SMA路面面層施工工法

1、SMA路面面層施工工法2009年10月云南建筑2009年第5期SMA路面面層施工工法阮勇慶.張富貴(云南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,云南昆明650011)摘要:以羅村口富寧高速公路SMA路面施工為例.著重介紹了SMA路面的施工方法和施工注意事項(xiàng)以及相關(guān)的技術(shù)措施關(guān)鍵詞:SMA路面;施工方法:注意事項(xiàng)瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphah,簡(jiǎn)稱SMA),是20世紀(jì)60年代中期前聯(lián)邦德國(guó)開(kāi)發(fā)的.我國(guó)1992年在北京機(jī)場(chǎng)高速公路首次采用.SMA路面使用壽命長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)工作量小,全壽命成本低,且具有可持續(xù)的環(huán)境效益,現(xiàn)已在我國(guó)十余個(gè)省份的高速公路上使用.本文總結(jié)了主干線(GZ75)桂滇界羅村口

2、富寧高速公路上SMA路面的施工方法和施工注意事項(xiàng).1工法特點(diǎn)1.1對(duì)設(shè)備使用的特殊要求SMA路面施工無(wú)需特別的施工機(jī)械,所用設(shè)備幾乎和傳統(tǒng)瀝青砼相同,但是SMA路面施工對(duì)設(shè)備的使用有特殊要求.1)SMA粗集料用量達(dá)到75%以上,外加礦粉10%左右,使用改性瀝青,油石比達(dá)到6%以上,細(xì)集料少,骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的SMA對(duì)級(jí)配控制嚴(yán)格.所以對(duì)拌合機(jī)的配料控制系統(tǒng)要求較高,拌合必須精細(xì).2)SMA摻纖維穩(wěn)定劑,拌合設(shè)備須增加纖維投放裝置.3)為防止SMA膠體向路表面轉(zhuǎn)移和輪胎粘走混合料,不宜使用膠輪壓路機(jī)壓實(shí).1.2施工工藝的特點(diǎn)SMA中由豐富瀝青,礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂.溫度下降后粘度大,冷卻

3、后非常堅(jiān)硬,強(qiáng)度較高,加之粗集料的嵌擠作用.使得混合料在鋪筑后可壓縮性比較小,故施工工藝要求方面也有自己的特點(diǎn).1)SMA混合料的運(yùn)輸與傳統(tǒng)AC混合料有所不同,在運(yùn)輸和攤鋪過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)粗細(xì)集料的離析,卻容易發(fā)生結(jié)合料的離析現(xiàn)象,同時(shí)混合料溫度下降后表面容易結(jié)殼,混合料不能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存,必須以科學(xué)的方法縮短工序作業(yè)時(shí)間,同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)輸中的保溫措施.2)攤鋪施工中要提高SMA路面平整度,特別要克服間斷和不連續(xù)鋪筑及隨意改變攤鋪速度的做法.3)SMA混合料的壓實(shí)方法與傳統(tǒng)AC昆合料有很大不同.SMA路面施工規(guī)范要求至少壓實(shí)到最大理論密度的94%,采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和"緊跟,慢壓,高頻,低幅

4、"是壓實(shí)SMA的基本原則.4)SMA應(yīng)盡量減少接縫.特別是縱向接縫.施工縫的處理要求一次成企業(yè)施工組織管理水平,機(jī)構(gòu)的設(shè)置形式以及可能挖掘的潛力,自行編制的供企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理,成本核算和投標(biāo)報(bào)價(jià)的企業(yè)內(nèi)部文件.企業(yè)定額既反映企業(yè)個(gè)別成本差異,又反映了不同企業(yè)的管理水平的高低.采用工程量清單招投標(biāo)的工程通常都選擇合理低價(jià)中標(biāo),所以投標(biāo)企業(yè)在參加投標(biāo)時(shí),既要中標(biāo),又要贏利,還要保證不低于成本,就必須不斷提高經(jīng)營(yíng)管理水平和技術(shù)水平,想方設(shè)法挖掘企業(yè)內(nèi)部潛力.精心核算施工成本開(kāi)支,積極引進(jìn)新材料,新工藝,新技術(shù),大膽實(shí)踐,開(kāi)拓創(chuàng)新,以最少的投入獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益.903)企業(yè)定額有助于提

