1.工程概況
湖南省醴陵至湘潭高速公路是上海至瑞麗高速公路湖南段的一部分, 路線起點(diǎn)于湖南省醴陵市境內(nèi)與江西萍鄉(xiāng)市交界的金魚石,經(jīng)過的縣市為醴陵市、株洲縣、瀏陽市、長(zhǎng)沙縣、湘潭市,終點(diǎn)位于湘潭市長(zhǎng)潭高速公路殷家坳互通并與潭邵高速公路相接,全長(zhǎng)72.39km.交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“重載交通長(zhǎng)壽命瀝青路面關(guān)鍵技術(shù)研究” 課題組以該路為試驗(yàn)載體, 選定路基4標(biāo)里程樁號(hào)K21+150~K24+160作為試驗(yàn)路段,全長(zhǎng)約3公里。試驗(yàn)路段路基部分由路基4標(biāo)施工,路面部分由路面1 標(biāo)施工。
2. 原材料的質(zhì)量控制
2.1 瀝青
試驗(yàn)段鋪筑的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)結(jié)構(gòu)路面選用瀝青分別有國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口AH-70、AH-90道路用重交通瀝青、殼牌改性瀝青、泰國(guó)改性瀝青、韓國(guó)改性瀝青和北京路翔公司改性瀝青等,改性瀝青一般為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物(SBS)改性。從室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)穩(wěn)定度、車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)評(píng)價(jià),采用改性瀝青將在一定程度上增強(qiáng)SMA結(jié)構(gòu)離、低溫穩(wěn)定性能,改性瀝青SMA路段實(shí)際使用過程中也表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。因而瀝青的質(zhì)量對(duì)SMA性能影響舉足輕重,不同瀝青種類選擇應(yīng)根據(jù)該路氣候、交通特點(diǎn)選擇較該地區(qū)常用道路石油瀝青略硬一個(gè)級(jí)別標(biāo)號(hào)瀝青或改性瀝青。施工期間,瀝青質(zhì)量日常檢測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)頻率進(jìn)行。所有指標(biāo)均應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。特別是使用改性瀝青時(shí),應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)取樣,不能在改性瀝青制造商或提供商指定時(shí)間取樣檢側(cè), 避免弄虛作假。同時(shí),取樣部位應(yīng)分清,檢測(cè)樣品應(yīng)接近使用樣品。
2.2 集料
SMA結(jié)構(gòu)面層特點(diǎn)是由粗骨料形成相互嵌擠的受力骨架結(jié)構(gòu),承受車輪荷載,因此對(duì)集料的要求除必須滿足高速公路常規(guī)對(duì)集料物理力學(xué)指標(biāo)要求外,SMA結(jié)構(gòu)所用集料還應(yīng)具有良好的幾何外形,近似立方體形狀,針片狀含量低,以便在結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成穩(wěn)定的受力骨架,更好的抵御車輪碾壓變形。進(jìn)一步講,集料質(zhì)量好壞,對(duì)于SMA 結(jié)構(gòu)優(yōu)良力學(xué)性能發(fā)揮至關(guān)重要。當(dāng)石料粘附性不能滿足要求時(shí),可摻加2%左右的消石灰,或有使用證明能長(zhǎng)期改善粘附效果的抗剝落劑。經(jīng)過車轍試驗(yàn)確認(rèn), 使用機(jī)制砂比使用天然砂可增加動(dòng)穩(wěn)定度一倍以上,因此我們要求SMA結(jié)構(gòu)采用機(jī)制砂作為細(xì)集料以增加結(jié)構(gòu)內(nèi)部摩阻力,提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。集料質(zhì)量日常檢測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按《公路工程瀝青(改性瀝青)施工技術(shù)規(guī)范》要求的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)頻率進(jìn)行。
2.3 填料
SMA填料應(yīng)選擇干燥、磨細(xì)的石灰石粉,石灰石粉質(zhì)量應(yīng)滿足《公路工程施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032)要求,0.075mm通過率不得小于75%,不得使用拌和樓回收粉塵,同時(shí)使用礦粉不宜過細(xì)。質(zhì)量日常檢側(cè)應(yīng)嚴(yán)格按《公路工程瀝青(改性瀝青)施工技術(shù)規(guī)范》要求的檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)頻率進(jìn)行。
2.4 纖維穩(wěn)定劑
鋪筑的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)結(jié)構(gòu)路面所用纖維穩(wěn)定添加劑主要有德國(guó)JRS 公司生產(chǎn)VIATOP顆粒狀纖維(VIATOP內(nèi)含一定比例的純纖維和瀝青)、美國(guó)Interfib公司生產(chǎn)的純纖維。纖維穩(wěn)定劑質(zhì)量要求為纖維不得受潮,質(zhì)量宜根據(jù)國(guó)外技術(shù)要求檢測(cè)通過率、吸油率、雜質(zhì)(灰分)含量和PH值等指標(biāo)。纖維用量應(yīng)根據(jù)廠家提供值和析漏等室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果確定。
3. 混合料生產(chǎn)控制
3.1 拌和溫度 采集者退散
