改性沥青SMA路面施工及压实机械参数确定

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2012-11-16浏览：102次

　　摘要：本文是某试验段改性沥青和SMA沥青混合料上面层施工要点及压实机械选型的总结。

　　关键词：改性沥青,路面施工,机械选型

　　引言

　　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，从而使沥青混合料既能保持开级配沥青混合料表面功能好的特点，又能克服耐久性差的缺点，其高温抗车辙能力、低温抗裂性能、耐疲劳性能尤为突出，同时还具有降低噪声，减少溅水和水雾等功能，这在一定程度上又提高了路面的能见度。为全面提高公路沥青路面的路用性能，在厚5cm的AC-20I型中粒式沥青混凝土层面上铺筑了厚4cm、宽11·75m的改性沥青和SMA沥青混合料上面层的试验段，取得了良好的效果。

　　1　机械设备

　　投入的机械设备见表1

　　表1　机械设备配置表

　　2　压实机械参数确定

　　2·1　速度与遍数

　　碾压速度过低，会使摊铺与压实工序间断，从而需要增加压实遍数来提高压实度。碾压速度过快，混合料产生推移、横向裂纹等。因此，基本原则是：在保证混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，减少碾压遍数，提高工作效率，加快施工进度。

　　2·2　振频与振幅

　　振频主要影响沥青路面的表面压实质量，振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时，宜选择高振频、低振幅;较厚时，则可在较低振频下，选择较大的振幅，以达到压实的目的。实践表明，对于沥青混合料的碾压，振频在42~50Hz，振幅在0·4~0·8mm内是合适的。摊铺及压实机械参数见表2。

　　表2　摊铺及压实机械参数表

　　3　改性沥青和SMA上面层的施工要点

　　3·1　施工温度控制

　　由于改性沥青粘度大，保证较高的施工温度成为施工重要的关键技术，但如果温度太高，俗称将混合料“炒糊了”，改性沥青也会严重老化而失去粘结力。如果温度不够，混合料不可能拌和均匀，无法摊铺平整，碾压不实。要掌握好适宜的施工温度应该根据改性沥青的粘温曲线来决定。一般应该注意以下几个环节：

　　(1)必须使用纤维稳定剂。纤维稳定剂在沥青混合料中起到加筋、分散胶团、吸附和吸收沥青的作用，从而使沥青膜变厚，结构沥青增加，减少自由沥青，使路面不泛油，提高了高温稳定性。对木质素纤维切记要防潮，严禁雨淋，必须保持干燥。

　　(2)拌和机在拌和沥青混合料时集料的烘干温度要提高到190℃以上，否则混合料拌和不均匀。

　　(3)拌和好的混合料不宜长存，当天拌和当天用完，储存时间不得超过24小时。

　　(4)摊铺碾压要一气呵成，所有工序在混合料温度下降至125℃前全部结束。

　　(5)不得在下卧层潮湿、路床气温低于15℃的情况下施工。

　　试验段铺筑的SMA路面，集料加热温度基本控制在190℃以上，沥青加热控制在180℃左右，沥青混合料出厂温度控制在180~190℃。终压在混合料的温度下降到125℃以前完成。各个环节的施工温度均比普通沥青混合料要高20℃左右。

　　3·2　混合料拌和

　　拌和机具有添加大量矿粉的足够能力，在拌锅中具有添加纤维的独立入口。严格按生产配合比拌和，并对施工温度进行严格控制，拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量及拌和温度。

　　(1)在拌和过程中，除了温度计自动监测外，观察混合料情况也非常重要：冒白烟是正常的，如冒浓浓青烟，就要检查是否超过规定温度了。对于过度加热的混合料或已经碳化、起泡或含水的拌合料都要废弃。

