郑志国
(江苏东交智控科技集团股份有限公司,江苏南京210023)
与普通沥青混合料相比,改性沥青SMA 混合料的高温稳定性更高、抗水损害性更强,且具有更突出的抗老化能力,对于整个路面结构稳定性的提升具有显著作用,切实提高结构的强度性能。
纤维量的多少对SMA 混合料黏聚力的大小具有直接影响,其黏聚性还与沥青类型、矿料级配以及骨料性质等因素密切相关。因而,在路面施工中灵活引入对SMA 路面技术的应用,需要施工人员选择适宜的碱性石料,优化混合料的黏聚性。
SMA 混合料的级配属于间断级配,组成成分中占比相对较多的是大粒径集料,因而与普通沥青混合料相比,此类大颗粒集料的嵌挤作用与效果更好,形成的骨架结构强度性能更高。
沥青玛蹄脂能够牢牢地锁住集料,使得整个路面的抗剪强度得以显著增强。混合料中的纤维稳定剂、矿粉材料可以紧密地填充路面结构的空隙,有利于优化沥青路面结构的承载能力。
科学把控路面厚度,是公路工程路面施工设计中的要点内容。对于施工单位来说,应参照路面设计的相关要求,合理控制路面厚度。若是公路施工面临的是较为特殊的地质环境条件,则应将路面的设计厚度适当增加。若是路面施工处于高温、冻土或降水等环境条件下,应结合工程项目的具体质量标准,对路面设计厚度予以针对性的调整或改进,确保其满足沥青路面施工要求。
将改性沥青SMA 路面施工技术应用到公路工程施工中,对改性沥青SMA 的级配设计具有较高要求。对于设计人员来说,应深入了解并准确掌握公路建设施工的有关情况,尤其是地质地形、区域水量等自然条件。若是施工所在地属于高降水气候,则混合料的级配范围控制在上限,进而降低损害路基结构的稳定性与承载性能。与此同时,公路所处地区不同,承载的交通流量也会存在较大差异,因而改性沥青SMA 混合料级配的设计也应参考交通流量、车辆吨位等影响因素。
应按照规范要求将矿料与木质纤维同时投入到拌锅中,首先干拌混合料20s,然后加入矿粉与沥青材料,湿拌45s 即可。通常情况下,施工人员需控制拌和混合料的总时长在75~80s 范围内。加热处理矿料的过程中,对温度控制具有较高要求,一般以185~195℃范围内为宜。与此同时,在水洗碎石作业环节内,会含有较多水分,因而需适当调低拌和机的干燥速率,延长烘干碎石的时长,达到更好的处理效果。在木质素纤维的投放过程中,应由两名或三名施工人员负责码放与投放的相关工作,若在投放或拌和阶段内出现回流、堵管等问题现象,则应及时查看并解决问题,停止对这一混合料的使用。在SMA 混合料温度检测方面,需由专业人员按照标准的操作规程进行检测,并对拌和机的温度予以合理校正。
运输SMA 混合料,应重点把握以下注意事项:
选用专用运输车辆,采用铁皮包裹岩棉处于车厢内部,优化内部保温效果。在组织开展装料作业前,施工人员应全面清理车厢内部,并将适量的隔离剂涂抹在车厢内部表面上。
装料过程中,需采用移动装料的方式将材料稳定运送到运输车上,然后将篷布完全覆盖到混合料上,对其加以固定处理,防止在运输过程中混合料出现降温、离析等问题。为了保证混合料在运输过程中的质量,在满载情况下,应控制车速不超过50km/h;在空载状态下,车辆速度不超过70km/h[1]。
摊铺混合料,需重点掌握以下技术要点:
施工人员应对摊铺机的运行状态与使用性能予以全面检查,通常情况下一台摊铺机需要配置3 台运料车,保证摊铺料供料充足。
使用两台摊铺机同时展开混合料摊铺作业,与中央分隔带距离较远的摊铺机在前,合理控制前后摊铺机间的间隔距离,以3~5m 为宜;与此同时,控制搭接宽度范围在15~25cm 以内,两台摊铺机的摊铺行进速度保持一致,不超过2m/min。
初步处理接缝处的过程中,应选用人工挖缝的作业形式,待黏层油水分逐渐消失后,即可进行挖缝处理。在混合料摊铺施工阶段内,若出现异常状况,则应针对具体问题予以及时处理,为后续碾压等施工工作的开展打下良好基础。
碾压混合料施工阶段,主要涉及以下技术要点:
使用两台双钢轮压路机,连续碾压沥青路面。碾压次数不得少于5 次,压路机前进后退一次视为一次碾压,在此过程中,可以选择掺和20cm 错轮。实施首次碾压作业时,混合料温度为160℃,在最后一次碾压时,混合料温度不低于120℃。
