双层SMA13-S施工总结.doc

双层SMA-13S型沥青路面施工总结摘要：本文以苏通长江大桥辅桥和引桥的沥青路面施工为例，主要介绍了桥面铺装中双层SMA-13S型尤其是下面层SMA-13S型沥青路面的施工及质量控制。关键词：双层 SMA 施工总结一、 前言 苏通长江大桥辅桥和引桥的桥面铺装设计结构型式为：桥面防水层+4cmSMA-13S沥青下面层+4cmSMA-13S沥青上面层。按设计要求采用双层相同SMA-13结构桥面沥青铺装，技术目标是保证铺装桥面SMA沥青砼具有良好的密实性、抗裂性、抗渗性和高温稳定性，获取桥面铺装使用的耐久性。为此，我施工单位邀请了东南大学全程参与技术服务与技术指导。并把下面层的配合比设计和施工列为工作重点，通过各类试验探索更有效地防止桥面渗水技术措施。主要采取降低SMA-13S型级配设计空隙率和改进施工工艺来提高下面层的抗水性能。二、 目标配合比和生产配合比的设计1、 目标配合比原材料产地和品种两层SMA所用原材料相同，集料为安徽来安县中正石料有限公司产的玄武岩石料；矿粉为镇江丹徒华达石料厂产的石灰岩矿粉；沥青为江阴科氏密公司产的SBS改性沥青；纤维采用南京泛华公司产的JRS牌木质素纤维（用量为沥青混合料总重量的0.3%）；抗剥落剂为江苏文昌化工有限公司产的TW-1型抗剥落剂（用量为沥青重量的0.4%）。原材料性能检测结果表1 集料性能试验结果表 规格项目单位1234技术要求视密度 （g/cm3）2.9002.8982.9092.8462.60毛体积密度 （g/cm3）2.8432.8222.7642.720/吸水率 （）0.690.931.792.092.0针片状含量 （%）3.34.0/12水洗法0.075mm颗粒含量（%）0.1/0.6水洗法0.075mm颗粒含量（%）/0.1/0.8水洗法0.075mm颗粒含量（%）/0.3/1水洗法0.075mm颗粒含量（%）/5.612.5砂当量 （）/78.060软石含量 （）0.9/3坚固性（）1.112棱角性 S32.730亚甲蓝试验g/Kg2.225表1 集料性能试验结果表（续）压碎值 （%）11.720高温压碎值 （%）15.024洛杉矶磨耗值 （%）14.928粘附性(SBS改性沥青) 级55表2 矿粉试验结果表项目单位试验值技术要求视密度 t/m32.7652.50矿粉含水量 %0.241矿粉塑性指数 %2.34亲水系数/0.591（宜小于0.8）外观/无团粒结块无团粒结块粒度范围0.6mm %1001000.15mm %96.6901000.075mm %85.775100表3 沥青性能试验结果表试验项目单位测试值技术要求试验规范针入度（25oC,100g,5s） 0.1mm655080T0604针入度指数PI/-0.16-0.2+1.0T0604延度(5 oC，5cm/min) cm39.930T0605软化点 （环球法） oC80.860T0606动力粘度60 oC Pa.s1000800T0625动力粘度135 oC Pa.s2.23.0T0625溶解度 （三氯乙烯）%99.9899.0T0607闪点 （COC）oC326230T0611离析 oC1.42.5T0661弹性恢复 94 70T0662 RTFOT后残留物质量变化 %+0.020.6T0609针入度比25 oC %67.665T0604延度(5 oC ,5cm/min ) cm22.020T0605表4 抗剥落剂性能试验结果试验项目试验值技术要求添加抗剥落剂的SBS改性沥青与玄武岩石料的粘附性未老化5级5老化5级5添加抗剥落剂的SMA13混合料浸水马歇尔稳定度试验 (残留稳定度%)未老化89.985老化88.285冻融劈裂试验 (TSR%)未老化86.180老化83.980表5 木质纤维素试验结果试验项目单位试验结果技术指标灰分含量%17.4(185)%，无挥发物吸油率倍6.0纤维质量的5.01.0倍含水率%0.7 5.0PH值/6.57.51.0冲气筛通过0.15mm筛（%）（%）64.57010表6 集料及沥青密度试验结果材料名称表观相对密度毛体积相对密度吸水率（%）1#料2.9072.8500.692#料2.9052.8290.933#料2.9162.7711.794#料2.8532.7272.09矿粉2.772/沥青1.033表7 各种矿料筛分结果 