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公路工程中改性沥青路面施工技术应用

期刊目录网城市规划论文发表2021-10-21 09:17关注(1)

  在公路工程施工中,SMA路面施工技术应用广泛,这项技术主要以SMA沥青玛蹄脂料为主,这种混合料的主要成分有矿料骨架、沥青、矿粉、纤维稳定剂等,将这种材料用于公路路面施工中,可以起到良好效果。由于这种材料耐久性高,所以成为了公路路面施工的首选材质。文章主要介绍了改性沥青SMA混合料结构特征,分析了改性沥青SMA路面设计要点与实际施工中具体的技术操作要点,希望能够为我国公路工程发展提供参考。

公路工程中改性沥青路面施工技术应用

  关键词:公路工程;改性沥青;SMA路面;施工技术

  我国人民生活越来越好,私家车数量也在不断增加,而车辆的增加给公路路面带来了影响,针此情况要求路面强度能够满足当前交通流量的要求。相比于普通沥青混合料,改性沥青SMA混合料具有更大的优势,其抗老化能力、高温稳定性以及抗水损害性能凸显,结构强度相对较高,对于提升公路路面结构稳定有着良好影响,能够确保行车安全。所以,有必要对改性沥青SMA路面施工技术的具体应用进行深入研究。

  1改性沥青SMA混合料特性

  SMA混合料是一种沥青面层混合料,其具备良好的耐久性。在公路路面施工中,应用SMA混合料可以使得粗集料嵌挤强度、混合料稳定性以及结构强度得到提升,在受到较大车辙压力时也可以保持原状,在SMA混合料中加入沥青玛蹄脂能够提升混合料的粘度,从而提升混合料粘接性。将这种材料应用于公路路面施工中,能够使得路面稳定性以及结构强度得到提升,是一种优质的路面施工材质。

  1.1粘聚性能强

  相比于普通沥青材质,SMA混合料中混入了一定数量的纤维稳定剂。所以,SMA混合料的粘聚力要高于普通沥青材料,在路面施工中应用SMA混合料能够提升材质间的粘连性,增强路面强度。SMA混合料粘聚力既与纤维量有着较大的关系,又与矿料级配、沥青类型、骨料性质等有着直接的关系。所以,在采用SMA路面技术进行施工作业时,技术人员需要科学合理地选择碱性石料,确保材料结构的合理性。例如,选择的石料最好以表面粗糙、质地坚硬、结构耐磨、形状规则的材质为主,这可以达到提升路面结构稳定性的目的。

  1.2高温稳定性强

  在路面结构中,沥青混合料中各类混合料主要是以嵌挤的形式组合在一起,形成内摩擦力,增强路面结构强度。在公路路面高温抗车辙能力组成成分中,大概有60%的抗性都是由集料嵌挤提供的,由于SMA混合料的配级属于间断级配,其组成成分中大粒径集料数量占比相对较多,这些大颗粒集料嵌挤作用要高于普通沥青材料,可以形成强度更高的骨架结构,所以其高温稳定性要高于普通沥青料。此外,由于SMA混合料级配性能要更为良好,所以在一些高温环境中,借助重型振动压路机进行路面碾压作业能够确保混合料的稳定性,混合料很少会出现推移的情况,这种情况下完成的路面更具稳定性。

  1.3耐久性能良好

  由于SMA混合料中掺入了沥青玛蹄脂,所以大粒径粗骨在于高料粘度沥青玛蹄脂接触后会结合成高强度的骨架结构,沥青玛蹄脂可以将集料颗粒牢牢地锁住,从而提升路面的抗剪强度。此外,借助于矿粉或者是纤维稳定剂对路面结构的空隙进行填充,可以提升沥青混合料结构强度,这种材料能够使得路面的寿命大大延长,同时也能减少路面结构的空隙率,提升路面的防水性能,这对于中下层路面起到了非常良好的保护作用,从而提升了公路路面耐久性,延长了路面的使用时长。

  2改性沥青SMA路面技术应用要点

  2.1厚度要求

  在公路路面设计中,需要合理选择路面厚度,所以施工企业应该依据路面设计要求给出合理的厚度设计方案。相比于传统沥青路面,采用改性沥青SMA混合料的路面对于设计厚度的要求相对较小,在路面结构中,涵盖了一层半刚性基层结构,这种基层结构需要的成本投入低,能够使得工程造价得到降低。一般情况下,改性沥青SMA路面设计厚度要求控制在12cm至18cm范围内,如果施工所处的地质环境较为特殊,可以适当增加路面的厚度。例如,降水、冻土、高温等环境中,可以根据施工环境设计出符合要求的路面厚度。

  2.2级配要求

  相比于一般路面厚度,改性沥青SMA的级配设计要求更高,在设计时需要考虑公路实际情况,特别是公路所处区域水量情况。如果区域存在着高降水气候,采用低级配的SMA混合料可能会降低路面的防渗性能,导致路基结构稳定性下降。由于不同地区交通流量大不相同,所以在设计级配时应该综合交通流量以及车辆吨位等。此外,为了进一步使得公路路面抗压能力得到提升,可以选择AK-16A级配SMA混合料以及采用普通骨架架构,这种级配设计能够使得公路寿命得到延长。