首次碾压施工前,施工人员需重点控制摊铺搭接位置,并在现场施工中多次碾压搭接部位,提高该处沥青混合料压实度,达到工程施工质量要求为基准。
在实际实施碾压作业的阶段内,若是发现存在漏压、碾压不到位的区域,则需结合人工碾压的作业方式针对性处理此类位置。
加强控制原材料质量,是沥青混合料质量控制中的重点工作内容,因此在原材料的选择与采购阶段,检测人员应重点考察各类原材料的品质情况以及0.075mm 颗粒含量、颗粒形状以及针片状含量等,关注原材料级配的变异性,确保其满足改性沥青SMA 路面施工的质量性能要求。在此基础上,还需做好对到场材料的保护工作,防止因防护不当导致集料受到二次污染,尤其是雨天情况下,粉料遇水会逐渐黏结,进而出现成团现象。若是将此种材料应用到拌和楼下料施工阶段内,很可能引发堵塞问题。因而要切实强化原材料质量控制,还需要求料场进行整体硬化,对粉料存放地点予以垫高处理或覆盖、搭棚。在条件允许的情况下,也可以选择覆盖粗集料。合理堆放矿料,要求施工人员选择适宜的堆放场地,若矿料上料量较多,则应尽量缩短其与拌和楼间的距离,合理协调装载机上料顺序,提高上料速度、缩短上料过程中的中断时间。除此以外,以规格要求为基准,分档堆放矿料,不得将不同类型的矿料混杂堆放,避免对混合料的级配和拌和效率造成影响。
试拌混合料,主要是对生产配合比的比例进行检验,测试其能否满足拌和楼生产要求。与此同时,施工人员还应当对拌和楼的工作状态进行检验,以确定的目标配合比矿料级配比例为基准,作为生料的上料比例。以确定的生产配合比矿料级配比例、油石比为基准,作为热料仓的进料比例。在拌和楼完成混合料的试拌作业后,检测混合料,其中主要涵盖马歇尔击实、最大理论密度以及抽提等检测项目,通常情况下检测结果需与生产配合比数据相一致。接下来,在试验段上试铺混合料,对混合料摊铺、碾压和成型阶段内的外观状况予以进一步观察,在拌和楼或者现场采集沥青混合料试样,然后在试验室内进行相关检测,根据试验段铺筑的具体规定要求,于第二天进行现场检测试验。
SMA 混合料的拌和需要预先在沥青拌和站进行,使用专门的拌和设施,在均匀拌和混合料时,施工人员应将木质纤维加入拌和机内部,合理把控加入速率与拌和机的运行周期,确保两者相协调。实施沥青喷洒施工工作前,应加入所有的木质纤维,充分搅拌粗集料、细集料与木质纤维,然后再将适量的矿粉加入拌和机中。搅拌时长的有效把控对混合料的质量具有较大影响,因而技术人员应按照具体要求,调整拌和时间,优化混合料的饱和质量。
运输混合料,应使用专用的运输车辆,并预先采用岩棉、铁皮等材料,对车辆进行保温处理。装料作业前,施工人员需对各个车辆内部车厢的实际状况予以全面检查,保证洁净度符合材料运输要求。通常情况下,装料的整个过程分为前、后、中三阶段,且在所有装料工作完成后,需利用篷布或其他材料覆盖车厢,并加以捆绑,避免混合料运输过程中温度降幅过大。
摊铺前施工人员需对摊铺机的运行情况予以检查,查看其与熨平板之间的连接是否稳定,防止因连接不牢固、有缝隙等问题现象对后续摊铺施工质量造成负面影响。通常情况下,在螺旋布料内部,混合料的上表面应高出布料器的2/3。与此同时,在熨平板前,混合料的高度应保持一致,防止在现场施工中摊铺层出现离析或其他质量问题。为了提高混合料摊铺施工质量,施工人员应严格检查摊铺厚度,以及摊铺面的平整度,增强混合料的初始强度,要求技术人员对振动器的实际转速予以及时调整,最大限度内保持摊铺速度的持续性与稳定性。
碾压混合料施工阶段,多涉及对大型振动压路机的使用,因而应由专业的技术人员操作,按照先边后中、匀速慢压的基本原则,合理化控制碾压区间的长度,且与其他设备设施间保持适宜的距离。尤其是在设备设施的折返部位,应确保碾压机能够同步实施碾压作业。
在现场施工中,应科学把控改性沥青SMA 的厚度、级配要求,按照规范流程进行混合料的拌和、运输及摊铺碾压施工,并重点加强对各施工环节的质量控制,充分发挥SMA 沥青路面施工技术的应用优势。