膠輪+鋼輪組合碾壓SMA新施工工藝控制

趙 云 海

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

膠輪+鋼輪組合碾壓SMA新施工工藝控制

趙 云 海

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了膠輪+鋼輪組合碾壓SMA路面的工藝原理，并結(jié)合工程實(shí)例，闡述了該碾壓工藝的施工流程，同時對碾壓施工過程進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果表明該工藝能夠減少SMA表面開口孔隙，從而減少水損害現(xiàn)象，提高路面質(zhì)量。

路面，SMA，膠輪壓路機(jī)，鋼輪壓路機(jī)，壓實(shí)度

0 引言

1 工藝原理

1)大噸位膠輪壓路機(jī)+雙鋼輪振動壓路機(jī)組合碾壓提高邊部碾壓效果。a.SMA混合料，粗集料接近70%，表面粗糙，路表面孔隙較多，加上攤鋪過程中，極易產(chǎn)生“拉毛”現(xiàn)象，難以閉合表面孔隙。路面兩側(cè)端部50 cm內(nèi)混合料由于離析、攤鋪機(jī)端部夯錘頻率小以及人工補(bǔ)料產(chǎn)生攤鋪面不平整等原因，雙鋼輪壓路機(jī)的振動壓實(shí)效果較差，容易形成水損害隱患[2]。b.對于雙鋼輪振動壓路機(jī)來說，其壓實(shí)效果來自于：除了這種機(jī)械自身的重量，還有鋼輪的振動。這樣的壓路機(jī)，實(shí)際上只是在垂直方向上對混合料產(chǎn)生作用。c.在壓實(shí)上充分利用了機(jī)械自重，是大噸位膠輪壓路機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：一方面，橡膠輪胎氣壓具有較強(qiáng)均勻性，另一方面，這個機(jī)械上的橡膠具強(qiáng)彈性。所以，在被壓實(shí)材料受到搓揉作用下，無論是水平方向和豎直方向都做了功，這就提高了整體壓實(shí)度和穩(wěn)定性。

3)優(yōu)化膠輪與雙鋼輪壓路機(jī)械配置，解決表面碎石壓實(shí)破碎，提高路面使用性能。傳統(tǒng)SMA碾壓采用6臺雙鋼輪：2臺穩(wěn)壓，2臺復(fù)壓，1臺終壓，1臺加水及備用。在混合料高溫這一情況下，對于雙鋼輪的要求為：一為多次振壓；二為高頻；三為低幅；四為緊跟；五為慢壓[3]。一方面，這種工藝可以做到對于壓實(shí)度的基本保證，另一方面，大量的骨料的破碎也成為無法避免的“軟肋”。其結(jié)果就是路面的使用壽命較短。為克服上述缺點(diǎn)，在新的工藝中，對壓路機(jī)進(jìn)行了配置方面的以“4臺雙鋼輪+2臺膠輪”為特征的優(yōu)化：1臺雙鋼輪穩(wěn)壓，2臺雙鋼輪+2臺膠輪復(fù)壓，1臺雙鋼輪終壓，在膠輪搓揉作用之下，混合料顆粒不但被重新排列，還互相靠得更近了。通過這樣的施工，路面的使用功能得到了提升。這是因?yàn)椋菏紫?，壓?shí)度得到了保證；其次，雙鋼輪對骨料的破壞程度被降低了；第三，集料被壓碎的可能減少了。

2 施工工藝流程

大噸位膠輪壓路機(jī)配合鋼輪壓路機(jī)碾壓SMA施工工藝流程基本類似于普通瀝青混合料的施工工藝流程，主要為：下承層檢查與處理→粘層油灑布→施工準(zhǔn)備→攤鋪機(jī)起步→攤鋪→雙鋼輪初壓→雙鋼輪+大噸位膠輪復(fù)壓→雙鋼輪終壓→收尾施工接縫處理→停機(jī)清理現(xiàn)場、擺放設(shè)備[4]。

3 效益分析

1)SMA新的施工工藝路面施工所用設(shè)備幾乎與老工藝相同，一般高速公路SMA施工采用6臺雙鋼輪壓路機(jī)碾壓。就每個月而言，光設(shè)備費(fèi)用就高達(dá)24萬元。采用了2臺膠輪取代其中的2臺 雙鋼輪壓路機(jī)的新工藝則帶來了每月4萬元的成本節(jié)約。2)同老工藝相比，新工藝的SMA路面邊部壓實(shí)度大幅度提高，改善了路面端部的抗?jié)B性能，減少了路面水損害，大大延長了路面使用壽命。3)新工藝?yán)?臺膠輪的搓揉壓實(shí)替代2臺雙鋼輪的振動復(fù)壓，在保證壓實(shí)度的情況下，減少了雙鋼輪對骨料的破壞作用，最大程度減少了SMA表面碎石被壓碎比例，試驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，新工藝較老工藝可以減少60%的集料破碎點(diǎn)，有效保證了混合料的級配，確保了施工質(zhì)量。

