺和碾压符合高温条件的要求,这是控制平整度的又一关键所在。
3.3.3.5 提高摊铺中的预压密实度,SMA混合料在高温作用下主要是靠粗集料的嵌挤作用,可适当提高夯锤的振捣频率,在摊铺机夯锤振捣和熨平板的共同作用下,一般可达到85%以上的预压效果。这样,剩余的压实系数很小,所以初压的痕迹也极小,进而保证了路面的最终平整度。
3.3.4 碾压环节控制措施
SMA路面采用双钢轮压路机碾压,BW202双钢轮压路机,振动力大,幅度宽。碾压过程中严格控制好温度,初压(温度不低于150℃) 、复压(温度不低于130℃) 、终压(温度不低于120℃)都采用此种压路机,碾压4遍,一气呵成。按照以下原则碾压,充分解决了平整度和压实度的矛盾。
3.3.4.1 按照“慢压、紧跟、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压,这是与一般沥青混合料碾压方式最大的区别。压路机必须紧跟在摊铺机后面,只有在高温条件下碾压才能取得最佳效果,碾压终了温度不低于120℃;慢压是对现在碾压普遍过快来说的,一般来说碾压速度不超过5km∕h;高频和低幅方式对提高SMA的压实度、防止石料损伤、保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要意义,大振幅很容易造成碾压过度,使石料压碎或马蹄脂上浮,产生“过碾压弹簧”现象。所以碾压八字方针也是保证SMA路面平整度的重要环节。
3.3.4.2 碾压时要均衡的进行,倒退时关闭振动,方向要渐渐地改变,不许拧着弯行走,一般可采用欧式碾压,对每一道碾压起点或终点稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。
3.3.4.3 压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车和停车休息;其它机械不能在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械,尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不能停机,直至该段路面施工结束,否则产生局部波浪。
3.3.4.4 碾压应纵向进行,并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压,相邻碾压重叠至少30㎝,初压始终让从动轮在后,避免由于温度高轮前容易留下波浪,影响平整度,终压后,压路机轮迹应完全消除。