沥青玛蹄脂碎石混合料路面施工与质量控制

1、沥青玛蹄脂碎石混合料路面施工与质量控制?136?路基j二程subgradeengineering2011年第5期(总第158期)沥青玛蹄脂碎石混合料路面施工与质量控制石霖凯(河南交通职业技术学院,郑州450006)摘要:根据公路建设工程实践,并结合沥青玛蹄脂碎石混合料路面(sma)施工特点,分析了sma路面施工工艺及影响路面施工质量的主要因素,从混合料的拌合,运输,摊铺,碾压,接缝等方面,阐述了sma路面施工质量的控制措施.研究结果表明,只要严格按照施工工艺组织施工并控制施工过程中的每个环节,就能保证路面质量符合要求.关键词:沥青玛蹄脂;碎石混合料;施.y-工艺;质量控制;路面中图分类号:u4

2、16.217文献标志码:b文章编号:10038825(2011)050136030引言沥青玛蹄脂碎石混合料(stonemixtureasphalt简称sma),是德国在上世纪60年代为提高路面的抗滑性和承载能力而开发出的一种高强耐久的.路面混合料.上世纪90年代后期,我国开始引进sma技术,并取得了良好的社会效益.为推广sma技术,并能有效地确保质量,本文结合某高速公路sma路面工程施工实践,就sma路面施工工艺及质量控制作一简要论述.1sma路用性能特点沥青混和料的路用性能,国内学者已进行了许多研究.sma是由沥青,粗集料,矿粉,纤维稳定剂及少量细集料组成的混合物.它是按照内摩擦角最大的原则

3、配制间断级配的粗集料,使其形成互相嵌挤锁结的骨架,然后再用足量的沥青玛蹄脂(细集料,矿粉,沥青和纤维稳定剂组成)充填其骨架空隙的一种密实骨架路面结构.在材料组成上sma有”三多一少”的特点,即粗集料,矿粉,沥青多,细集料少.这种独特的材料组成充分发挥了粗集料的骨架嵌挤作用,使得sma昆合料与传统的密级配沥青混合料相比具有非常好的高温抗车辙能力与较好的抗低温变形性能,路表面构造深度大,抗滑性能好,路面噪音小,由于sma混合料基本上不透水,对下面的沥青层和基层有较强的保护作用,路面结构整体强度和稳定性更高.此外,由于混合料中的沥青与空气接触少,因而沥青混合料的耐老化性能和耐久性能都很好.收稿日期:

4、20100820作者简介:石霖凯(1977一),男,河南郑州人.讲帅,主要从事道路桥梁施工质量控制与检测的教学与科研t作.email:lizp1962126.eolffl.2施工准备为使sma沥青路面良好的路用性能得到充分的发挥,在路面施工前应做好:检查下承层,要求强度高,稳定性好,密实平整;检查原材料,使其规格,品种,级配,针片状矿物含量,含泥量,含水量,风化矿物含量等符合要求;检查调试施工机械设备,包括拌和机,运料车,摊铺机,压路机等施工机械,要求工作性能良好;检查纤维稳定剂的存放,要求在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥.此外,还应对稳定剂添加设备进行计量标定,使其计量精度满足要求;编制实

5、施性施工组织设计,制定科学合理的施工方案,为确保施工质量与施工安全提供组织保证.3sma路面施工工艺及质量要求3.1拌和(1)sma沥青混合料应采用间歇式拌和机拌和.(2)在拌制沥青混合料之前,应根据设计的配合比进行试拌.试拌时对所用的各种矿料及沥青应严格计量.通过试拌和抽样检验确定每盘热拌的配合比及其总质量,适宜的沥青用量,拌合时间,矿料和沥青加热温度以及沥青混合料出厂的温度.(3)为使沥青混合料拌和均匀,在拌制时需要控制矿料和沥青的加热温度与拌和温度.sma沥青混合料的拌制温度首先应由粘温曲线确定,在此温度基础上提高10.20.当粘温曲线数据不易取得时,可根据所使用沥青的种类及标号参考有关

