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二级建造师:沥青在城市道路中的施工沥青
施工沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构,改性沥青及SMA混合料冷却后非常坚硬,强度高。本文结合上海城市外环线(浦东段)环南一大道工程的施工,谈谈如何对改性沥青及SMA路面的施工进行控制。
一、工程综述本工程北起张扬路立交东至环东一大道,路幅红线宽度100米,为城市Ⅰ级主干道,双向8车道,总长2387米。车行道结构形式为沥青柔性路面,结构层组成为路基+15厘米砂砾垫层+40厘米二灰碎石基层+15厘米三层式沥青混凝土面层。面层组合如下:表面层为改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-16)4厘米;中面层为中粒式改性沥青砼(LH-25)6厘米;底面层为粗粒式改性沥青砼(CLH-35)6厘米;下封层1厘米。
二、改性沥青施工质量控制的难点
1.改性沥青混合料粘度较高,各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高,贮存、运输期间的降温不应超过10℃,生产厂至施工现场的距离较长,上海交通繁忙,气候变化大,混合料贮藏温度控制难。
2.沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关,沥青摊铺机械型号多种,性能不一。如何选择性能良好的施工机械,是工程质量控制的重点。
3.沥青摊铺时,必须均匀、连续,工人素质必须高,要能正确判断摊铺界面。
三、SMA沥青的拌合及施工
1.沥青混合料拌合。由于SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一、量多、细集料很少,矿粉用量多。细集料包括石屑和砂一共只需15%左右,给混合料的供料拌和带来不少困难。为此,料斗、料仓要重新安排,增加粒径为5~10毫米的骨料仓,以保证冷料数量,而细集料用量很少,冷料仓门开启很少,供料过程中要保持细集料干燥,以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞,通过燃烧器对骨料加热,有热电偶检测料温,自动调节燃烧器的风油比,使骨料温度达到190℃~200℃。热料经提升机进入振动筛,把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓(筛网尺寸可根据要求更换),有计算机控制各热料仓拉门,按输入的生产配合比自动配料、计量,由于SMA粗料粒径单一,细料很少,热料可能会发生粗集料仓经常不足(亏料),而细集料仓经常溢仓的不正常情况,控制室的操作人员不可调整放料的数量,使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌,再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青,拌和后,完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒~5秒,湿拌30秒~45秒。
各种材料加热温度控制:沥青加热温度160℃~165℃,现场制作温度165℃~170℃,加工最高温度175℃,集料加热温度190℃~200℃,混合料出场温度175℃~185℃,混合料最高温度(废弃温度)195℃,摊铺温度不低于160℃,初始开始温度不低于150℃,复压最低温度不低于130℃,碾压终了温度不低于130℃,开放交通温度不高于60℃。
2.运输。由于SMA沥青混合料的沥青玛蹄脂的粘性较大,运输车的车厢底部要涂较多的油水混合物,而且为了防止运输车表面混合料结成硬壳,运输车运输过程中必须加盖油布,同时车量要适当增加。
3.摊铺。沥青必须缓慢、均匀连续不间断地摊铺。摊铺过程中,不得随意变换速度或中途停顿,摊铺速度应根据拌和机产量,施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定。摊铺速度为3.5米/分钟。
4.碾压。碾压过程是面层施工中的重要环节,碾压SMA的八字方针为“紧跟、碾压、高频、低幅”,并合理地选择压路机组合方式及碾压步骤。
5.接缝。
(1)纵缝:根据本工程特点,我单位在沥青混合料摊铺过程中采用一台德国产ABG423摊铺机并排摊铺,采用此方式可以一次整幅摊铺,纵缝热接提高了路面的平整度,美化了路面的视觉效果。
(2)横缝:SMA路面的接缝处理要比普通混合料困难一些,因此,摊铺时在边部设置挡板,也可以在沥青SMA层每天施工完工后,在其尚未冷却之前,即切割好,并利用水将接缝冲洗干净。第二天涂刷粘层油,即进行摊铺新混合料。
6.SMA沥青混合料施工中容易产生的问题:
(1)过碾压:由于SMA路面的集料嵌挤作用,压实程度不大,压实度较易达到,但是随着碾压遍数的增加,集料不断地往下走,玛蹄脂一点点地向上浮,造成构造深度减小。在碾压过程中,特别注意表面构造保持在1~1.5毫米,以便有适宜的构造深度。
(2)出现油斑:SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害,这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时,要严格控制纤维的投放数量和投放时间,并延长干拌时间,确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥,防止纤维受潮成团。
(3)碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压,容易出现不平整。在行车过程中出现车辙,是因为碾压不足造成的。
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