1、工程概况
G98海南省环岛高速公路石梅湾至三亚段改建工程全长82.6KM, 项目起点位于万宁市石梅湾互通 (K155+340) , 终点位于三亚市田独镇 (K237+937.291) 。项目沿线属热带季风气候和热带海洋性气候, 高温多雨为气候主要特征, 沿线受台风影响很大, 台风时常伴随暴雨。本次路面改建工程主要针对现有路面破损严重状况进行有效改善, 以恢复路面使用性能。同时, 路面结构设计结合项目路为“白改黑”路面再次改建技术特点, 提出针对性路面改造方案, 重点预防出现反射裂缝、车辙等早期破损, 满足道路耐久性需求。因此, 本项目采用耐久性良好的SMA沥青混凝土铺筑路面。
2、SMA沥青混合料的技术性质与结构特点
SMA属于沥青面层混合料, 除了耐久性良好以外, 还因为粗集料形成足够的嵌挤强度使得混合料的高温稳定性增强, 抗车辙能力提高, 与此同时添加粘度较大的沥青玛蹄脂改善了混合料的粘接性能, 所以可以更好的改善水稳定性。
2.1、较高的粘聚力
SMA沥青混合料如果和普通的石油沥青相比较, 就会发现很明显因为加入了纤维稳定剂, 最所以提高了粘聚力。当然, 粘聚力不仅和纤维有关, 还受沥青、矿料级配以及骨料的性质的影响。所以在施工的整个过程中应该注意对碱性石料的选取, 比如石料要有粗糙的表面、材质比较坚固、耐磨而且形状比较规则。
2.2、较好的高温稳定性
沥青混合料是通过嵌挤形成内摩擦力的, 其高温抗车辙能力有60%来源于集料嵌挤, 而SMA沥青混合料是间断级配, 大粒径集料含量较多, 集料嵌挤作用增强, 形成骨架结构更为稳定, 加之较好的级配, 即使在相当高温的情况下, 重型振动压路机碾压也不会使混合料产生推移, 路面结构更为稳定。
2.3、良好的耐久性
在SMA沥青混合料, 粘度较大的沥青玛蹄脂与大粒径粗骨料形成的骨架结构胶结, 将集料颗粒锁住, 使其抗剪强度提高, 再用矿粉以及纤维稳定剂填充空隙, 胶结料劲度的增加使得沥青混合料的总体性能增加, 使用寿命得到延长, 而且也具有低的空隙率, 所以防水性能好, 从而有效保护路面的中下层, 整个路面的耐久性能得到提高。
3、SMA路面施工质量常见问题
3.1、路面不平整
在路上行驶的车辆, 如果路面不平整, 就会增加阻力, 导致行车不安全, 而且驾驶车辆的舒适度也会受到影响, 相应的会发生积水现象, 路面就会遭到破坏。至于SMA沥青混凝土路面, 其平整度受多种因素的影响, 包括沥青结合料是否均匀, 在施工过程中摊铺机以及压路机的操作是否规范, 下承层的平整度是否满足要求等。
3.2、路面未压实充分
通车以后, 如果SMA沥青混凝土路面没有压实, 就会有不均匀的沉降产生, 导致路面不平整和裂缝等病害, 进而影响到行驶的车辆安全性以及舒适性。在整个施工的过程中, SMA沥青混凝土路面的压实影响因素主要是施工工艺和施工机械, 所以在严格按照规范要求的温度进行碾压的同时, 做好压实功率、频率、松铺系数、遍数等因素的控制, 做到充分压实。
3.3、路面离析
如果SMA沥青混凝土路面有离析产生, 降雨时, 雨水首先渗入并滞留在产生离析的沥青混凝土表面层的孔隙中, 在大量行车荷载的反复作用下, 动水压力逐渐使得沥青从集料表面剥离, 局部沥青混凝土松散, 碎石被车轮甩出, 最终导致水毁, 所以路面离析是严重的质量隐患。SMA路面离析的影响因素很多, 大致有结合料的级配、运输、摊铺、碾压以及施工现场的状况等。
3.4、路面油斑
SMA沥青混凝土路面在通车之后, 一部分路面会产生油斑, 使得整个路面不美观, 而且行车不安全。究其原因主要包括:一是油石比大, 导致沥青混凝土路面随着车辆的反复碾压作用析出油分;二是混合料的空隙率小, 在夏季高温时混凝土路面没有足够的空隙供沥青结合料热膨胀, 必然会引起泛油和流动;三是材料受潮, 比如纤维以及矿石, 由于潮湿导致不能有效的结合沥青, 所以油析出。
4、SMA施工控制难点及解决措施
4.1、施工前准备
使用高压水反复的对基层面进行冲洗, 然后对残留的砂尘用鼓风机进行清理, 就可以确保整个沥青面层粘结性更好。需要用沥青矿石对凹槽进行处理, 而且如果出现裂缝也应该灌入沥青, 确保基层更为平整。