5、升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力.企業(yè)定額首先是企業(yè)走向市場(chǎng)參與競(jìng)爭(zhēng),進(jìn)行清單報(bào)價(jià)的基礎(chǔ).清單報(bào)價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)從某種意義上說(shuō)就是企業(yè)定額水平的競(jìng)爭(zhēng),通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)和實(shí)踐.企業(yè)會(huì)不斷調(diào)整企業(yè)定額中不適應(yīng)和不合理的因素.企業(yè)定額的形成和發(fā)展要經(jīng)歷由不成熟到成熟,由實(shí)踐到理論的多次反復(fù).在這個(gè)過(guò)程中,企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展.管理水平和管理體制也在不斷更新,企業(yè)內(nèi)部定額的產(chǎn)生過(guò)程將是一個(gè)互動(dòng)的自我完善過(guò)程,企業(yè)定額必將隨著企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和管理制度的創(chuàng)新不斷得到完善和提高.總之,施工企業(yè)的工程造價(jià)管理貫穿于整個(gè)施工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié).且環(huán)環(huán)相扣.需要企業(yè)各相關(guān)部門(mén)各負(fù)其責(zé),通力協(xié)作,密切配合,共同努力才能做好.面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì),

6、面對(duì)不斷規(guī)范的建筑市場(chǎng),面對(duì)國(guó)際慣例的接軌,施工企業(yè)只有通過(guò)充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),在實(shí)踐中不斷地自我完善,不斷增強(qiáng)企業(yè)的實(shí)力,才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地,我們的企業(yè)才能煥發(fā)出勃勃生機(jī).收稿日期:200907102009年10月阮勇慶:SMA路面面層施工工法2009年第5期功.反復(fù)的處理可能會(huì)越修越差.2施工工藝流程及操作要點(diǎn)2.1施工準(zhǔn)備施工前應(yīng)對(duì)施工人員做技術(shù)交底,檢查機(jī)械設(shè)備是否按要求到位且狀態(tài)良好.2I2瀝青砼中面層交驗(yàn)對(duì)已鋪筑的瀝青砼中面層鉆芯取樣,檢測(cè)鋪筑厚度,并按每10m一斷面檢測(cè)中面層的高程和橫坡度,以保證SMA的鋪筑厚度和橫坡度達(dá)到設(shè)計(jì),規(guī)范要求.23清掃中面層用人工和空壓機(jī)清

7、掃,吹干凈要鋪筑SMA的路段表面,對(duì)局部泥土污染嚴(yán)重的部位用水車高壓射水沖洗干凈.2.4噴灑粘層瀝青用瀝青灑布車灑布中裂的灑布型乳化瀝青(PC一3),平均用量按設(shè)計(jì)要求控制,瀝青灑布要均勻成霧狀.2.5拌合SMA混合料1)采用3000型間歇式瀝青混合料拌合設(shè)備,使用導(dǎo)熱油加熱改性瀝青,嚴(yán)格把改性瀝青的加熱溫度控制在165到175之間,泵入拌合機(jī)的改性瀝青溫度控制在170左右.2)按照生產(chǎn)配合比配料控制好各熱料倉(cāng)的礦料,礦粉和木質(zhì)素纖維及瀝青的用量,并適當(dāng)降低每盤(pán)拌合料的重量,注意把礦料的加熱溫度控制在185到195之間.不允許超過(guò)2oo.3)拌制SMA混合料時(shí),每盤(pán)的拌合時(shí)間要比拌合普通密級(jí)配