4 應(yīng)用實(shí)例

4.1 工程概況

某公路按四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的長度為45.22 km的高速公路主線，其路面結(jié)構(gòu)形式為：4 cm SMA13+5 cm C20+8 cm AC25+1.5 cm SBS改性瀝青及碎石封層+20 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石底基層。

4.2 施工情況

1)某高速全線SMA路面大部分施工都應(yīng)該算作是低溫季節(jié)施工SMA。其中，萍鄉(xiāng)輝綠巖和高富SBSI-D改性瀝青這兩者材料，分別為上面層SMA混合料所用集料和瀝青。2)SMA施工常規(guī)碾壓施工方法，無論是道路的兩側(cè)邊緣，還是道路中間的部分路段，都不同程度地存在滲水現(xiàn)象。所以，施工采取了下列措施：一為將拌和的溫度加以提高；二為將瀝青的用量予以提高；三為將鋼輪碾壓遍數(shù)予以提高。盡管這些措施的采取帶來了成本的大幅度提升，不過，并沒有出現(xiàn)預(yù)想中的明顯效果。3)為了解決上面的問題，在這之后，大噸位膠輪壓路機(jī)，在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，被非常成功地用在了SMA碾壓上面，起到了配合好鋼輪振動壓路機(jī)的巨大作用。而其碾壓的溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在60 ℃～90 ℃。

4.3 工程監(jiān)測和結(jié)果

將大噸位膠輪壓路機(jī)和雙鋼輪壓路機(jī)組合，這是低溫季節(jié)橡膠瀝青SMA路面施工的重要舉措。對于膠輪壓路機(jī)碾壓溫度的控制，是這類施工的關(guān)鍵之處。在兩種工藝施工SMA路段上，各自選取了5 km，通過全過程監(jiān)控和檢測，得出了如表1所示的結(jié)果。

表1 兩種工藝施工SMA路段檢測數(shù)據(jù)

5 結(jié)語

1)無論是構(gòu)造深度，還是摩擦系數(shù)，都因?yàn)槟z輪的使用而有所下降。前者的下降數(shù)值是0.09 mm，幅度為8.1個百分點(diǎn)，而后者的下降幅度則為4.5個百分點(diǎn)。所以，就總體來說，在抗滑性能上，路面并未受到明顯影響，而就全部的檢測指標(biāo)來說，也是都處在規(guī)范要求范圍中的；2)跟使用膠輪前相比，路面滲水方面的提升幅度是大的：單就不透水幅度而言，就提高了近20%，達(dá)到了97.2個百分點(diǎn)。而其測點(diǎn)數(shù)從59個提升至71個；3)壓實(shí)度會因?yàn)槟z輪的運(yùn)用而有所提升，但幅度不大，只有0.3%，這說明膠輪碾壓工藝并不存在過壓現(xiàn)象。SMA表面開口孔隙也會因?yàn)槟z輪的搓揉壓實(shí)而得到一定程度的減少。這樣，水損害也因此而大大減少了。

[1] 關(guān)菊紅.橡膠瀝青SMA路面的施工工藝研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2011(9)：17-19.

[2] 吳定略.改性瀝青及SMA路面的施工質(zhì)量控制措施[J].山西建筑，2008，34(2)：241-242.

[3] 王 輝.改性瀝青與SMA路面的施工質(zhì)量控制[J].科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2011(12)：66-67.

Abstract: The paper introduces the craft principle for SMA roadbed with rubber wheel + steel wheel combined compaction, illustrates the construction procedure for the compaction craft by combining with the engineering case, inspects the compaction construction process, and proves by the result that the craft can reduce the pores at SMA surface, so as to lower the water damage and improve the roadbed quality.

Key words: roadbed, SMA, rubber wheel road roller, steel wheel road roller, compaction

On new SMA construction craft control for rubber wheel + steel wheel combined compaction

Zhao Yunhai

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

2016-03-20

趙云海(1972- )，男，工程師

1009-6825(2016)15-0145-02

U416

A