市政道路SMA改性沥青混凝土技术应用

2024-04-25 03:18张小刚
城市建设理论研究(电子版) 2024年10期
关键词:摊铺市政道路碾压

张小刚

江西省路桥工程集团有限公司 江西 南昌 330038

市政道路的建设环节,为确保道路的质量和耐久性,道路材料的选择和应用是非常重要的。热拌石英砂沥青混凝土(Stone Mastic Asphalt,简称SMA)技术因其出色的性能特点而受到广泛关注。SMA技术在提高道路耐久性和降低维护成本方面具有巨大潜力,SMA混凝土的石质骨料排列紧密,能够有效防止水分渗透,减少路面龟裂和车辙的形成,延长道路使用寿命。此外,SMA道路表面光滑、抗滑性好,能够提高行车舒适度性。虽然如此,SMA技术在理论上具备出色性能,实际应用中却仍然存在问题。例如:SMA混凝土的原材料成本较高,因此需要精心控制成本,以确保项目的经济可行性。在SSMA路面的设计和施工必须充分考虑当地气候条件,以确保其性能在不同气候环境下都能够发挥。这些影响因素需要进一步研究和改进SMA技术,以更好地满足市政道路建设需求。因此,对市政道路SMA改性沥青混凝土技术实践要点分析,能掌握技术要点以攻克存在技术问题,为市政道路建设提供更科学和可行技术指导。

1 SMA改性沥青混凝土技术概述

SMA改性沥青是一种在市政道路建设和维护中广泛使用的特殊路面材料,它的设计和特性使其在现代城市道路系统中备受欢迎。SMA技术与传统的沥青混凝土不同,SMA改性沥青具备特定材料和施工方法,以提供更高的性能、持久性和安全性。SMA的关键特点之一是其骨料选用。SMA使用坚硬、抗压的石质骨料,这些骨料通常是角状的,大小适中,并且均匀分布在沥青表层中。这种特殊的骨料选用为SMA路面提供卓越的抗压性和耐久性,能够承受高强度的交通负荷。此外,SMA采用高粘度的沥青胶粘剂,以确保骨料牢固固定在路面上,能够防止骨料脱落或移位,提高路面的耐久性和抗损性。高粘度沥青还改善路面的抗水性,减少水分渗透和路面龟裂的风险。SMA路面因其坚硬、紧密排列的骨料而具有卓越的抗滑性,特别是在潮湿或多雨的条件下,能够提供更安全的行驶环境,减少交通事故的风险。另外,SMA路面的骨料排列还赋予其高声吸收性,能够减少交通噪音,改善城市居民的生活质量[1]。

2 工程概况

该市政道路路面工程是位某市区域的一项重要基础设施改建工程,旨在提升城市交通网络的效率和质量。该工程总长度为5km,涉及城市主干道和次要道路的改建,采用SMA改性沥青混凝土技术,以满足不断增长的交通需求。

3 SMA改性沥青路面施工技术的应用

3.1 原材料准备工作

在采购原材料之前,采购人员应进行全面的市场调查,以选择技术水平高、信誉度高、质量稳定的供应单位进行现场供应。此外,在使用原材料之前,应对各种原材料进行质量监督和检测,并记录材料的各项性能和技术参数,以确保材料质量符合工程标准。对于沥青材料而言,粘结性的检测非常重要,以确保SMA改性沥青材料和集料能够充分混合,具备高韧性,满足当前的技术标准规定。

3.1.1 粗集料

粗集料必须满足洁净度标准,确保杂质含量控制在合理范围内,粒径达到技术要求,硬度合格,表面粗糙度符合标准。此外,它还应具有较高的嵌挤能力,以确保沥青材料的粘附效果符合工程标准。此外,密实度和连接度也必须满足规定要求,以确保工程质量合格。有关材料的技术要求,请参考表1。

