改性瀝青及ＳＭＡ路面施工淺探

［摘要］文章從改性瀝青和SMA特性及路面施工入手，結(jié)合工程實(shí)踐，分析研究改性瀝青及SMA路面施工方法、質(zhì)量控制要點(diǎn)及一些改進(jìn)措施。

［關(guān)鍵詞］瀝青路面；改性瀝青；SMA；施工方法；質(zhì)量控制

［作者簡(jiǎn)介］韋火，廣西建工集團(tuán)任計(jì)量工程師，廣西南寧，530000

［中圖分類號(hào)］ U416.217［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A［文章編號(hào)］ 1007-7723（2008）08-0150-0002

瀝青路面的主要類型有瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青混合料和乳化瀝青混合料路面等。因其具有造價(jià)相對(duì)較低、行車舒適、修復(fù)方便，能夠利用石化副產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于公路和城市道路、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的面層處理。瀝青路面早期破壞的現(xiàn)象有：泛油、波浪、壅包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍等九種。這些病害極具普遍性和嚴(yán)重性，為公路工程質(zhì)量通病之一。改性瀝青是指摻加改性劑或采取對(duì)瀝青輕度氧化等加工措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改變而制成的瀝青結(jié)合料；SMA是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂，填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而形成的眼擠型密實(shí)結(jié)構(gòu)混合料。改性瀝青及SMA路面是一種新型的路面結(jié)構(gòu)，具有如下特性： （1）造價(jià)高，對(duì)路基與路面的施工質(zhì)量要求較高； （2）改性劑必須完全分散在瀝青中，才能充分發(fā)揮其效能： （3）改性瀝青及SMA混合料具有粗集料多、礦粉多、改性瀝青結(jié)合料多、細(xì)集料少、摻纖維穩(wěn)定劑、材料要求高的特點(diǎn)，特別是對(duì)粗集料的堅(jiān)韌性、顆粒形狀和棱角性的要求很高； （4）只有在高溫狀態(tài)下碾壓才能達(dá)到密實(shí)效果，且不產(chǎn)生推擁，這是SMA的一個(gè)重要特征； （5）改性瀝青及SMA混合料致冷后非常堅(jiān)硬，強(qiáng)度高。

一、改性瀝青及SMA施工工藝

（一）攤鋪

本文以ABG攤鋪機(jī)為例，采用全幅一次性攤鋪，施工時(shí)應(yīng)做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?，禁止隨意變換速度或中途停頓。

1.運(yùn)料車與攤鋪機(jī)恰到好處的配合是保證平整度的一個(gè)重要方面，必須防止料車撞擊攤鋪機(jī)或?qū)⒘蠟⒌街忻鎸由稀＿\(yùn)料車應(yīng)在攤銷機(jī)前10～20m處停住并掛空檔，卸料過程中由攤鋪機(jī)推動(dòng)汽車同步前進(jìn)，卸料完畢后，即駛離攤鋪機(jī)。由于改性瀝青及SMA生產(chǎn)時(shí)拌和機(jī)生產(chǎn)率降低，為保證其勻速、不間斷地連續(xù)攤鋪，攤鋪速度一般不超過3m／min～4m／min，甚至可放慢到lm／min～2m／min。這就要求機(jī)手應(yīng)具有較高的操作水平，以保證攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)工作，既能保證壓實(shí)度又提高平整度。

2.ABG攤鋪機(jī)兩側(cè)各安裝1臺(tái)從美國(guó)BLAW／KHOX公司引進(jìn)的浮動(dòng)基準(zhǔn)梁找平裝置。該裝置總長(zhǎng)16.7m，前端有2×12個(gè)可上下自由伸縮的“雪橇”板，也稱“滑靴”，滑下層表面拖動(dòng)滑行，構(gòu)成下層基準(zhǔn)面。裝置后端有2×8對(duì)可上下伸縮的橡膠輪，行駛在攤鋪后的混合料表面，構(gòu)成攤鋪后的上基準(zhǔn)面。攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平裝置是根據(jù)兩個(gè)基準(zhǔn)面的高差控制攤鋪厚度。攤鋪機(jī)在進(jìn)行自動(dòng)找平時(shí)，需要有一個(gè)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面（線）。下面介紹兩種確立基準(zhǔn)面（線）的方法，使用者可結(jié)合路面的結(jié)構(gòu)層次和施工位置進(jìn)行選定。其基本原則是：當(dāng)以控制高度為主時(shí)，以走鋼絲為宜；當(dāng)以控制厚度為主時(shí)，則采取浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。一般是底面層用走鋼絲法，中面層和表面層用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。