8、瀝青砼(AC)要長(zhǎng)一些,干拌時(shí)間延長(zhǎng)515s,加入瀝青后的拌合時(shí)間延長(zhǎng)510s.總生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)1525s達(dá)到5055s.SMA出料以混合料拌合均勻,纖維均勻分布在混合料中,所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度,拌合時(shí)間視實(shí)際情況可相應(yīng)增減.4)混合料的出料溫度控制在170到185之間.混合料最高溫度l95,超過(guò)此溫度值混合料應(yīng)廢棄.2.6運(yùn)輸混合料1)采用大噸位自卸汽車裝料,裝料前檢查車輛各部位運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常.車輛應(yīng)干凈.2)自卸車在拌合機(jī)出料口裝瀝青混合料,每接一盤(pán)要挪動(dòng)一下車位,以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象.同時(shí)車廂裝載量前后左右基本均勻.3)為了防止運(yùn)料車表面混合料溫度降低,所有的運(yùn)料車在運(yùn)輸過(guò)

9、程中都必須加蓋帆布蓬布.41自卸車在運(yùn)送混合料不能隨意停歇,按要求到達(dá)鋪筑工地后,要接受現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員對(duì)所運(yùn)混合料的溫度和外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查5)運(yùn)料車與攤鋪機(jī)恰到好處地配合,必須防止料車撞擊攤鋪機(jī)或?qū)韬狭狭蠟⒌街忻鎸由?卸料過(guò)程中由攤鋪機(jī)推動(dòng)汽車同步前進(jìn).2.7攤鋪混合料(含邊部整形)11攤鋪前.攤鋪機(jī)操作人員要把攤鋪機(jī)的熨平板及振搗裝置底部清理干凈.并涂抹油水混合劑.調(diào)整熨平板的預(yù)拱度,橫坡度后進(jìn)行預(yù)熱,熨平板的預(yù)熱溫度要接近瀝青混合料的攤鋪鋪溫度.2)攤鋪應(yīng)緩慢,均勻,連續(xù)不間斷地進(jìn)行,正常情況下保證攤鋪機(jī)前有23輛運(yùn)料車.禁止隨意變換速度或中途停頓.由于改性瀝青及SMA生產(chǎn)時(shí)拌合機(jī)生產(chǎn)率降低

10、,攤鋪速度一般不超過(guò)3m/min4m/min.在發(fā)生暫時(shí)性斷料時(shí),攤鋪機(jī)應(yīng)保持繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),停止振搗,并接通熨平板加熱器,保證改性瀝青及SMA的攤鋪與碾壓符合高溫條件要求.31控制好攤鋪機(jī)刮料輸送器速度.使之與螺旋布料器的工作速度相匹配,保證混合料始終處于螺旋高度2/3處.4)提高攤鋪過(guò)程中的預(yù)壓密實(shí)度.SMA使用優(yōu)質(zhì)集料可適當(dāng)提高夯錘的振搗頻率.在攤鋪機(jī)夯錘振搗與熨平板的共同作用下使壓實(shí)度達(dá)到85%以上5)攤鋪過(guò)程中,隨時(shí)由攤鋪機(jī)手(或輔助人員)用特制插釬檢測(cè)混合料的攤鋪厚度.61在攤鋪過(guò)程中,安排人工用小鐵夯錘夯實(shí)路幅的邊緣,力求把邊緣處理順適.71找平裝置采用無(wú)觸點(diǎn)式平衡梁.攤鋪機(jī)兩側(cè)各安裝

11、一臺(tái)紅外線平衡梁,其工作原理與"雪橇式"平衡梁相似,但它更精準(zhǔn),提高了攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平能力,既保證了厚度,又保證了攤鋪層的平整度.可使平整度提高No.8mm以內(nèi).2.8碾壓成型1)碾壓是保證路面工程質(zhì)量的重要一環(huán),吸取國(guó)內(nèi)外對(duì)SMA路面碾壓,成型的工作經(jīng)驗(yàn),在施工現(xiàn)場(chǎng)主要使用具有高頻率,低振幅模式的卡特CAT12型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),按照"緊跟,慢壓,高頻,低幅"原則進(jìn)行碾壓.2)采用初壓,復(fù)壓合一的原則階梯重疊碾壓法:要能覆蓋整個(gè)路面寬度,碾壓長(zhǎng)度在縱向呈階梯形排開(kāi),相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊在1.5m以上,碾壓左右重疊0.20m以上,壓路機(jī)都是從橫坡低處