4.2、混合料拌和控制
在拌合的过程中控制温度至关重要, 包括集料、沥青和混合料的温度。对于集料一般是在180℃~190℃左右, 而混合料的温度要确保在170℃~185℃之间, 每一辆车运输之前都要进行温度的检测, 如果温度超过195℃必须废料。第一, 在生产拌和开始的时候, 集料的温度控制不好把握, 为了避免影响初期混合料的质量, 应该放掉白料, 待温度完全稳定后再批量生产。第二, 依据生产配合比对冷料仓进料的比例进行反复调整, 达到平衡供料。第三, 指派专人观察拌和楼的出料口, 如果混合料的温度过高, 会导致运输车里的混合料有黄烟冒出, 反之, 如果混合料合的温度太低, 会因沥青包裹集料表面不均匀导致难以装车。第四, 在装料的过程中, 沥青混合料如果可以堆很高, 说明混合料欠火或沥青的含量较低, 如果混合料极容易摊平, 则可能是因为混合料中矿粉过量或者说明沥青含量过高, 如果发现问题, 应立即让操作人员进行检查处理。
4.3、混合料运输
本项目根据施工运距、拌合楼的生产能力、现场摊铺能力, 通过计算采用了15辆大吨位的运输车。在运输前为了防止车底板粘混合料, 在底板上均匀的涂了一层油水隔离剂。所有车辆均配备防雨篷布, 避免沥青混合料的表面因为温度降低而结块。在运输的整个过程中, 如果发生冷却结块淋湿等问题, 一律将混合料作废处理。
4.4、混合料摊铺
为了防止料斗粘料, 将一定量的柴油涂在摊铺机料斗内后才能进行摊铺。摊铺机运行前, 先使用木块将熨平板垫起至松铺系数确定的标高, 确保摊铺厚度达到设计要求。摊铺时, 将20厘米的铝合金放在松铺表面, 测量基准标线与铝合金之间的偏差, 如有偏差, 及时对熨平板高度进行调整。整个摊铺过程要连续不间断的进行, 同时保持缓慢且均匀, 摊铺的速度不宜随便改动, 应在2.5~3.0m/min之间。对纵坡仪的传感器要注意观察, 以免在摊铺过程中出现掉线, 对摊铺造成影响。
4.5、混合料碾压
沥青混合料摊铺后, 由专人负责测量混合料温度来决定是否开始进行碾压。压实的目的是提高沥青混合料的强度, 稳定性及抗疲劳特性。压实工作的主要内容是控制压实温度、压实速度及遍数。碾压分初压, 复压和终压三个阶段进行, 各个阶段设置碾压标志牌。初压的温度宜控制在155-165℃, 在混合料不产生推移、开裂等情况下, 尽量在摊铺后较高的温度下进行。碾压过程中, 须观察石料有无破损现象和是否有玛蹄脂上浮。在终压阶段, 指派专人对路面的平整度采用五米直尺进行测量, 如果发现路面出现搓板、平整度不合格等现象, 要及时对出现问题的部位用压路机反复碾压, 确保路面的平整度满足规范的要求。
4.6、横向接缝处理
当施工完成之后, 在距离摊铺机端部约1m的地方, 操作摊铺机的人员应将摊铺机的熨平板稍微抬高并缓慢驶离, 先通过人工清理掉多余的混合料, 再把接缝处进行铲除, 最后用压路机对接缝处碾压密实。如果遇到横向接缝, 应该使用垂直的平接缝, 在十米处的路面, 反复的进行检查, 对于准确确定切割位置应该采用最为平整的检测位置, 就可以对路中线进行垂直切割。对于接缝处的厚度, 应该使用钢尺去测量, 而且应该将桩点的位置进行标记, 垫板作业要参照松铺系数, 完成整个铺筑任务。摊铺机到位, 熨平板进行预热30分钟之后进行摊铺。对接缝处的平整度进行检测, 如果平整度没有达到要求, 就应该在初压阶段进行消除, 要注意必须采用纵向碾压的方式。上层的接缝和下层的接缝应该错开15厘米以上。
总之, 虽然SMA沥青混凝土路面优势很多, 但也会因为原材料、施工机械、施工工艺等造成缺陷, 导致裂缝、沉降、离析等问题。因此, 合理的进行原材料的选用, 严格照要求对施工各个环节要素进行控制, 才能获得性能优良的SMA沥青混凝土路面。
摘要：SMA沥青玛蹄脂结合料, 是在矿料骨架中填充矿粉、沥青以及纤维稳定剂而组成的一种混合料, 耐久性非常好。本文结合G98环岛高速公路改建工程, 主要分析了在施工过程中遇到的质量问题, 以及提出相对应的措施的措施。
关键词：SMA沥青混合料,施工质量,解决措施
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