沥青玛蹄脂碎石混合料(改性沥青)SMA-13配合比设计实例探析.pdf

236 沥青玛蹄脂碎石混合料 改性沥青 SMA 13 配合比设计实 例探析 沥青玛蹄脂碎石混合料 改性沥青 SMA 13 配合比设计实 例探析 Analysis of the Mix Proportion Design Examples of Mastic Asphalt Macadam Mixture Modified Asphalt SMA 13 欧阳文杰 Ouyang Wenjie 摘 要 沥青玛蹄脂碎石混合料 SMA 13 并没有形成统一的 设计方法 也没有完整的指标要求 笔者结合道路工程沥 青玛蹄脂碎石混合料铺装的研究 提出了相应的设计方法 积累了道路工程应用沥青玛蹄脂碎石混合料铺装的经验 为同行提供借鉴 关键词 沥青混合料 道路工程 配合比设计 Abstract The mastic asphalt macadam mixture SMA 13 nei ther does form a unified design approach nor complete index requirements In this article the author combines with mastic asphalt paving mixtures of road engineering puts forward the corresponding design method and accumulates the experience of using the mastic asphalt paving mixture of road engineering to provide reference for the peer Keywords asphalt mixture road engineering mix proportion design 一 项目概况 某道路改造工程 工程起点为和桂路路口 终 点 为 太 艮 路 交 叉 口 桩 号 范 围 为 K0 030 K1 907 475 路线总长约为1 877 475 m 标准路宽 为30 m 路面结构采用4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料 改性沥青 SMA 13 黑色玄武岩骨料 热熔沥青 粘层 0 6 0 8 kg 以及5 cm密级配沥青混合料 AC 20C 热熔沥青粘层 0 6 0 8 kg 密级 配沥青混合料AC 20C调平层 热熔沥青粘层 0 8 1 2 kg 满铺自粘式玻璃纤维土工格栅 二 SMA配合比设计 我国目前还处于高速公路的新建时期 气候情 况与欧洲国家也有较大差异 同时 受拌合设备 生产率和材料品种等因素的影响 我国对于SMA沥青 混合料的设计不可以直接引用国外的方法 由于我 国与美国的传统路面形式均采取密级配 而且气候 条件相似 因此 我国的SMA设计方法可参照美国的 方法 同时 针对当前我国公路实际情况 制定了 相应的SMA沥青混合料配合比设计流程 笔者结合工程实践经验 提出了SMA配合比设计 流程应分为5个阶段 SMA材料选择 根据粗集料骨 架确定具有良好嵌挤的矿料级配 确认所选择的最 小的VMA及最小沥青用量 选择最佳沥青用量OAC 确认混合料的空隙率 评价SMA的水稳定性和析漏情 况 结合当前美国的SMA马歇尔设计方法过程可以发 现 对于SMA混合料配合比设计来说 粗集料骨架设 计是核心环节 粗集料骨架性质决定了细集料含量 的多少 决定了混合料的级配组成 从某种意义上 也决定了沥青用量大小和沥青玛蹄脂的组成 三 目标配合比设计 环氧沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法进 行 同时必须综合考虑混合料的抗疲劳性能 水稳 定性 高温稳定件 低温抗裂性等路用性能 通过 确定沥青混合料的结构参数 如沥青用量和与级配 相关的空隙率 使混合料具有良好的结构特点 从 而达到要求的性能指标 本道路工程SMA混合料目标 配合比设计 按SMA目标配合比设计流程图的步骤进 行 可按试验规程规定的方法精确测定各种原材料 的相对密度 其中 粗集料为毛体积相对密度 小 于4 75 mm的集料 石屑 砂 矿粉为表观相对密度 各种材料的筛分及小于0 075 mm的含量必须按照现 行试验规程 采用水洗法筛分测定 1 SMA的矿料级配采用间断级配 其级配范围 应符合表1中SMA 