邵懷高速SMA路面面層施工技術(shù)

1、邵懷高速SMA路面面層施工技術(shù)    摘要：本文以邵懷高速公路SMA路面施工為例。著重介紹了SMA路面的施工方法和施工注意事項(xiàng)以及相關(guān)的技術(shù)措施 關(guān)鍵詞：SMA路面；施工方法：注意事項(xiàng) 瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphah，簡稱SMA)，是20世紀(jì)60年代中期前聯(lián)邦德國開發(fā)的。我國1992年在北京機(jī)場高速公路首次采用。SMA路面使用壽命長，養(yǎng)護(hù)工作量小，全壽命成本低，且具有可持續(xù)的環(huán)境效益，現(xiàn)已在我國十余個省份的高速公路上使用。 1工法特點(diǎn) 11對設(shè)備使用的特殊要求 SMA路面施工無需特別的施工機(jī)械，所用設(shè)備幾乎和傳統(tǒng)瀝青砼相同，但是

2、SMA路面施工對設(shè)備的使用有特殊要求。 1)SMA粗集料用量達(dá)到75以上，外加礦粉10左右，使用改性瀝青，油石比達(dá)到6以上，細(xì)集料少，骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的SMA對級配控制嚴(yán)格，所以對拌合機(jī)的配料控制系統(tǒng)要求較高，拌合必須精細(xì)。 2)SMA摻纖維穩(wěn)定劑，拌合設(shè)備須增加纖維投放裝置。 3)為防止SMA膠體向路表面轉(zhuǎn)移和輪胎粘走混合料，不宜使用膠輪壓路機(jī)壓實(shí)。 12施工工藝的特點(diǎn) SMA中由豐富瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂溫度下降后粘度大，冷卻后非常堅(jiān)硬，強(qiáng)度較高，加之粗集料的嵌擠作用，使得混合料在鋪筑后可壓縮性比較小，故施工工藝要求方面也有自己的特點(diǎn)。 1)SMA混合料的運(yùn)輸與傳統(tǒng)AC混合料有

3、所不同，在運(yùn)輸和攤鋪過程中不會出現(xiàn)粗細(xì)集料的離析，卻容易發(fā)生結(jié)合料的離析現(xiàn)象，同時混合料溫度下降后表面容易結(jié)殼，混合料不能長時間儲存，必須以科學(xué)的方法縮短工序作業(yè)時間，同時加強(qiáng)運(yùn)輸中的保溫措施。 2)攤鋪施工中要提高SMA路面平整度，特別要克服間斷和不連續(xù)鋪筑及隨意改變攤鋪速度的做法。 3)SMA混合料的壓實(shí)方法與傳統(tǒng)AC昆合料有很大不同。SMA路面施工規(guī)范要求至少壓實(shí)到最大理論密度的94，采用雙鋼輪振動壓路機(jī)和“緊跟、慢壓、高頻、低幅”是壓實(shí)SMA的基本原則。 4)SMA應(yīng)盡量減少接縫特別是縱向接縫。施工縫的處理要求一次成功反復(fù)的處理可能會越修越差。 2施工工藝流程及操作要點(diǎn) 21施工準(zhǔn)備

4、施工前應(yīng)對施工人員做技術(shù)交底，檢查機(jī)械設(shè)備是否按要求到位且狀態(tài)良好。 22瀝青砼中面層交驗(yàn) 對已鋪筑的瀝青砼中面層鉆芯取樣，檢測鋪筑厚度，并按每10m一斷面檢測中面層的高程和橫坡度，以保證SMA的鋪筑厚度和橫坡度達(dá)到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。 23清掃中面層 用人工和空壓機(jī)清掃，吹干凈要鋪筑SMA的路段表面，對局部泥土污染嚴(yán)重的部位用水車高壓射水沖洗干凈。 24噴灑粘層瀝青 用瀝青灑布車灑布中裂的灑布型乳化瀝青(PC一3)，平均用量按設(shè)計(jì)要求控制，瀝青灑布要均勻成霧狀。 25拌合SMA混合料 1)采用3000型間歇式瀝青混合料拌合設(shè)備，使用導(dǎo)熱油加熱改性瀝青，嚴(yán)格把改性瀝青的加熱溫度控制在165到175