6、规范确定.例如工程使用90道路沥青,其施工温度可参考表1控制.(4)沥青混合料的拌和时间,以混合料拌和均匀,所有矿料颗粒全部裹覆沥青为准.一般干拌时间为58秒,湿拌时问不小于40秒.石霖凯:沥青玛蹄脂碎石混合料路面施工与质量控制?137?(5)为使纤维稳定剂在沥青混合料中充分分散,拌和均匀,拌和机上应安装纤维稳定剂同步投料机.(6)在沥青混合料拌制过程中,应随时控制每天sma沥青混合料的沥青用量,每天上,下午各取一组沥青混合料进行马歇尔试验及抽提试验,及时了解沥青混合料的油石比,空隙率,稳定度等技术指标,根据试验结果作相应调整.(7)施工过程中应有专人对沥青混合料出场前温度进行检测,如发现出场

7、混合料温度超过规定值或呈花白状等异常,应予废弃.(8)经过拌和后的混合料应均匀一致,纤维稳定剂均匀分布在混合料中,所有矿料颗粒全部被沥青结合料裹覆,无细料和粗料分离及花白,结块现象.3.2运输.(1)沥青混合料应用自动倾卸汽车运往铺筑现场,必须根据运送的距离和道路交通状况来组织混合料的运输,保证现场摊铺机能连续,均匀地铺筑.(2)运输沥青混合料的车辆,车况良好,车内清洁.装料运输前,应在车厢内涂刷一层隔离剂,以防止沥青混合料与车厢粘结.(3)运输车辆在装料时应前后移动,按前,后,中顺序分段分次平衡装料,以防止沥青混合料离析.(4)运料车辆应在摊铺机前3050cm处以空档停车,使其由摊铺机推动前

8、进,严禁运料车冲击摊铺机,以确保摊铺平整度.,(5)运料车应分两次卸料,第一次卸料斗起升高度为其总起升高度的一半,第二次随着摊铺机的不断前进,配合摊铺机逐渐起升料斗.(6)运送到施工现场的沥青混合料要保证温度达到摊铺要求,否则应予以废弃.(7)运输沥青混合料的车辆应用帆布覆盖,以减少运输途中表面混合料的温度损失,并防止雨淋,污染等.3.3摊铺(1)沥青混合料面层铺筑前,应对基层或旧路面等下承层的强度,平整度,路拱等进行检查.下承层若有坎坷不平,松散,坑槽等,必须在面层铺筑前整修完毕,并清扫干净,同时还应及时撒布粘层沥青.(2)为控制混合料的摊铺厚度,在准备好下承层之后应进行测量放样,沿路面中心

9、线和1/4路面宽处设置样桩,标出混合料的松铺厚度.采用自动调平摊铺机摊铺时,还应放出引导摊铺机运行走向和标高的控制基准线.(3)摊铺机调试完毕后,先预热2030分钟,使熨平板的温度在100以上,并调整好熨平板的高度及仰角.(4)摊铺时摊铺机的螺旋布料器应均衡地向两侧供料,并保持螺旋输送器叶片的2/3料位高度,以保证熨平板后松铺面的平整度和混合料初始疏密程度的稳定.(5)在摊铺上面层时,摊铺机应安装浮动式基准梁,与熨平板的自动控制传感器配合控制混合料的摊铺标高和平整度,摊铺机振捣板和熨平板按试验数据进行最佳加振.(6)摊铺机的摊铺速度应与沥青混合料的拌制产量相协调.正常情况下,摊铺机的行走速度应

10、控制在1.03.0m/min,保证摊铺机均匀,不间断地进行摊铺.(7)摊铺过程中应安排专人及时检查铺筑厚度和外观质量,发现松铺厚度不够,局部离析,拖痕等问题,应及时进行处理.3.4碾压(1)沥青混合料摊铺平整之后,应趁热及时碾压.碾压的温度应符合有关规定.(2)沥青昆合料的碾压过程分为初压,复压和终压三个阶段.初压用6080kn双轮钢筒式压路机以1.52.0km/h的速度先碾压两遍,使混合料得以初步稳定.初压应当以少喷水,保持高温,梯队迭进的原则进行,初压时混合料温度下降很快,所以压路机应尽可能随着摊铺机进行碾压.复压在初压后进行,宜采用100120kn三轮钢筒式压路机复压46遍,碾压速度宜为