表1 材料质量要求

3.1.2 纤维稳定剂

为赋予沥青材料良好的吸附性能,以确保改性沥青材料的性能符合工程标准,并确保沥青和集料之间具有良好的结合性,可在工程中引入一定量的木质纤维和矿物纤维材料作为稳定剂。通过充分的试验和检测,确保材料在高温环境下仍能保持稳定性。对添加剂的比例进行精确的控制,木质纤维的添加比例应约为0.3%,而矿物纤维的添加比例约为0.4%,以确保精确控制比例并满足洁净度标准。在材料生产和处理过程中,应充分搅拌混合,以满足均匀性的要求,确保材料充分混合,以满足沥青混合材料的稳定性要求[2]。

3.2 混合料配合比设计

根据当前技术标准进行材料性能测试,严格遵循相关标准和规范,以确保材料性能符合工程技术要求。执行设计方案,进行孔隙率、车辙等性能的试验和检测,以确保沥青混合材料的沥青含量符合技术标准。通过马歇尔试验等方法测试材料的各项性能,确保SMA材料的混合比例符合技术标准。按照规定的流程进行材料的试验和检测,一旦各项性能合格,按照规定的混合比例参数进行混合料的生产制备,以确保混合料的质量达到工程技术要求。

3.3 混合料拌和

在混合料拌和作业的环节中,由于细料含量较少,矿粉含量相对较多,因此采用间歇配料的方式进行拌和制作。在拌和作业中,加强质量监督和管控措施,确保按照规定的工艺流程进行操作,以确保材料的性能达到工程的标准。在搅拌过程中,木质纤维的均匀性符合要求,混合料具有较高的稳定性。对SMA沥青混合材料的搅拌采用人工操作方式,先进行称重处理以确保加入比例符合工程技术要求。粗集料和细集料在加入之前,按照规定的技术标准进行称重检测,以确保各种材料的添加比例合格并符合技术标准。在搅拌过程中,加强温度控制非常重要,通常要在设定温度范围内超出10℃~20℃,通常保持在170℃~180℃之间。搅拌时间通常在90秒左右,以确保混合物的均匀性要求得以满足,易于处理且符合标准。只有在各项参数检测达到标准要求后,混合物才能被运输到施工现场,以确保不会存在严重的质量缺陷问题,如分离等。

3.4 混合料摊铺施工

混合料被运输到工程现场后,必须进行质量检测并确保其符合工程的标准要求,然后才能进行摊铺施工。在施工过程中,还需执行温度检测,以确保摊铺作业符合工程的质量标准。在摊铺阶段,确保混合料达到均匀性的要求,为后续的碾压施工提供必要的支持条件。

在进行摊铺施工的现场阶段,严格的温度控制非常重要,以确保各种材料之间能够稳定连接,形成坚固的路面结构。SMA材料的摊铺作业需要将温度控制在160℃~180℃之间,确保材料达到该温度范围后再进行投入工程使用。对于本工程项目,各个施工环节的温度应根据表2中的数据来进行控制,严格遵守这些参数要求,同时采用一系列现场施工质量控制措施,以确保施工质量的高标准。

表2 各施工阶段的温度控制要求 单位:℃

为确保施工现场的道路路面达到平整性的标准,摊铺作业阶段必须遵循均匀、连续、缓慢的要求,执行工艺方案的规定。在施工过程中,不得出现急刹车、急转弯等操纵方式,以确保工程路面结构的质量符合标准,避免出现严重的质量缺陷。通常情况下,摊铺机的行驶速度应控制在每分钟1m~3m之间。若在施工过程中发现裂缝或褶皱等问题,应立即采取措施予以处理,以确保压实性能符合标准。目前,路面摊铺作业通常采用分层摊铺施工方式,每层的厚度约为30cm,以确保结构质量达到标准[3]。