5、之間，泵入拌合機(jī)的改性瀝青溫度控制在170左右。 2)按照生產(chǎn)配合比配料控制好各熱料倉的礦料、礦粉和木質(zhì)素纖維及瀝青的用量，并適當(dāng)降低每盤拌合料的重量，注意把礦料的加熱溫度控制在185到195之間，不允許超過200。 3)拌制SMA混合料時，每盤的拌合時間要比拌合普通密級配瀝青砼(AC)要長一些，干拌時間延長515s，加入瀝青后的拌合時間延長510s，總生產(chǎn)時間延長1525s達(dá)到5055s。SMA出料以混合料拌合均勻、纖維均勻分布在混合料中、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，拌合時間視實(shí)際情況可相應(yīng)增減。 4)混合料的出料溫度控制在170到185之間，混合料最高溫度l95，超過此溫度值混合料

6、應(yīng)廢棄。 26運(yùn)輸混合料 1)采用大噸位自卸汽車裝料，裝料前檢查車輛各部位運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。車輛應(yīng)干凈。 2)自卸車在拌合機(jī)出料口裝瀝青混合料，每接一盤要挪動一下車位，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。同時車廂裝載量前后左右基本均勻。 3)為了防止運(yùn)料車表面混合料溫度降低，所有的運(yùn)料車在運(yùn)輸過程中都必須加蓋帆布蓬布。 4）自卸車在運(yùn)送混合料不能隨意停歇，按要求到達(dá)鋪筑工地后，要接受現(xiàn)場質(zhì)檢員對所運(yùn)混合料的溫度和外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查 5)運(yùn)料車與攤鋪機(jī)恰到好處地配合，必須防止料車撞擊攤鋪機(jī)或?qū)韬狭狭蠟⒌街忻鎸由?。卸料過程中由攤鋪機(jī)推動汽車同步前進(jìn)。 27攤鋪混合料(含邊部整形) 1）攤鋪前，攤鋪機(jī)操作人員要把

7、攤鋪機(jī)的熨平板及振搗裝置底部清理干凈并涂抹油水混合劑。調(diào)整熨平板的預(yù)拱度、橫坡度后進(jìn)行預(yù)熱，熨平板的預(yù)熱溫度要接近瀝青混合料的攤鋪鋪溫度。 2)攤鋪應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地進(jìn)行，正常情況下保證攤鋪機(jī)前有23輛運(yùn)料車禁止隨意變換速度或中途停頓。由于改性瀝青及SMA生產(chǎn)時拌合機(jī)生產(chǎn)率降低，攤鋪速度一般不超過3mmin4mmin。在發(fā)生暫時性斷料時，攤鋪機(jī)應(yīng)保持繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，停止振搗，并接通熨平板加熱器，保證改性瀝青及SMA的攤鋪與碾壓符合高溫條件要求。 3）控制好攤鋪機(jī)刮料輸送器速度。使之與螺旋布料器的工作速度相匹配，保證混合料始終處于螺旋高度23處。 4)提高攤鋪過程中的預(yù)壓密實(shí)度。SMA使用優(yōu)質(zhì)

8、集料可適當(dāng)提高夯錘的振搗頻率在攤鋪機(jī)夯錘振搗與熨平板的共同作用下使壓實(shí)度達(dá)到85以上。 5)攤鋪過程中，隨時由攤鋪機(jī)手(或輔助人員)用特制插釬檢測混合料的攤鋪厚度。 6）在攤鋪過程中，安排人工用小鐵夯錘夯實(shí)路幅的邊緣，力求把邊緣處理順適。 7）找平裝置采用無觸點(diǎn)式平衡梁，攤鋪機(jī)兩側(cè)各安裝一臺紅外線平衡梁，其工作原理與“雪橇式”平衡梁相似，但它更精準(zhǔn)，提高了攤鋪機(jī)的自動找平能力，既保證了厚度，又保證了攤鋪層的平整度。可使平整度提高8mm以內(nèi)。 28碾壓成型 1)碾壓是保證路面工程質(zhì)量的重要一環(huán)，吸取國內(nèi)外對SMA路面碾壓、成型的工作經(jīng)驗(yàn)，在施工現(xiàn)場主要使用具有高頻率、低振幅模式的卡特CAT12型