11、5km/h.复压阶段碾压至稳定无显着轮迹为止.复压是碾压过程最重要的阶段,混合料能否达到规定的密实度关键在于这阶段的碾压.终压是在复压之后用6080kn双轮钢筒式压路机以3km/h的碾压速度碾压24遍,以消除碾压过程中产生的轮迹,并确保路面表面的平整.(3)沥青混合料碾压时压路机开行方向应平行于路中心线,并由一侧路边缘压向路中心.用三轮压路机碾压时,每次应重叠后轮宽度的1/2.双轮压路机则每次重叠30cm.(4)碾压时压路机起步,刹车应缓慢,严禁在新摊铺层上转向,调头或停机.?138?路基j二程subgradeengineering2011年第5期(总第158期)(5)为了防止混合料粘结压路机

12、钢轮,可在钢轮表面均匀洒水,使其保持潮湿,水中可掺少量的清洗剂,但应防过量洒水引起混合料温度骤降.(6)在碾压面层时,当碾压达到足够的密实后,碾压即应停止,过度碾压可能导致沥青混合料被挤到路表面,影响构造深度和平整度.(7)若沥青混合料使用了sbs改性沥青且沥青含量高时,因其粘度大,不得使用轮胎式压路机,以防止粘轮及轮胎揉搓造成骨料挤到表面而达不到压实要求.3.5接缝施工沥青路面的各种施工缝处往往由于压实不足,容易产生台阶,裂缝,松散等病害,影响路面的平整度和耐久性,施工时必须十分注意.(1)纵缝施工.对当日先后铺筑的两个车道,摊铺宽度应与已铺车道重叠5cm左右,所摊铺的混合料应高出相邻已压实

13、的路面,以便压实到相同的厚度.对不在同一天铺筑的相邻车道,或与旧沥青路面连接的纵缝,在摊铺新料之前,应对原路面边缘加以修理,要求边缘凿齐,坍落松动部分应刨除,露出坚硬的边缘.缝边应保持垂直,并需在涂刷一薄层粘层沥青之后方可摊铺新料.纵缝应在摊铺之后立即碾压,压路机应大部分在已铺好的路面上,仅有1015cm的宽度压在新铺的车道上,然后逐渐移动跨过纵缝.(2)横缝施工.横缝应与路中线垂直.接缝时先沿已刨齐的缝边用热沥青混合料覆盖,以资预热,覆盖厚度约15cm,在接缝处沥青混合料变软之后,将所覆盖的混合料清除,换用新的热混合料摊铺,随即用热夯沿接缝边缘夯捣,并将接缝的热料铲平,然后趁热用压路机沿接缝

14、边缘碾压密实.双层式沥青路面上下层的接缝应相互错开2030cm,并做成台阶式衔接.4质量管理控制4.1下承层路基和基层的施工质量对sma路面施工质量有重要影响,应采取有效措施控制路基和基层的施工质量,使其强度高,稳定性好,密实平整.4.2原材料及混合料材料质量是路面质量的保证,施工前以及施工中必须对每一批进场材料的来源,数量,质量,堆放及储存等进行检查.在混合料拌制过程中必须按有关规定,对拌制混合料的温度,均匀性,沥青用量等进行检验,务必使其符合设计要求.4.3施工工艺与机械配置(1)沥青混合料摊铺宜采用性能先进的摊铺机全幅一次性摊铺,并应做到缓慢,均匀,连续不问断地摊铺,禁止随意变换速度或中

15、途停顿.(2)运料车与摊铺机应很好的配合,防止运料车撞击摊铺机.(3)摊铺机刮料输送器通过闸门后供料,螺旋摊铺器向两侧布料,两者的工作速度要匹配.在发生暂时性断料时,摊铺机保持连续运转,停止振捣,并接通熨平板加热器,保持混合料的摊铺与碾压的温度条件.(4)摊铺机两侧各安装一浮动基准梁找平装置,以消除下承层局部不平整对控制厚度的影响.(5)在混合料摊铺过程中,可适当提高摊铺机夯锤的振捣频率,以提高摊铺过程中的预压实度,减小剩余的压实系数,进而可有效地保证路面平整度.(6)沥青混合料的碾压应遵循”紧跟,慢压,高频,低幅”的原则.压路机必须紧跟在摊铺机后面,只有在较高温度条件下碾压才能取得最好效果;