　　(2)适当增加干拌和湿拌的时间，一般为50~60s，保证拌和均匀。

　　3·3　混合料运输

　　运料车在装车之前，车厢底要涂上一层隔离剂，防止混合料粘在底板上。隔离剂可以是肥皂水、石灰水或油水混合物。禁止使用纯燃料油作隔离剂。装载时采用多次卸料，以减少较大集料滚落至卸料堆边部而引起的离析。试验段采用卸一斗挪动一下汽车位置。一般按拌和站所设标志移动三次，即按车辆的前、后、中的顺序卸料。根据拌和机产量、摊铺速度、运距、等候卸料时间和路况测算，12辆解放自卸车便能满足要求，保证摊铺机前始终有4~5辆料车。混合料在运输过程中必须加盖棚布，防止混合料结硬壳。

　　3·4　混合料的摊铺

　　采用ABG423摊铺机摊铺。摊铺机加木垫板就位后，在摊铺工作开始前1小时左右，进行熨平板预热，温度大于100℃。保持摊铺机两侧搅笼内的混合料高度一致。尽量放慢启动速度。做到摊铺速度与混合料的生产及运输能力相适应，做到连续供料、连续摊铺。一般运行速度控制在2·0~2·5m/min，不得超过3·0m/min，否则容易出现停机待料，引起路面质量缺陷。一日之内，由于特殊原因不得不停机时，一般应限制在15min以内。停机与再启动的操作都要尽量缓和，避免突然性。

　　3·5　混合料碾压

　　必须使用刚性碾碾压，不能使用胶轮压路机碾压。不得在低温状态下反复碾压，以防止石料棱角被压碎，破坏石料嵌挤。碾压过程中必须密切观察压实度的变化，避免碾压过度，石料破碎，结构层出现弹簧现象，降低路面的承载力。

　　(1)SMA混合料有效压实时间短暂，改性沥青SMA混合料应在冷却到125℃之前(非改性沥青SMA混合料应在冷却到115℃之前)完成压实。压路机应紧跟在摊铺机后，作到：“高频、低幅、紧跟、慢压”。

　　(2)压实必须摒弃传统的一台初碾压路机、一台复碾压路机、一台终碾压路机的标准压实工艺。而应采用一步压实方式，以最短时间在混合料冷却到规定的压实终结温度125℃之前将混合料压实到规定要求，并满足平整度和构造深度要求。试验段采用两台12t双钢轮振动压路机紧跟摊铺机进行作业，高频振动碾压三遍(初压)，温度控制在170℃以上，两台压路机各负责半个摊铺宽度的压实，中部应有适当的宽度(约1m左右)的重叠;另1台12t压路机(关闭振动)紧跟前面两台压路机进行补充压实两遍(复压)，温度控制在160℃以上;终压采用8tC21小刚轮(或宝马双钢轮)压路机碾压1~3遍，直到消除轮迹为止，温度控制在125℃以上结束碾压。双钢轮振动压路机碾压速度为2km/h;小钢轮压路机碾压速度为3km/h(宝马双钢轮不超过5km/h)。

　　(3)碾压应均衡地进行，倒退时关闭振动，改变方向要渐渐地变，不许拧着弯行驶。

　　(4)压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动、突然刹车或停机休息。其他机械亦不能在未冷却结硬的路面上停留，并防止矿料、杂物、油料落在新铺的路面上。

　　(5)为了保持正常的碾压温度，每次碾压，压路机都要向摊铺机跟前靠近。压实往返行程保持稳定，一般保持在30m左右的等距离，使压路机的印记为梯形，防止在同一断面折回，造成压痕，影响铺面平整度。

　　3·6　混合料压缩量

　　SMA混合料压缩量约为其摊铺厚度的10%~15%，试验段实测松铺系数为1·18。

　　4　结语

　　(1)试验段SMA路面，按要点施工后，粗集料形成骨架，孔隙被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率很小，约4%，表面有0·8~1·3mm的构造深度，各项指标均达到技术规范的要求，说明试验是成功的。

　　(2)SMA路面充分避免了AC、AM、AK等路面级配的缺点，力求利用它们的优点，达到了较完美的组合，值得大力推广。

　　参考文献

　　[1]李生喜.SMA沥青玛脂碎石路面的施工质量控制[J].山西建筑，2010.

　　[2]余叔潘.SMA路面设计与施工[M].北京：人民交通出版社.2005.

《改性沥青SMA路面施工及压实机械参数确定》