12、往高處碾壓.初壓溫度:150到160.壓路機(jī)碾壓速度:控制在2.0km/h以內(nèi).頻率,振幅設(shè)定:高頻率,低振幅(振幅設(shè)定為2).壓路機(jī)都是雙輪振動(dòng)碾壓.共碾壓4到6遍,前進(jìn),后退一次為一遍.(注:具體碾壓遍數(shù)在鋪筑試驗(yàn)路時(shí)進(jìn)行確定).3)終壓:用1臺(tái)CAT12型雙鋼輪壓路機(jī)或國(guó)產(chǎn)YZCl2型12t雙鋼輪壓路機(jī)緊跟復(fù)壓之后以5km/h速度碾壓一遍.終壓結(jié)束時(shí)瀝青砼路面表面溫度不低于95(用紅外線溫度計(jì)檢測(cè)).在當(dāng)天鋪筑的尚未冷卻的路面上不得停放任何機(jī)械,設(shè)備,防止車輛駛?cè)?破壞新鋪筑的路面.2.9施工要點(diǎn)施工前準(zhǔn)備工作SMA施工除按普912009年l0月云南建筑2009年第5期通瀝青混合料進(jìn)行常

13、規(guī)檢查外,還應(yīng)檢查以下幾個(gè)方面:木質(zhì)素纖維必須在室內(nèi)架空堆放,嚴(yán)格防潮,保持干燥.改性瀝青運(yùn)輸溫度不低于150,保溫貯存溫度不低于140:改性劑SBS的存放時(shí)間不超過(guò)24h,以防止老化;加工的改性瀝青必須不間斷地?cái)嚢?瀝青的加熱溫度不應(yīng)太高,一般控制在165到175之間.2.10SMA的攤鋪和碾壓成型11SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同.溫度低于140的混合料禁止使用.當(dāng)路表溫度低于15時(shí),不宜攤鋪改性瀝青SMA:SMA的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來(lái)確定(SMA的松鋪系數(shù)通常在1.051.15之間).21SMA的碾壓與普通瀝青混凝土碾壓相比.有以下幾點(diǎn)值得注意:(1)為了防止混合料粘輪,可在鋼

14、輪表面均勻?yàn)⑺蛊浔３殖睗?水中摻少量的洗滌劑或其它適當(dāng)?shù)牟牧?(2)SMA面層一旦達(dá)到足夠的密度后.碾壓即應(yīng)停止.過(guò)度碾壓可能導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合料被擠壓到路表面,影響構(gòu)造深度.(3)由于SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高,因而粘度大,不得使用輪胎式壓路機(jī)碾壓.2.11工作縫的處理11對(duì)橫縫的處理:一般采用切割成垂直面的方法,可在路面攤鋪碾壓完工后,稍停一停,在其尚未冷卻之前,就切割好.下一次施工搭機(jī)前,涂刷粘層油,攤鋪時(shí)按松鋪系數(shù)確定熨平板初始的松鋪厚度和移動(dòng)平衡梁基準(zhǔn)下的墊扳厚度,在每節(jié)熨平板下(或至少在熨平板1,3點(diǎn)處)墊上寬度為0.40m長(zhǎng)1.8m的膠合板,并保證墊扳乎直(墊