9、雙鋼輪振動壓路機(jī)，按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則進(jìn)行碾壓。 2)采用初壓、復(fù)壓合一的原則階梯重疊碾壓法：要能覆蓋整個路面寬度，碾壓長度在縱向呈階梯形排開，相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊在15m以上，碾壓左右重疊020m以上，壓路機(jī)都是從橫坡低處往高處碾壓。初壓溫度：150到160。壓路機(jī)碾壓速度：控制在20kmh以內(nèi)。頻率、振幅設(shè)定：高頻率、低振幅(振幅設(shè)定為2)。壓路機(jī)都是雙輪振動碾壓，共碾壓4到6遍，前進(jìn)、后退一次為一遍。(注：具體碾壓遍數(shù)在鋪筑試驗(yàn)路時進(jìn)行確定)。 3)終壓：用1臺CAT12型雙鋼輪壓路機(jī)或國產(chǎn)YZCl2型12t雙鋼輪壓路機(jī)緊跟復(fù)壓之后以5kmh速度碾壓一遍。終壓結(jié)束時瀝青

10、砼路面表面溫度不低于95(用紅外線溫度計(jì)檢測)。在當(dāng)天鋪筑的尚未冷卻的路面上不得停放任何機(jī)械、設(shè)備，防止車輛駛?cè)耄茐男落佒穆访妗?29施工要點(diǎn) 施工前準(zhǔn)備工作SMA施工除按普通瀝青混合料進(jìn)行常規(guī)檢查外，還應(yīng)檢查以下幾個方面： 木質(zhì)素纖維必須在室內(nèi)架空堆放，嚴(yán)格防潮，保持干燥。改性瀝青運(yùn)輸溫度不低于150，保溫貯存溫度不低于140：改性劑SBS的存放時間不超過24h，以防止老化；加工的改性瀝青必須不間斷地?cái)嚢瑁簽r青的加熱溫度不應(yīng)太高，一般控制在165到175之間。 210SMA的攤鋪和碾壓成型 1）SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同。溫度低于140的混合料禁止使用。當(dāng)路表溫度低于15時，不宜攤

11、鋪改性瀝青SMA：SMA的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來確定(SMA的松鋪系數(shù)通常在105115之間)。 2）SMA的碾壓與普通瀝青混凝土碾壓相比，有以下幾點(diǎn)值得注意： (1)為了防止混合料粘輪，可在鋼輪表面均勻?yàn)⑺蛊浔３殖睗?，水中摻少量的洗滌劑或其它適當(dāng)?shù)牟牧稀?(2)SMA面層一旦達(dá)到足夠的密度后，碾壓即應(yīng)停止，過度碾壓可能導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合料被擠壓到路表面，影響構(gòu)造深度。 (3)由于SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高，因而粘度大，不得使用輪胎式壓路機(jī)碾壓。 211工作縫的處理 1)對橫縫的處理：一般采用切割成垂直面的方法，可在路面攤鋪碾壓完工后，稍停一停，在其尚未冷卻之前，就切