3.5 混合料碾压施工

在混合料路面的碾压施工阶段,强调对路面平整度、耐久性和稳定性的重要性。这些要求对确保整个路面结构的完整性非常重要。SMA混合料在温度为120℃以下时会发生凝固反应,因此在摊铺完成后必须迅速开始碾压作业,以避免对路面结构造成损害。在现场施工期间,摊铺完毕后应立即检查工作,并将碾压机的速度控制1.55km~3.5km/km之间。碾压应按照初次碾压、复次碾压和终次碾压的次序进行,以确保碾压机能够稳定运行,提高碾压施工的效率。在碾压机进入施工区域之前,应在碾压滚轮表面喷洒一层水,以防止粘附材料影响施工质量。碾压作业期间,需要强调外观质量的控制,以确保工程质量标准得到满足,压实度符合工程规定的标准,不会对道路通行造成不利影响。

3.6 接缝处理

在接缝处理方面,SMA混合料在施工过程中温度下降迅速,因此对接缝位置的施工质量要求更高,施工也更具挑战性。为确保接缝位置的质量满足标准,施工效果达标,以满足路面结构的平整性要求,必须立即在碾压施工后进行接缝位置的处理,以确保在沥青混合料冷却之前完成施工。横向接缝必须满足平整性要求,不合格的情况需要进行及时切割处理。纵向接缝的位置需要设置挡板结构,以确保接缝和路面的平整度一致,具备美观性,符合工程标准[4-5]。

3.7 质量检测

在施工完成后,质量监督检查是确保道路结构完整性和安全性重要步骤。该过程需要严格按照设计方案和技术标准进行,特别关注平整度、透水性和厚度等参数的检测。平整度检测旨在确保道路表面的平坦度符合标准,以提供安全的行车环境。透水性检测用于验证材料的透水性能,以确保道路在降雨时能够有效排水,减少积水和滑倒的风险。此外,检测道路厚度可以确保道路的结构强度和耐久性。如果在监督检查中发现任何质量缺陷问题,必须重新碾压、切割或其他维修工作,以确保道路结构符合技术要求。修复工作完成后,需要再次进行检测,确保质量满足标准。通过检测并且道路结构修复完成,应等待至少24小时进行冷却,然后才能开放给交通使用[6]。

4 市政道路SMA改性沥青混凝土路面施工效果

执行技术标准的规定,进行现场施工作业,各个环节都处于可控范围之内,使得市政道路SMA改性沥青混合料路面达到工程的技术标准。

4.1 提高路面工程的整体性能

通过组织高水平的检测单位,加强现场施工质量检查,搜集各项技术资料、获取技术参数信息,并进行详细的现场记录工作,以支持工程质量的评价。全面分析和检测后,发现本次工程项目各项质量参数均达到标准,符合施工技术规范的规定。SMA改性沥青混合料路面展现出卓越的抗裂性能,确保路面结构的稳定性和抗水害性能。两年的通车经验分析表明,未出现车辙、坑槽、裂缝等病害问题,各方面性能均符合市政道路的通行标准,满足城市交通需求。

4.2 节约市政道路施工成本

与传统石油沥青材料相比,SMA沥青混合料施工成本较低,操作相对便捷,机械和人工成本相对较低,且具有较长的使用寿命。因此,长期来看,SMA改性沥青混合料的经济效益更高,能够减少市政道路施工的成本开支 。

4.3 环境效益显著

SMA沥青混合料拥有出色的环保性能,能够降低废弃物的排放量,有效保护自然环境,避免严重的环境污染问题,具有显著的社会效益和环保效益。采用SMA改性沥青混合料,可以更好地满足环保法规要求,降低施工对生态环境的影响,提高城市可持续发展的水平。

5 结语

综合以上分析,在本工程施工中通过采用老鼠改性沥青混凝土技术公路路面的整体性得到提高,同时该技术的施工成本有所降低,环境效益也比较显著,各方面的指标符合项目的施工要求。往后类似工程项目实践环节,要结合市政道路路面工程的施工标准以及要求,注重材料的选择以及施工方案的优化,并且加强施工过程的质量以及安全监督,提高市政道路工程项目的整体建设效果。

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