15、扳可采用一體式或組合式),其厚度等于松鋪系數(shù)折算的厚度.這樣可保證松鋪厚度和攤鋪機(jī)起步后自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)可以立即開(kāi)始工作.經(jīng)人工略加修整后.用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)橫向碾壓,先在已壓實(shí)的路面上行走,92然后向新鋪層靜壓過(guò)去0.1OmU0.15m.逐漸向新鋪層橫壓過(guò)去,直到全部進(jìn)入新鋪層,碾壓是先靜壓后振動(dòng).2)縱向接縫的處理:縱向接縫基本上采用熱接縫.攤鋪時(shí),采用兩臺(tái)(或多臺(tái))攤鋪機(jī)成梯隊(duì)平行聯(lián)合作業(yè),相鄰兩幅之間重疊0.20m以上:初壓時(shí),應(yīng)將先鋪路幅邊部0.20m寬暫留不壓,作為后鋪路幅的高程基準(zhǔn)面,最后壓路機(jī)作跨縫碾壓,以消除縫跡.31若縱縫確實(shí)需要采用冷接縫時(shí),應(yīng)將已鋪筑部分劃線用切割機(jī)切齊,并

16、將切縫邊緣清掃干凈,涂少量粘層瀝青.攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上0.05m到0.10m,攤鋪后用人工將攤鋪在原已鋪層上面的混合料鏟走.碾壓時(shí)壓路機(jī)先在已壓實(shí)路面上行走.碾壓新鋪層0.1Ore到0.15m,然后壓實(shí)新鋪部分,最后壓路機(jī)作跨縫碾壓,充分將接縫壓實(shí)緊密.41無(wú)論縱向,橫向縫的處理,都必須作到接縫處平整度密實(shí).不同層面的接縫相互錯(cuò)開(kāi).不能在同一斷面上,橫縫錯(cuò)開(kāi)lm以上,縱縫錯(cuò)開(kāi)0.15m以上.3施工中注意問(wèn)題1)細(xì)集料溢倉(cāng)SMA與普通密級(jí)配瀝青混凝土的最大不同之處是SMA為間斷級(jí)配,粗集料粒徑單一,細(xì)集料很廣,礦粉用量多.通常SMA需要粗集料占75%以上.礦粉10%,細(xì)集料包括石屑和砂一共才

17、只需15%左右,而4.75毫米以上的粗集料中還有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)集料.實(shí)際需要加的細(xì)集料數(shù)量就更少.這給混合料的拌合帶來(lái)了不少困難.2)過(guò)壓_一對(duì)SMA路面來(lái)說(shuō),由于它的礦料嵌擠作用,可壓實(shí)程度不大,壓實(shí)度比較容易達(dá)到;可是粗集料之間還有一層瀝青結(jié)合料膜,在高溫狀態(tài)下,它起相當(dāng)潤(rùn)滑油的作用,所以只有溫度降下來(lái)以后才能穩(wěn)定.在高溫狀態(tài)下碾壓.瀝青結(jié)合料的粘度畢竟很低.集料的嵌擠也只是棱角部分接觸.反復(fù)碾壓,集料之間不能達(dá)到最終穩(wěn)定狀態(tài).不管碾壓多少遍.粗集料之間的相對(duì)位置總可以存在一定的位移,因此,過(guò)壓是SMA的大忌.表面構(gòu)造深度通常以保持在0.8ram1.5ram為佳.防止過(guò)壓,就要嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段確定的壓實(shí)機(jī)具,壓實(shí)工藝,壓實(shí)程序碾壓.并注意碾壓的時(shí)機(jī)和溫度,以保證路面的粗糙度.3)油斑的形成與防治SMA通車后出現(xiàn)油斑也是常見(jiàn)的一種病害.通常是幾塊油斑在相鄰不遠(yuǎn)處接連出現(xiàn),這是由于SMA的纖維拌合不均造成的.其成因是在人工添加纖維的過(guò)程中.人工填加纖維不可能很均勻.不能保證在同一時(shí)間投入,甚至有可能忘記投入纖維.晚投,少投纖維,干拌時(shí)間不夠,纖維沒(méi)有充分分散.瀝青用量就會(huì)不均勻.另外.纖維穩(wěn)定劑數(shù)量不夠.材料出現(xiàn)離析.瀝青用量控制不均.時(shí)多時(shí)少,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的行車碾壓,瀝青集中在一起從而出現(xiàn)油斑.要想沒(méi)有油斑,最根本的措施是采用有標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量裝置的