1 改性沥青路面施工
1.1 改性沥青路面的结构设计特点
由于改性沥青路面具有优异的路用性能,近几十年来,改性沥青在我国高速公路中得到了越来越多的应用。但与基质沥青相比,改性沥青有着较高的粘度,使得改性沥青路面施工工序控制的难度较大。
1.2 改性沥青材料及配合比
一般高速公路沥青路面的中面层采用6cmAC-20I改性沥青混合料,其中,改性沥青采用SBS与泰普克AH70在沥青库中采用胶体磨生产,粗集料为石灰岩,采用反击式破碎机生产,其针片状颗粒含量、压碎值和磨耗值分别为8.8%、19.4%和20.7%;细集料为石灰岩石屑和河砂;矿粉为石灰石粉。
1.3 改性沥青的制拌
1.3.1 准备工作
沥青采用导热油加热,改性沥青温度控制在170～180℃范围内。改性沥青储存时间过长,重新升温时应先搅拌或循环拌和使其均匀后,方可使用,避免改性剂离析,影响改性沥青的质量。
1.3.2 拌和工艺
改性沥青的粘度较大,混合料的出料温度高,一般取出料温度170～180℃,因此矿料的加热温度宜取180～190℃。
改性沥青混合料的拌和时间应适当延长。一般拌和时间应大于45s,其中含3～5s的干拌,以确保矿粉吸油的均匀性。拌和时间是否足够,拌和方法是否正确,是生产优质沥青混合料的关键环节,质量均匀的混合料表现为所有的集料颗粒完全均匀地被沥青膜裹覆,沥青均匀分布于整个混合料只能感,以无花白石子、无沥青团块,乌黑发亮为宜。
1.4 改性沥青的摊铺和碾压成型
从实测数据来看,摊铺好的沥青混合料内部降温速度约为3℃/min,混合料表面的降温速度为2℃/min。虽然表面降温速度小一些,但摊铺时表面瞬时降温极快。
1.4.1 摊铺注意事项
铺前应保证下承层路面清洁,无污染,有污染的可喷洒粘层油。局部不
平整的可在施工该段落前1-2天内找补平整,碾压密实。有缘石或加固板的段落应在施工前砌筑完毕,并达到验收标准,而且养生强度良好。施工前应对施工设备进行认真检修,浮动平衡梁安装使用良好,油料充足,传感系统试运转,以确保施工时不出现故障。施工时应根据拌和站的生产能力,运距来确定相应的运输车辆及摊铺速度,尽可能的保证连续不间断的摊铺,但应尽量避免摊铺速度因车辆的多少而随时调整,尽可能的稳定在一个桓定的速度,不间断的摊铺,以确保施工平整度的质量要求,松铺系数宜为 1.125-1.175之间。摊铺时应确认混合料的温度,质量是否合格,不合格的应废弃,摊铺时起机速度宜在1m/min左右,按引导线正确施工10-20m后可提速至2-3m/min,夯实振捣系统振动频率应调整为1500转/分钟,并且在施工中不再变动。摊铺机应进行自动操作,防止因人为搅拌不均,造成摊铺质量不佳。运输车辆的指挥应高质量,以保证运输车连续稳定的靠近卸料斗,不撞击摊铺机,卸料应慢速,稳定,使混合料慢慢淌下。摊铺时应绝对避免行车轮或熨平板下有任何杂物,避免有杂物掉入搅拌器内。
1.4.2 碾压注意事项
碾压严格遵守“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。建议用1台压路机紧跟摊铺机静压,保证初压温度,两台压路机在其后振压。振动压实两台可同时进行,以保证在高温下碾压,但应有次序,碾压遍数清楚,避免无序碾压。碾压终止时应稍转向,使终止横纹与碾压方向成一定角度,便于下次碾压时消除横纹,但转向应慢而缓且不应踩刹车。避免在热料上停车,碾压边部有缘石部分应先离开1-2cm碾压,或用小型压路机碾压边部、后序碾压应覆盖前序,及时消除横纹。停车部位不要集中,以免产生过多横纹,不利消除,影响平整度。应用钢制四米直尺跟踪检查平整度(在初压完成之后)发现超过2mm地点,采取横向碾压措施、尽量使之消除。胶轮碾压不宜过早,有小型胶轮可早碾压、如沾轮可采用不洒水碾压,终压温度不宜低于120℃,当天不应开放交通。采用电子数显温度计严格检查温度,在施工中发现温度在140℃以上时下降较快,大约为10℃/5min,所以碾压必须紧跟。
2 SMA路面施工
SMA(Stone mastic asphalt)是沥青玛蹄脂碎石混合料的英文名称的缩写。沥青玛蹄脂碎石合料是一种由沥青结和料、矿粉、纤维与细集料组成的沥青马蹄脂结合物填充在间级配的粗集料骨架间隙所形成的沥青混合料。它是由足够的沥青结合料和具有相当劲度的沥青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石-石嵌挤结构的空隙中形成的。因此,它具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能。
2.1施工前准备工作
SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外,还应检查以下几个方面:a.木质素纤维必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥。b.对木质素纤维添加设备进行计量标定,木质素纤维添加设备不得受潮。
c.沥青运输温度不低于150℃,保温贮存温度不低于140℃,不得长时间存放。
d.制作好的沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求,在满足施工的前提下,沥青的加热温度不应太高,一般控制在170℃～180℃之间。
2.2SMA的制拌
生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为200t/h,实际生产能力为133～155t/h。在采用间歇式沥青拌和机时,SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是:a.木质素纤维的分散拌匀非常重要,干拌时间延长5～15s,加入沥青后的拌和时间延长5-10s,总生产时间延长15～25s。b.由于沥青可能会离析,SMA不应在贮料仓里储备时间过长,贮料仓里SMA的数量不宜过多。c.采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象,从而影响SMA的使用品质;采用机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞。d.由于SMA使用拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃～20℃左右。沥青加热温度掌握在170℃～180℃;矿料加热温度在185℃～195℃;矿粉和纤维不加热;混合料出料温度控制在170℃～185℃(实际施工时的温度范围),当混合料超过195℃时,予以废弃。实践证明,这样的温度施工没有困难。
2.3 SMA的摊铺和碾压成型
SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同。混合料的摊铺温度宜为160℃～180℃,温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时,SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定(SMA的松铺系数通常在1.15～1.20之间)。
SMA的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。碾压温度越高越好,摊铺后应立即压实,不得等候。压路机应以2～4km/h的速度进行均匀的碾压,碾压按初压(1遍)、复压(2遍)、终压(1遍)三阶段进行,终压温度一般控制在110℃～130℃(实际施工时的温度范围),终压时不得振动。在碾压过程中,可以发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥,碾压成型后表面有足够的构造深度又基本上不透水(经测定,SMA路面构造深度在0.9～1.25之间)。SMA的碾压与普通沥青混凝土碾压相比,有以下几点值得注意:a.为了防止混合料粘轮,可在钢轮表面均匀洒水使其保持潮湿,水中掺少量的清洗剂或其它适当的材料。但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。b.压路机碾压时相邻碾压带应重叠1/3～1/4轮宽,碾压工作面长度30～50m。c.SMA面层一旦达到足够的密度后,碾压即应停止,过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合料被挤压到路表面,影响构造深度。工作中应密切注意路表情况,防止过度碾压。d.由于SMA混合料使用了SBS 改性沥青且沥青含量高,因而粘度大,不得使用轮胎式压路机碾压,以