筛孔集料通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料100.089.216.70.20.10.10.10.10.10.12#料100.0100.0100.010.00.90.50.10.10.10.13#料100.0100.0100.097.00.40.10.10.10.10.14#料100.0100.0100.0100.084.052.127.813.98.05.6矿粉100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.696.685.7目标配合比和设计级配两层SMA-13S目标配合比和设计混合料级配范围见表8和表9：表8 矿料配合比及油石比混合料类型下列各种矿料所占比例（%）油石比(%)1#料2#料3#料4#料矿粉上面层SMA-13S4728014116.1下面层SMA-13S4727014.511.56.2表9 SMA-13S型混合料级配范围通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限100.0100.075.032.027.024.020.016.013.012.0下限100.090.050.022.016.014.012.010.09.08.0表10 VCADRC测试结果级配类型松容重（g/cm3）4.75mm通过百分率（%）粗集料毛体积密度（g/cm3）VCADRC（%）上面层SMA-13S1.67127.92.84241.1下面层SMA-13S1.67028.82.84241.2最佳沥青用量的沥青混合料技术性质 表11 沥青混合料马歇尔试验结果级配类型油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）VMA(%)空隙率（%）VCAmix(%)VFA(%)毛体积密度（g/cm3）计算理论密度（g/cm3）上面层SMA-13S6.110.331.217.04.040.776.52.4892.592下面层SMA-13S6.210.133.616.73.441.179.62.5012.588要求6.020-5016.53-4.5VCADRC75- 85/表12 析漏试验结果级配类型油石比(%)析漏1(%)析漏2(%)平均(%)要求（%）上面层SMA-13S6.10.0350.0280.032 0.1下面层SMA-13S6.20.0450.0480.047 0.1表13 飞散试验结果级配类型油石比（%）飞散率1（%）飞散率2（%）飞散率3（%）飞散率4（%）平均（%）要求（%）上面层SMA-13S6.14.244.294.073.994.1520下面层SMA-13S6.24.835.245.034.674.9420表14 浸水马歇尔试验结果混合料类型马歇尔稳定度（KN）浸水马歇尔稳定度（KN）残留稳定度So（%）要求（%）上面层SMA-13S11.3110.2490.585下面层SMA-13S10.239.2890.785表15 冻融劈裂试验结果混合料类型未冻融劈裂强度（MPa）冻融后劈裂强度（MPa）劈裂强度比（%）要求（%）上面层SMA-13S0.50990.429784.380下面层SMA-13S0.50840.430384.680表16 动稳定度试验结果混合料类型油石比（%）动稳定度（次/mm）123平均要求上面层SMA-13S6.143204400387041973000下面层SMA-13S6.2412043804020417330002、生产配合比热料仓集料、矿粉筛分，密度试验结果拌和楼各热料仓集料、矿粉取样的筛分、密度试验结果见下表： 表17 上面层热料仓筛分结果 通过率料仓名称下列筛孔（方孔筛mm）通过百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓10083.011.41.31.31.31.31.31.30.63 #仓10099.491.74.10.70.70.70.70.70.52#仓10010096.045.01.00.50.50.50.50.51#仓10010010010089.666.239.120.813.84.5矿粉10010010010010010010099.698.086.0表18 