瀝青或改性瀝青的原材料和成品溫度、集料烘干加熱沮度、混合料拌和溫度及混合料的出廠溫度,應(yīng)該嚴(yán)格按照施工規(guī)范或技術(shù)要求的規(guī)定,隨時(shí)隨地進(jìn)行檢驗(yàn);
3.2 礦料級(jí)配 來源:考試大
對(duì)間歇式拌和機(jī)必須要求逐盤打印各個(gè)熱倉和材料質(zhì)量、礦粉質(zhì)量及一盤混合料的總質(zhì)量,隨機(jī)計(jì)算出礦料級(jí)配,與標(biāo)準(zhǔn)配合比進(jìn)行對(duì)照。SMA的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍本身就比變通瀝青混合料的容許范圍窄得多,其級(jí)配料誤差的要求也必須要比普通瀝青浪合料的嚴(yán)格。對(duì)纖維的質(zhì)量誤差不應(yīng)該超過要求數(shù)量的±10%; 本文來源:考試大網(wǎng)
3.3 瀝青用量 考試大-全國(guó)最大教育類網(wǎng)站(www.Examda。com)
對(duì)大部分目前尚不其備打印條件的拌和機(jī),與普通瀝育混合料一樣,檢測(cè)礦料級(jí)配和油石比是質(zhì)量檢側(cè)的重點(diǎn),要求每天一臺(tái)拌和機(jī)取樣抽提、篩分不少于一次,要求油石誤差不能超過±0.3%;
3.4 盡管馬歇爾試驗(yàn)的稱定度和流值對(duì)于SMA并不象普通熱拌瀝青混合料那么重要,但馬歇爾試驗(yàn)還將是拌和廠最主要的質(zhì)量檢側(cè)項(xiàng)目。其目的首先是檢測(cè)混合料試件的密度和空隙率、VMA, VCA等四大體積指標(biāo),以確定它是否滿足SMA構(gòu)成的必要條件。同時(shí)檢測(cè)馬歇爾穩(wěn)定度和流值的目的主要是看生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性,是否能穩(wěn)定在一個(gè)基本不變的水平上。 考試大論壇
4. 施工控制
4.1 攤鋪碾壓溫度
SMA混合料內(nèi)部含有大量瀝青瑪蹄脂膠漿,粘度大,溫度低時(shí)很難壓實(shí)。因而確保攤鋪碾壓溫度尤為重要。
4.2 路面碾壓
SMA路面碾壓宜采用鋼輪壓路機(jī)初壓1-2遍,復(fù)壓2-4遍,終壓1遍的組合方式。碾壓過程中,壓路機(jī)應(yīng)“緊跟慢壓”-緊跟攤鋪機(jī),級(jí)慢勻速(不超過5公里/小時(shí))對(duì)路面進(jìn)行碾壓。這是由SMA結(jié)構(gòu)特性決定的,SMA混合料高溫碾壓不會(huì)象常規(guī)混合料那樣容易發(fā)生推移現(xiàn)象,而料溫過低(低于110℃)又很難壓實(shí),這一點(diǎn)在施工實(shí)踐中得以證實(shí)。采用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí),宜遵循“高頻、低展”的原則,即高頻率、低振幅。特別強(qiáng)調(diào)的是,在SMA面層碾壓施工時(shí),還應(yīng)確保壓路機(jī)數(shù)量(五臺(tái)為宜)充足。初壓、復(fù)壓工作區(qū)間嚴(yán)格分開,降低壓路機(jī)工作區(qū)段長(zhǎng)度,保證在足夠高沮度下進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。SMA路面壓實(shí)度應(yīng)控制在不小于馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的97%或理論密度的94%,同時(shí)也要防止過度碾壓,破壞結(jié)構(gòu)內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)。施工實(shí)踐證明:SMA面層施工切忌使用膠輪壓路機(jī)或組合式壓路機(jī),以防止膠輪壓路機(jī)或組合式壓路機(jī)的輪胎將結(jié)構(gòu)內(nèi)部瀝青“泵吸”到路表面,使路表失去紋理和粗糙度。
4.3 路面接縫處理
SMA路面接縫處理較常規(guī)熱拌瀝青棍合料要困難,因而施工中要盡可能避免冷接縫。因?yàn)镾MA混合料一旦冷卻后,質(zhì)量相當(dāng)堅(jiān)硬,洋鎬、切縫機(jī)很難處理。如不可避免冷接縫,應(yīng)在施工完,路面尚未完全冷卻前,用切割機(jī)切創(chuàng)好,用然后水將接縫處沖刷干凈,繼續(xù)施工時(shí),涂刷粘層油即可攤鋪新混合料施工。
5. 路面施工中常見問題
5.1 過度碾壓
對(duì)于SMA結(jié)構(gòu)由于它的集料嵌擠作用,可壓實(shí)程度不大,壓實(shí)度較容易達(dá)到,過度碾壓不僅會(huì)壓碎SMA結(jié)構(gòu)內(nèi)部相互嵌擠的粗骨料梭角,破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)也有可能造成瑪蹄脂膠漿上浮,損壞路表構(gòu)造紋理,影響路面抗滑和路表排水性能。
5.2 碾壓不足
如果路面碾壓溫度不夠或路面碾壓次數(shù)少導(dǎo)致路面壓實(shí)不足,會(huì)造成路面平整度差和通車不久即形成車轍病害,SMA高溫穩(wěn)定性能不能體現(xiàn)。
5.3 路面油斑
SMA混合料拌和生產(chǎn)過程中纖維穩(wěn)定劑的漏加、少加、加入時(shí)間滯后、拌和時(shí)間不足以及纖維受潮結(jié)團(tuán)不能充分在混合料中分散等均會(huì)造成SMA路表出現(xiàn)油斑。此外,碾壓時(shí)使用輪胎壓路機(jī)或組合式壓路機(jī),也會(huì)造成瑪蹄脂上浮,路表失去紋理。
6.結(jié) 語
瀝青混合料在我國(guó)的應(yīng)用也有幾十年的歷史,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,交通作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈,特別是公路交通發(fā)揮極其重要的作用,由于瀝青本身存在不可克服的缺點(diǎn)。因此,科技人員在不斷進(jìn)行攻關(guān),采取有效措施,延長(zhǎng)其使用壽命,特別是在重交通的環(huán)境下道路瀝青材料的制造和施工工藝的質(zhì)量控制尤為重要。
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