12、割好。下一次施工搭機(jī)前，涂刷粘層油，攤鋪時按松鋪系數(shù)確定熨平板初始的松鋪厚度和移動平衡梁基準(zhǔn)下的墊扳厚度，在每節(jié)熨平板下(或至少在熨平板1，3點(diǎn)處)墊上寬度為040m長18m的膠合板，并保證墊扳乎直(墊扳可采用一體式或組合式)，其厚度等于松鋪系數(shù)折算的厚度。這樣可保證松鋪厚度和攤鋪機(jī)起步后自動調(diào)平系統(tǒng)可以立即開始工作。經(jīng)人工略加修整后，用雙鋼輪振動壓路機(jī)橫向碾壓，先在已壓實(shí)的路面上行走， 然后向新鋪層靜壓過去01Om到015m，逐漸向新鋪層橫壓過去，直到全部進(jìn)入新鋪層，碾壓是先靜壓后振動。 2)縱向接縫的處理：縱向接縫基本上采用熱接縫。攤鋪時，采用兩臺(或多臺)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)平行聯(lián)合作業(yè)，相鄰兩

13、幅之間重疊020m以上：初壓時，應(yīng)將先鋪路幅邊部020m寬暫留不壓，作為后鋪路幅的高程基準(zhǔn)面，最后壓路機(jī)作跨縫碾壓，以消除縫跡。 3)若縱縫確實(shí)需要采用冷接縫時，應(yīng)將已鋪筑部分劃線用切割機(jī)切齊，并將切縫邊緣清掃干凈，涂少量粘層瀝青。攤鋪時應(yīng)重疊在已鋪層上005m到010m，攤鋪后用人工將攤鋪在原已鋪層上面的混合料鏟走。碾壓時壓路機(jī)先在已壓實(shí)路面上行走，碾壓新鋪層01Ore到015m，然后壓實(shí)新鋪部分，最后壓路機(jī)作跨縫碾壓，充分將接縫壓實(shí)緊密。 4)無論縱向、橫向縫的處理，都必須作到接縫處平整度密實(shí)。不同層面的接縫相互錯開不能在同一斷面上，橫縫錯開lm以上，縱縫錯開015m以上。 3施工中注意問

14、題 1)細(xì)集料溢倉SMA與普通密級配瀝青混凝土的最大不同之處是SMA為間斷級配，粗集料粒徑單一，細(xì)集料很廣，礦粉用量多。通常SMA需要粗集料占75以上礦粉10，細(xì)集料包括石屑和砂一共才只需15左右，而475毫米以上的粗集料中還有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)集料，實(shí)際需要加的細(xì)集料數(shù)量就更少，這給混合料的拌合帶來了不少困難。 2)過壓對SMA路面來說，由于它的礦料嵌擠作用，可壓實(shí)程度不大，壓實(shí)度比較容易達(dá)到；可是粗集料之間還有一層瀝青結(jié)合料膜，在高溫狀態(tài)下，它起相當(dāng)潤滑油的作用，所以只有溫度降下來以后才能穩(wěn)定。在高溫狀態(tài)下碾壓瀝青結(jié)合料的粘度畢竟很低。集料的嵌擠也只是棱角部分接觸。反復(fù)碾壓，集料之間不能達(dá)到最終

15、穩(wěn)定狀態(tài)。不管碾壓多少遍，粗集料之間的相對位置總可以存在一定的位移，因此，過壓是SMA的大忌。表面構(gòu)造深度通常以保持在08mm15mm為佳。防止過壓，就要嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段確定的壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)工藝、壓實(shí)程序碾壓并注意碾壓的時機(jī)和溫度，以保證路面的粗糙度。 3)油斑的形成與防治SMA通車后出現(xiàn)油斑也是常見的一種病害通常是幾塊油斑在相鄰不遠(yuǎn)處接連出現(xiàn)，這是由于SMA的纖維拌合不均造成的。其成因是在人工添加纖維的過程中。人工填加纖維不可能很均勻，不能保證在同一時間投入，甚至有可能忘記投入纖維。晚投、少投纖維，干拌時間不夠，纖維沒有充分分散瀝青用量就會不均勻。另外，纖維穩(wěn)定劑數(shù)量不夠，材料出現(xiàn)離析，瀝青用量控制不均。時多時少，經(jīng)過一段時間的行車碾壓，瀝青集中在一起從而出現(xiàn)油斑。要想沒有油斑，最根本的措施是采用有標(biāo)準(zhǔn)