下面层热料仓筛分结果 通过率料仓名称下列筛孔（方孔筛mm）通过百分率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓100.085.211.11.01.01.01.01.01.00.33 #仓100.099.389.34.00.90.90.90.90.90.52#仓100.0100.094.344.21.51.51.51.51.50.81#仓100.0100.0100.098.584.755.930.714.59.44.1矿粉100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.698.086.0 表19 上面层热料仓集料密度试验检测项目4#仓3#仓2#仓1#仓矿粉表观相对密度2.8932.8892.8942.8752.781毛体积相对密度2.8532.8312.8312.738/表20 下面层热料仓集料密度试验检测项目4#仓3#仓2#仓1#仓矿粉表观相对密度2.8932.8892.8942.8752.781毛体积相对密度2.8532.8312.8312.738/表21 VCADRC测试结果级配类型松容重（g/cm3）4.75mm通过率（%）粗集料毛体积相对密度VCADRC（%）上面层SMA-13S1.66828.32.84241.3下面层SMA-13S1.66028.82.84341.5矿料级配组成 表22 上面层生产配合比矿料级配组合设计料仓名称及用量（%）下列筛孔的通过率（%）（方孔筛）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓（40.0）40.033.24.60.50.50.50.50.50.50.23#仓（29.0）29.028.826.61.20.20.20.20.20.20.12#仓（8.0）8.08.07.73.60.10.00.00.00.00.01#仓（12.5）12.512.512.512.511.28.34.92.61.70.6矿粉（10.5）10.510.510.510.510.510.510.510.510.39.0合成级配10093.061.928.322.519.516.113.812.79.9目标级配10094.960.827.923.118.414.912.911.710.2级配上限1001007532272420161312级配下限1009050221614121098表23 下面层生产配合比矿料级配组合设计料仓名称及用量（%）下列筛孔（方孔筛mm）通过百分率（%）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓（40.0）40.034.14.40.40.40.40.40.40.40.13#仓（29.0）29.028.825.91.20.30.30.30.30.30.12#仓（6.5）6.56.56.12.90.10.10.10.10.10.11#仓（13.0）13.013.013.012.811.07.34.01.91.40.5矿粉（11.5）11.511.511.511.511.511.511.511.511.59.9合成级配100.093.960.928.823.319.616.314.213.510.7目标级配100.094.960.828.823.919.215.513.512.310.7级配上限1001007532272420161312级配下限1009050221614121098最佳沥青用量的沥青混合料技术性质表24 生产配合比不同油石比马歇尔试验结果混合料类 型油石比（%）稳定度（KN）流值(0.1mm)空隙率（%）VMA（%）VCAmix（%）饱和度（%）毛体积相对密度理论相对密度上面层SMA-13S6.19.2129.14.117.341.176.32.4852.591下面层SMA-13S6.29.2627.73.517.041.379.42.4952.586要求/6.0205034.516.5VCAdrc75-85/ /表25生产配合比设计结果混合料类型下列各热料仓材料所占比例（%）油石比(%)4#仓3#仓2#仓1#仓矿粉上面层SMA-13S40.029.08.012.510.56.1下面层SMA-13S40.029.06.513.011.56.23、沥青混合料的试拌（1）拌和机的拌和方式上下面层试拌均采用BENNINGHOVEN-H-4000型拌和楼拌和，平均拌和产量均约为210t/h，上面层每盘总拌和时间约为68S（其中干拌8S，湿拌37S），下面层每盘总拌和时间约为69S（其中干拌8S，湿拌38S）。