16、一般要求压路机的碾压速度不能超过4.o5.okm/h;高频和低幅对提高压实度,防止石料损伤,保持石料有良好的棱角和嵌挤作用具有重要作用.胶轮压路机不得用于sma路面施工,路面未冷却至50以下不得开放交通.(7)严格按照施工方案组织施工,尽量减少路面接缝.对于出现的接缝应采取热接缝处理,以保证路面平整度符合要求.5结语已有的工程实践表明,sma路面在高温抗车辙,低温抗裂,疲劳抗裂及抗水损害,抗滑和耐久性等方面都比传统的沥青路面优越,它能全面提高沥青路面的使用性能.因此为防止沥青路面在重载作用下产生车辙,推拥和波浪等病害,充分利用沥青玛蹄脂碎石混合料路面所具有的优异路用性能是可供选择的一种有效措施

17、与方法.参考文献:1吴金荣.沥青混合料动静回弹模量的试验研究j.路基工程,2009(2):6465.2吴金荣,马芹永.沥青混合料应力一应变关系的试验研究j路基工程,2009(2):6667.3邓学钧路基路面工程(第二版)m.北京:人民交通出版社,2005:370371.4张秀梅.sma路面施工控制要点j.公路与自然,2007(6):72755焦视民.影响沥青混凝土路面平整度的施工因素及控制j.山西建筑,2006,32(2):1617.6交通运输部.jtgf402004,公路沥青路面施i=技术规范s.北京:人民交通出版社,2005:5759.7沈金安.沥青玛蹄脂碎石混合料路面j.公路,1998(

18、12):l822.(下转第142页)?l42?路基_1二程subgradeengineering2011年第5朋(总第158期)性.在实际应用时:增加专家群的人数及专业种类,可使决策者的决策方案更加客观,科学;虽未对方案的影响因素进行权值分配,但并不认为其权值相等,其权重信息已隐含于专家给出的初始评价值中;方法可进一步推广应用于其它的施工方案决策中.参考文献:1杨志鹏,马金萍.湿陷性黄土区路基支护耐久性分析及防范措施j.路基工程,2010(3):172174.2颜斌,倪万魁,刘海松黄土路基强夯前后浸水入渗分析j路基工程,2009(2):49513钱鸿缙,王继唐,等.湿陷性黄土基础m.北京:中国

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20、withmuhipleobjectivefimctionsmuhiplejmathematicalprogramming,1971,1(2):239240.10高璨,张强基于electre方法的模糊多属性群决策j.数学的实践识,2009(5):2127.11黄涛,等强夯控制高填方沉降量的机理研究lj.路基j二程,2007(4):4344.applicationofimprovedfuzzytopsismethodinconstructionprogramdecisionsoffoundationtreatmentgaozhigang,xujinyu,_,baierlei(1.engineeri

21、nginstituteofairforceengineeringuniversity,xian,710038,china;2.collegeofmechanicsandarchitecturalengineering,northwesterpolytechnicuniversity,xian710072,china)abstract:constructionprogramforthecollapsibleloessfoundationtreatmentisdecidedusingtheimprovedfuzzytopsismethod,becauseofthecomplexityandfilz

22、zinessofprogramdecisions.first,theexpegroupadoptedtriangularfuzzynumberontheoptionstosetuptheirownjudgmentmatrixforassessment.intheformationofagroupdecisionmatrix,thevalueoftherightisgiventodifferentexpertsconsideringtherisksofdecisionmakers.thendeterminetheidealpositiveandnegativesolutionsbasedonth

23、estandardizedgroupmatrix.finally,identifytheprogramthatisnearestfromtheidealpositivesolutionandfarthestfromtheidealnegativesolutionthroughcalculationforimplementation.thismethodiseasyforoperationandsimpleforcalculation,whichisverifiedfeasibleandeffectivethroughexamples.keywords:fuzzytopsis;collapsibleloess;foundationtreatmen