13的要求 表1 SMA混合料矿料级配范围 按公称最大粒径分 通过下列方孔筛孔 mm 级配类型 19 0 16 0 13 2 9 5 4 75 2 36 1 18 0 6 0 3 0 15 0 075 SMA 16 100 90 100 65 85 45 65 20 32 15 24 14 22 12 18 10 15 9 14 8 12 SMA 13 100 90 100 50 75 20 34 15 26 14 24 12 20 10 16 9 15 8 12 2 SMA的配合比设计 应符合技术要求 对本道路工程高温稳定性要求较高的重交通路 段或炎热地区 设计孔隙率取高限 且允许放宽到 4 5 析漏试验与飞散试验是衡量SMA沥有用量的有 效指标 对沥青混合料采取析漏试验 主要是检测 SMA混合料有无多余的游离沥青或沥青玛蹄脂 飞散 试验则用以评价小于沥青用量过多或者黏结性不 足 在交通荷载下 路面表面集料达到脱落而散失 的程度 3 标准级配设计 从当前关于SMA沥青混合料的研究成果表明 影 响SMA材料性能的因素较多 国内外SMA的级配范围 存在很大差异 几种典型的SMA混合料级配范围表 明 对于同类型的混合料结构 美国的SMA偏粗 德 国的SMA偏细 研究表明 4 75 mm与2 36 mm筛孔通 过率对SMA的组成结构与性能有着重要影响 因此 当公路工程选用SMA混合料时 必须对4 75 mm和 2 36 mm筛孔的通过率采取严格控制 四 生产配合比设计 SMA混合料应根据目标配合比设计的结果 结合 公路沥青路面施工技术规范 要求 设计本道路 工程的生产配合比设计以及对混合料的试拌试验 生产配合比应当与目标配合比设计一致 比如 对 小于0 075 mm的细粉含量采用水洗测定等方面 矿 料级配与沥青用量应力求与目标配合比设计相近 以减少试验工作量 经生产配合比设计确定的油石 比必须经过配合比设计检验及试验段铺筑认定 试 拌试铺必须由建设单位 施工单位 监理等有关各 方共同实施 由此确定的标准配合比必须得到监理 工程师的批准 批准后的标准配合比在生产过程中 不得随意变更 如有疑义需要对标准配合比作调整 时 必须重新得到监理及建设单位的批准 结合工程实践经验 笔者认为对SMA混合料的生 产配合比设计和试拌试铺验证与普通的热拌沥青混 合料没有什么区别 可参照通用的办法进行 但应 该注意校验掺加纤维的数量是否符合要求 这里应 该特别强调的是 配合比设计的三个阶段是一个完 整的整体 不能忽视某一个阶段 而且应该特别重 视已有工程的成功经验 充分参考这样公路的矿料 级配和油石比 就目前的水平来说 任何一个配合 比设计方法都有其局限性 最终检验的标准是实际 铺筑的路面的质量 是由使用效果来说明配合比设 计方法的准确性的 从这个意义上讲 试拌试铺阶 段即铺筑试验段是非常重要的环节 对室内试验的 结果 既要十分重视 又不能盲目迷信 五 目标配合比设计检验实施 SMA在经过配合比设计以后 必须进行使用性能 的检验 对配合比优劣的评价还需要进行系列的室 内试验验证 以下 就从施工和易性高温稳定性 低温抗裂性 疲劳性能等几个方面对混合料进行验 证 1 SMA混合料应进行谢伦堡沥青分析漏试验 析漏损失不得超过上表 SMA配合比设计检验指标 所要求的允许范围 同时 还需要确保沥青混合料 的试验温度与生产的最高出料温度保持相同 结合 工程实践经验 非改性沥青混料的试验温度可以选 取170 而对于改性沥青混合料的试验稳定温度则 可选取185 2 SMA 混合料应进行肯塔飞散试验检验 飞散 损失不得超过上表 SMA 配合比设计检验指标 的 规定的容许值 试验方法按 公路工程沥青及沥青 混合料试验规程 的规定进行 标准的试验温度为 下转第 238 页 238 1 单点试夯试验 选择一个试夯点进行沉降量观测 2 200 kN m 试夯点的夯沉量与夯击次数关系曲线见图 2 图 2 夯击次数与沉降量曲线图 2 试夯点孔压监测 试验区埋设两组孔隙水压力观测孔 距离试夯 点位置分别为 5 m 和 7 m 每个观测孔 设置四个观 测点分别为深度 4 5 m 5 m 5 5 m 6 m 在强夯试 验中 不同深度孔隙水压力在一定夯击次数后 测 得压力值增幅比较强的规律性 到最后几击走势变 得非常平缓 强夯过程中 测得孔隙水压力消散时 间 确定合理的强夯时间 3 强夯处理对标贯击数的影响 表 3 标贯击数对比表 标贯击数 处理情况 最小值 最大值 平均值 强夯前 5 10 7 5 试夯后 13 18 14 