（2）验证沥青混合料配合比 上面层试拌用生产配合比为：4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=40.0%:29.0%:8.0%:12.5%:10.5%，油石比为6.1%；下面层试拌用生产配合比为：4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=40.0%:29.0%:6.5%:13.0%:11.5%，油石比6.2%；木质素纤维用量均为沥青混合料总重量的0.3%，抗剥落剂用量均为沥青重量的0.4%。试拌沥青混合料技术性质：筛分结果：下列筛孔（方孔筛mm）的通过率（%）191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上面层通过率（%）10010091.261.727.822.220.417.915.112.79.1下面层通过率（%）10010096.162.227.922.918.715.613.911.49.8规定范范（%）10010089.0 97.057.965.924.332.319.5 25.517.5 21.514.118.111.8 15.810.714.77.9 11.9马歇尔试验：级配类型油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）VMA(%)空隙率（%）VFA(%)实测毛体积密度（g/cm3）计算理论密度（g/cm3）残留稳定度（%）上面层SMA-13S6.19.2429.417.44.275.72.4822.59193下面层SMA-13S6.28.4128.116.93.479.92.4972.58693.3要求6.0 6.3 6.020-50173-4.575 -85/85%4、 试铺时上下面层采用相对应的生产配合比，经检测马氏指标和现场各项指标均能满足设计要求，尤其是下面层空隙率得到了很好的控制，有效的提高了抗渗水效果。3、 拌和1. 拌和前的准备工作（1） 根据确定的生产配合比拌和。（2） 在拌和前24小时内，向用于拌和的热熔沥青中按比例掺入抗剥落剂，并用强制搅拌法使抗剥落剂掺配均匀。（3） 对参与拌和的所有人员包括检测人员进行技术交底，重点强调上面层和下面层的不同之处和须注意的事项，并制订出相关的岗位职责和责任人。2. 拌和（1） 拌和的前一天，拌和楼人员对拌和楼的冷料仓、皮带输送机、烘干筒、热骨料提升机、矿粉输送系统、木质素添加设备等主要部件进行全面的检查，确保试拌和时能正常运转。（2） 控制室操作人员应根据生产配合比确定的冷料比例和拌和楼的实际产量转换成冷料皮带转速，并将其设定，将各热骨料仓的用量、沥青用量、矿粉用量和木质素纤维的用量输入控制室电脑，供拌和时使用。（3） 拌和过程中派专人负责添加木质纤维，木质素纤维和添加设备采用搭蓬遮盖，以防雨淋潮湿，木质素纤维在控制室发出信号后与沥青同步自动加入拌锅中，添加纤维在冷态条件下进行。（4） 改性沥青SMA拌和允许的温度范围如下：沥青加热温度为160170，集料加热温度为180190，混合料出厂温度为170180，超过190废弃。拌和时加料次序和拌和时间依次为加（矿料、矿粉干拌） （加纤维、沥青） （湿拌出料）。（5） 在混合料装料过程中，派一名有经验、责任心强的人在拌和楼放料处目测每盘料是否达到均匀一致，有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象。如确认是质量问题，作废料处理并及时找原因予以纠正。（6） 拌和时，取二组混合料试样做马歇尔试验，测定混合料的物理体积技术指标，确定拌和工作的可行性。四、运输1. 运输车辆车厢清扫干净，为防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂适量的隔离剂，每辆运输车侧板距底部约30厘米处均设温度检测孔。2. 