攤鋪底面層——基準(zhǔn)鋼絲繩（走鋼絲）法，是在路面兩側(cè)安裝基準(zhǔn)鋼絲繩，但注意：支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大，一般為5～10m；用2臺(tái)精密水準(zhǔn)儀測(cè)量控制鋼筋的高程，鋼筋宜較設(shè)計(jì)高程高1～2mm，并保證鋼筋的高程在鋪筑過程中始終準(zhǔn)確；一般使用Φ2mm～Φ3mm的高強(qiáng)度鋼絞線，用緊線器拉緊安放在支柱的調(diào)整橫桿上，每?jī)筛撝еg鋼絲繩的繞度不大于2mm，張緊鋼絲繩的拉力一般在800N左右；基準(zhǔn)線應(yīng)盡量靠近熨平板，以減少厚度增量值；為保證連續(xù)作業(yè)，每側(cè)鋼絲繩至少應(yīng)具備有三根200～250m長(zhǎng)的鋼絞線，在未走完本段鋼絲之前，下段鋼絲已經(jīng)架設(shè)完成。

攤鋪中面層和表面層——浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。浮動(dòng)基準(zhǔn)梁用于保持?jǐn)備仚C(jī)前后高差相同，保證攤鋪厚度和提高表面平整度，在構(gòu)造物上另加掛鋼絲繩配合進(jìn)行控制（因構(gòu)造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同）。方法是：浮動(dòng)基準(zhǔn)梁的前部由長(zhǎng)2～3m的2～4個(gè)輪架組成，每個(gè)輪架有3～44對(duì)小輪，行走在攤鋪機(jī)前面下承層。浮動(dòng)基準(zhǔn)梁的后部是約0.5m×10m的滑板（俗稱滑靴），在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準(zhǔn)誤差和自動(dòng)找平裝置的誤差，需在進(jìn)行自動(dòng)找平裝置的安裝和調(diào)整時(shí)注意：橫坡傳感器的安裝誤差應(yīng)小于+0.1%；浮動(dòng)基準(zhǔn)梁的滑動(dòng)基面應(yīng)與攤鋪基面平行上橫坡值相同；隨時(shí)檢查液壓系統(tǒng)的工作壓力，使其處于正常狀態(tài)；隨時(shí)檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設(shè)計(jì)值。由于雪橇板和橡膠輪都能自由伸縮，可以消除局部不平整對(duì)控制厚度的影響。由于較長(zhǎng)的滑靴式浮動(dòng)基準(zhǔn)梁對(duì)提高改性瀝青及SMA路面的平整度非常有利，故在本工程部分路段中，對(duì)浮動(dòng)基準(zhǔn)梁進(jìn)一步改裝，浮動(dòng)梁全長(zhǎng)33.4m，后端采用2×12個(gè)滑靴來(lái)代替2×8對(duì)橡膠輪，使平整度可達(dá)到0.8mm以內(nèi)。

3.攤鋪機(jī)刮料輸送器通過閘門后供料和螺旋攤鋪器向兩側(cè)布料，攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速、不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢。因?yàn)閿備佀俣鹊淖兓厝粚?dǎo)致攤鋪厚度的變化。為了保證厚度不變，就要調(diào)節(jié)厚度調(diào)節(jié)器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程，但人工調(diào)節(jié)是憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，在速度變化處會(huì)引起攤鋪后預(yù)壓密實(shí)度的變化，從而導(dǎo)致最終壓實(shí)厚度的差異，影響路面平整度。在攤鋪過程中，應(yīng)盡量避免停機(jī)，應(yīng)將每天必須停機(jī)中斷攤鋪點(diǎn)放在構(gòu)造物一端頂定做收縮縫的位置。在發(fā)生暫時(shí)性斷料時(shí)，攤銷機(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，這是控制平整度的又一關(guān)鍵所在。在中途萬(wàn)一出現(xiàn)停機(jī)，應(yīng)將攤鋪機(jī)熨平板鎖緊不使下沉；停頓時(shí)間在氣溫10℃以上時(shí)不要超過10min。停頓時(shí)間超過30min或混合料溫度低于100℃時(shí)，要按照處理冷接縫的方法重新接縫。

4.提高攤鋪過程中的預(yù)壓密實(shí)度。改性瀝青及SMA混合料在高溫狀態(tài)下主要靠粗集料的擠壓作用，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，一般可達(dá)到85％以上的預(yù)壓效果。這樣，剩余的壓實(shí)系數(shù)極小，所以初壓的痕跡也極小，進(jìn)而保證了路面的最終平整度。攤鋪機(jī)操作控制措施，選用熟練的攤鋪機(jī)操作手，并進(jìn)行上崗前培訓(xùn)；在攤鋪過程中，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)10～30m處停住，并掛空檔，依靠攤鋪機(jī)推動(dòng)緩慢前進(jìn)，并應(yīng)有專人指揮卸料車進(jìn)行卸料；確保攤鋪機(jī)供料系統(tǒng)的工作具有連續(xù)性，即保證腳輪（輸送輪）內(nèi)的料位高度穩(wěn)定、均勻、連續(xù)，料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時(shí)間短，僅受料斗內(nèi)的混合料已經(jīng)冷硬，則應(yīng)先將受料內(nèi)已冷硬的混合料鏟干凈，然后重新喂料；派專人負(fù)責(zé)及時(shí)清掃灑落的粒料；攤鋪前，熨平板必須清理干凈，調(diào)整好熨平板的高度和橫坡后，預(yù)熱熨平板。熨平板的預(yù)熱溫度應(yīng)接近瀝青混合料的溫度。