4 荷载试验 在试夯区实验荷载 6 个荷载试验点 根据实验 测试结果 使地基承载力 80 KPa 提到 170 KPa 夯 后承载力特征值提高 113 5 静力触探 静力触探结果表明 测试深度内强夯素填土承 载力强夯影响深度大到填土底部 三 结语 1 夯点间距 在 2 200 kN m 的夯击能下 主夯夯点间距 5 m 是合理的 2 在 2 遍主夯能 2 200 kN m 一遍满夯 800 kN m 的夯击能使场地平均下沉 1 24 m 3 加固深度 根据孔隙水压力 标贯对比曲线 用 Menard 公 式计算 其修正系数为 0 35 4 最佳夯击次数为 8 击左右 5 最佳夯遍间歇时间为 7 d 参考文献 1 JGJ79 2002 建筑地基处理技术规范 S 2 龚晓楠主编 地基处理手册 第三版 M 北京 中国建筑工业出版社 2008 3 江苏宁沪高速公路股份有限公司 河海大学主编 交通土建软土地基工程手册 M 北京 人民交通出 版社 2001 4 山西省机械施工公司 山西建筑工程 集团 总 公司 强夯地基处理技术规程 M 北京 中国计划出 版社 2010 作者单位 福建省厦门市市政工程设计院有限公 司 厦门 361000 上接第 212 页 件 时间又较短 能缩短项目周期 甚至有些一边 议标 一边开工 4 直接发包 在房地产项目中可采用直接发包方式 可以不 通过招标方式直接发包确定合作单位的一般仅适用 于抢险救灾工程 零星工程 战略合同单位等 一 般来说 采用这种方式不利于项目的成本控制 但 能大大缩短项目周期 四 制定合适的投标人数量 合约策划中的招标计划需制定每个标段投标人 的数量 合理的投标人数量的设置合是否合理非常 重要 投标人太多 会引起社会资源的浪费 房地 产开发商评审工作量增加 评标时间拉长 投标人 太少 竞争不充分甚至会导致流标 直接影响房地 产开发商的利益和工期 因此设定投标人数量是合 同策划工作中非常重要的一项内容 一份高质量的 合同策划中 确定投标人资格条件主要考虑以下几 个因素 1 法律法规规定的投标人行业资质要求 2 强制性认证制度即 3C 认证 3 特种设备的 安全许可和核准制度 4 专营产品的授权代理资 格 5 法规对投标人数景的要求 6 投标资格 能力要素 如业绩 财务状况 履约信誉等 7 市场发育情况 潜在投标人数量 8 市场竞争格 局 市场供求关系等 五 结语 好的合同策划是房地产项目招标成功的前提 是工程顺利实施完工的保障 是项目目标完成的前 提 因此 切实的做好房地产项目的合同策划 有 着重要的意义 参考文献 1 赵胜利 徐玉虎 李刚 浅析房地产开发商在招标 项目中成功的要素 J 山西建筑 2010 33 2 齐贯业 费率招标工程的投资控制 J 山西建筑 2010 4 3 杨迎春 浅谈房产商如何做好招标管理工作 J 城市建设理论研究 电子版 2011 14 4 杨二平 房地产开发的项目管理和成本控制 J 中国科技博览 2011 32 作者单位 无锡市中嘉工程管理咨询有限公司 无锡 214000 上接第 222 页 X Y 向分别相差约 20 和 0 以在空心管之间 的实心段处为最大值 3 空心板的剪应力 空心板的剪应力分为 XZ 平面上的剪应力 S31 和在 YZ 平面上的剪应力 S23 它们在数值上相差不大 分布在中性轴上两个空心管之间的混凝土截面剪应 力最大值分别为 0 42 MPa S31 和 0 36 MPa S23 在空心管上下端的剪应力为 0 25 MPa 均未超出素 混凝土的抗拉强度和抗剪强度取抗压强度的 7 证 明空心板能可靠传递剪力 四 结语 综上所述 我们可以得出以下结论 1 现浇钢筋混凝空心板的双向受力特征非常 明显 且内力分布类似于普通双向板 在设计时 应该按照按双向受力构件模型进行设计 2 制作空心板时只需要按照一般尺寸制作 然 后预留足够的实心段 就能保证现浇钢筋混凝空心 板传递剪力的可靠性 3 在双向支承 两边等长的情况下 285 mm 厚 实心板与 300 mm 厚空心板内力分布是相同的 在实 际设计中 我们可以通过减少板厚来进行板筋搭配 要注意的是 此时垂直方向的板筋应在原有基础上 至少增加 10 4 对于其他跨度的矩形双向支承空心板 可借 助文中提到的有限元分析法对其进行内力计算 便 于在实际设计工作中使用 参考文献 1 赵良华 简政 许跃湘 现浇混凝土空心楼板计算 方法的研究与分析 J 山西建筑 2006 03 作者单位 广东省廉江市第四建筑工程有限公司 廉江 524400 上