派专人用数字显示插入式热电温度计检测沥青混合料出厂温度，不符合要求作废料处理，并作好记录。为防止离析，运料车在装料时前后移动，分三堆装料，每堆装料时，放料口对准料堆，此项工作由放料斗下的人员专门负责。3. 投入符合生产要求的运输车辆。4. 为了保温、防雨和防污染，运输车全部覆盖完整的篷布，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束方可取走篷布。5. 运输到现场的混合料由专人检测到场温度，其温度不得低于165，在连续摊铺时每辆运输车在卸料过程中不掀篷布，料车在摊铺机前1030厘米处停住，不准撞击摊铺机，卸完料后必须将车厢内的剩料清除。6. 运输车辆须进行交通管制，尤其是停放地点的管制，不容许随意停放，更不许停放在坑洼和泥塘处，必须停放在清洁干燥处，运输车辆进入摊铺现场前必须检查轮胎，发现轮胎不够干净，立即用水冲洗干净或用抹布抹干净。五、沥青混合料摊铺1、摊铺过程中，运料车停在摊铺机前10-30cm处，不许撞击摊铺机，卸料过程中料车由摊铺机推动前进，缓慢卸料，每台摊铺机前设专人指挥。2、起点摊铺时垫上与松铺厚度相等的木板，再放下熨平板并进行调整。由于熨平板预热和接触高温沥青混合料后会受热变形，为保证摊铺厚度和横坡，对熨平板在初始状态时，根据经验设置一个预拱值，将熨平板用液化气预热大于1000C后，拉直线检查是否成一直线，如果相差较大,必须重新调整,直到符合要求为止。3、摊铺采用两台摊铺机呈梯队摊铺，前一台摊铺机以非接触式平衡梁控制标高和摊铺厚度；后一台摊铺机一侧以非接触式平衡梁控制标高和摊铺厚度，另一侧以在前台摊铺层上走雪橇控制；两台摊铺机前后间距控制在5m左右。4、摊铺机的夯锤和熨平板振幅、频率和摊铺速度的不同将影响混合料的摊铺和初始压实效果，根据摊铺速度选择合适的振幅和频率，我施工单位实际施工时夯锤和振动定位器档位基本控制均为4.0级。6、摊铺机速度保持稳定，根据我部拌和楼产量以及现场实际情况速度基本控制在2米/分钟，做到缓慢、均匀，不间断摊铺。六、沥青混合料压实方案由于SMA的特殊性，一般碾压不采用胶轮压路机，以防止玛蹄脂上浮形成“油斑”， 初压、复压、终压全部使用钢轮压路机碾压。为保证SMA上面层的压实度和平整度，须遵循“紧跟、慢压、高频、低幅、”的原则进行碾压。1、上面层施工时采用以下组合方式碾压：阶段碾压机械机械数量碾压方式碾压遍数碾压速度初压DD130双钢轮1台往静返振1遍2-4km/hDD130双钢轮1台往静返振1遍2-4km/h复压DD110双钢轮1台往静返振1遍4-5km/hDD110双钢轮1台往返静压1遍2.5-5.km/h终压DD110双钢轮1台往返静压2遍2.5-5km/h2、 下面层施工碾压方式就是在复压后终压前再增加一台26吨胶轮压路机碾压一遍，以便减小空隙率，提高抗渗水效果。七、施工缝处理方法1、纵缝的处理方法纵接缝采用热接缝，将前面摊铺机已铺部分留下2030cm宽暂不碾压，作为后续部分的基准面，然后作跨缝碾压以消除缝迹。为保证纵缝处的压实度和不渗水，每台压路机在纵缝处均多压一遍。2、横缝的处理方法横缝采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时先用DD130钢轮压路机以1/4幅路宽为界限，各向二侧与新铺层呈45角进行碾压，钢轮前轮每次伸过新铺层1m左右，每次重叠1020cm，压完全幅后再改用横向压实，从已铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层，直至大部分钢轮位于新铺段上最后再改为纵向碾压。横向施工缝在正式施工中远离桥梁毛勒缝20m以外，不许设在毛勒缝处，以确保毛勒缝两边路面表面的平顺。八、施工中须注意的事项1、对木质纤维添加系统要加强控制，在添加设备称重显示屏位置派一人专门负责对木质纤维添加量的控制，并每天做好记录分析数据，核算每天每盘的平均用量；另一方面，在拌和楼出料口处设一专业人员及时进行外观检查，如有异常，对混合料作废弃处理；2、每天施工结束后及时清理粘在熨平板上和喂料斗内的混合料；3、由于SMA级配上基本不会出现离析，则在正常施工中每车料结束后均进行收斗，防止在喂料斗边部的沥青混合料温度下降过快产生温度离析；4、对所有双钢轮压路机在喷水全宽范围内增加一毛毯，宽约25cm，使喷洒出的水尽量均匀的分布在钢