（二）碾壓

改性瀝青及SMA路面最好采用剛性碾碾壓，并在碾壓過程中嚴(yán)格控制好碾壓溫度。本工程采用INGERSOLLRAND振動(dòng)壓路機(jī)，其振動(dòng)力大、幅度寬，初壓（溫度不低于150℃）、復(fù)壓（溫度不低于130℃）和終壓（溫度不低于120℃）都采用此種壓路機(jī)，碾壓3～4遍，一氣呵成。按照以下原則碾壓，充分解決了密安度與平整度的矛盾，實(shí)際效果比海滄大橋鋼橋面采用CC25振動(dòng)壓路機(jī)與YL－20型輪胎壓路機(jī)組合碾壓要好。碾壓通常分為三個(gè)階段進(jìn)行，即初壓、復(fù)壓和終壓。

1.初壓，第一階段初壓習(xí)慣上稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實(shí)，而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高，因此只要用較小的壓實(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果。碾壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輪在前靜壓勻速前進(jìn)，后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛進(jìn)行振動(dòng)碾壓。也可以用組合式鋼輪-輪胎（四個(gè)等間距的寬輪胎）壓路機(jī)（鋼輪接近攤鋪機(jī)）進(jìn)行初壓。前進(jìn)時(shí)靜壓勻速碾壓，后退時(shí)沿前進(jìn)碾 壓時(shí)的輪跡行駛并振動(dòng)碾壓。

2.復(fù)壓，第二階段復(fù)壓是主要壓實(shí)階段。在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，因此，復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗(yàn)段時(shí)所得的碾壓遍數(shù)確定，碾壓方式與初壓相同。

3.終壓，第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復(fù)壓過程中表面遺留的不平整，因此，瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。終壓結(jié)束時(shí)的溫度應(yīng)不低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定值，應(yīng)盡可能在較高溫度下結(jié)束終壓。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，碾壓應(yīng)在初壓、復(fù)壓和終壓的壓路機(jī)相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進(jìn)。當(dāng)然，實(shí)際碾壓過程中壓路機(jī)會(huì)超過復(fù)壓與初壓和終壓復(fù)壓的分界線；為使壓路機(jī)駕駛員容易辨明自己應(yīng)該碾壓的路段，

可用彩旗或其他標(biāo)記物放在初壓與復(fù)壓和復(fù)壓與終壓的分界線上，并根據(jù)瀝青混合料的溫度和碾壓遍數(shù)移動(dòng)這些標(biāo)記物，指揮駕駛員及時(shí)進(jìn)入下一小段進(jìn)行碾壓。

4.為保證各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行，碾壓作業(yè)應(yīng)按下述規(guī)則進(jìn)行：由下而上（沿縱坡和橫坡）；先靜壓后振動(dòng)碾壓；初壓和終壓使用雙輪壓路機(jī)，初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機(jī)，復(fù)壓使用振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)；碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在前，從動(dòng)輪在后；后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛；壓路機(jī)的碾壓作業(yè)長(zhǎng)度應(yīng)與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相平衡，隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn)；壓路機(jī)折回去不在同一斷面上，而是呈階梯形；當(dāng)天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應(yīng)停放一切施工設(shè)備（包括臨時(shí)停放壓路機(jī)），以免產(chǎn)生形變；壓實(shí)成型的瀝青面層完全冷卻后才能開放交通。

二、提高施工人員素質(zhì)和責(zé)任心

外因是變化的條件，內(nèi)因是變化的依據(jù)。任何科學(xué)的工藝和先進(jìn)的設(shè)備都離不開主觀因素。在改性瀝青及SMA路面施工中，人為因素特別是施工人員素質(zhì)和責(zé)任心對(duì)路面質(zhì)量的影響也是至關(guān)重要的?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、質(zhì)檢員、監(jiān)理員要切實(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，施工人員應(yīng)具有高度的責(zé)任感，保證按施工規(guī)范施工，對(duì)混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理等一系列環(huán)節(jié)，層層把關(guān)，并成立質(zhì)量管理小組，加強(qiáng)各施工人員及機(jī)械操作手的質(zhì)量意識(shí)，并貫穿于整個(gè)施工過程。

三、加強(qiáng)改性瀝青及SMA路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理

改性瀝青及SMA路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理與延長(zhǎng)瀝青路面的使用周期聯(lián)系緊密。所以，要求養(yǎng)護(hù)管理認(rèn)真管理，切實(shí)把關(guān)，按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際，嚴(yán)格履行養(yǎng)護(hù)管理職能，改性瀝青及SMA路面的高品質(zhì)、高效能才能得到良好的體現(xiàn)。

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