  2.3混合料拌和

  (1)在进行混合料拌和时,要求同时将木质纤维与矿料投入到拌锅之中,先对混合料进行干拌20s,然后将沥青、矿粉等加入湿拌45s,一般清理下拌和总时长为75s至80s。(2)在进行矿料加热时,要求将温度控制在185℃至195℃之间。其次,因为水洗碎石含有较多的水分,所以需要将拌和机干燥速率调低,然后将碎石烘干进行延时处理(70s即可)。(3)在投放木质素纤维时,要求配置2人或者3人进行码放、投放工作,如果出现堵管、回流问题,应该废弃不得使用此混合料。(4)要求由专业人员检测SMA混合料温度,合理地校正拌和机温度。

  2.4混合料运输

  在进行SMA混合料运输过程中,应该注意以下几点:(1)车辆以专业汽车运输车辆为主,要求使用铁皮包裹岩棉对车厢进行保温处理。(2)在进行装料之前,应该将车厢内部清理干净,同时在车厢表面涂上隔离剂。(3)在进行装料时,应该采用专业运输车进行移动装料,然后使用篷布将混合料完全覆盖,并做好固定,避免运输时出现散混合料降温问题。(4)在运输过程中,要求运输车满载速度低于50km/h,空载速度低于70km/h。

  2.5混合料摊铺

  在进行混合料摊铺时,要求技术人员遵循以下要点:(1)首先要全面检查摊铺机的状态,1台摊铺机配置3台运料车,确保摊铺料的充足,之后进行摊铺施工。(2)在开展摊铺作业时,可以借助于2台摊铺机开展摊铺作业,要求远离中央分隔带摊铺机在前,两台机械间距控制在3m至5m之间,搭接宽度范围控制在15cm至25cm之间,摊铺速度最好不要超过2m/min。(3)采用人工挖缝的方式对接缝处进行初步处理,等到粘层油水分消失后,则可以开展挖缝处理工艺。(4)如果在摊铺时发现异常问题,则需要及时处理这些异常问题,直到问题得到解决后再继续开展后续施工作业。

  2.6混合料碾压

  在进行混合料碾压时,技术人员需要遵循以下要点:(1)采用对台双钢轮压路机进行碾压,要求碾压作业保持连续性。(2)确保碾压次数超过5遍,一次碾压判定依据为机械前进后退一次,可以选择掺合20cm错轮,要求首次碾压时混合料温度为160℃,最后一次碾压时混合料温度不能低于120℃。(3)在进行首次碾压时,应该控制好摊铺搭接位置,有必要时应该在该处进行多次碾压,确保该处的压实度达到要求。(4)如果碾压过程中发现有碾压不到位区域,应该对这些区域进行人工碾压。

  3改性沥青SMA路面施工质量控制

  3.1合理进行混合料拌和

  通常情况下,都是沥青拌和站进行SMA混合料拌和工序,拌和需要采用专门的拌和设备,在进行拌和过程中,需要向拌和机内部加入木质纤维,在加入木质纤维时应该保障加入速率与拌和机周期有着较高的协调性。在正式进入到沥青喷洒作业之前,需要将全部的木质纤维加入,在确保粗细集料与木质纤维充分搅拌后,需要向搅拌机内部加入一定质量的矿粉,同时使得木质纤维充分与混合料结合在一起。在搅拌时应该合理控制拌和时长,操作人员如果发现拌和时长过长,那么应该延长矿粉投入时间,否则会导致拌和质量出现缺陷。如果出现这类问题,技术人员应该按照实际情况来做出拌和调整,以确保饱和质量达到要求。此外,还应该通过专人检测沥青拌和温度以及拌和的均匀性,最大程度确保混合料的质量。

  3.2优化混合料运输环节

  在进行混合料运输过程中,施工企业应该选择专用混合料运输车辆,通常情况下需要使用铁皮以及岩棉对车厢进行保温处理。在进行装料作业之前,要求技术人员能够详细检查车厢情况,确保车厢的洁净度,然后使用隔离剂进行后续处理。在进行装料时,一般都是分前、中、后三次作业形式,在完成装料工作之后,应该使用篷布对车厢进行捆绑以及覆盖处理,能够防止混合料温度流失。此外,运输车辆出场之前,应该借助于高压水枪清洗汽车轮胎,防止运输过程中污染公路路面。

  3.3合理进行混合料摊铺

  为了使得摊铺作业后的路面有着较高的平整度,技术人员需要将非接触式平衡梁安装于摊铺机上。要求技术人员检查摊铺机熨平板连接是否牢固,避免因为连接缝隙问题导致摊铺质量降低,从而影响到路面质量。要求螺旋布料内部分布的混合料上表面高出布料器2/3。其次,还需要确保熨平板前混合料高度的一致性,避免摊铺层离析这类问题的出现。在进行摊铺作业时,应该由专人对摊铺厚度以及摊铺的平整度进行检查。在开展摊铺作业时,为了使得混合料的初始强度得到保障,技术人员应该及时调整振动器转速,进一步确保摊铺速度的稳定性。如果摊铺频率过大,那么可能导致摊铺平整度达不到预期要求,针对这类问题可以采用30t双桥自卸车进行SMA混合料运输,运输时应该将混合料装满,这样能够防止粗细集料出现离析问题,导致混合料结构发生变化。

  3.4优化混合料碾压工艺

  在进行混合料碾压作业时,大多采用钢轮振动压路进行碾压作业,要求操作人员碾压时能够时刻将“先边、后中;高温、紧跟;高频、低幅;匀速、慢压”的碾压理念铭记于心,在碾压时要求将区间长度进行合理控制,碾压时时刻保持稳定的距离,要求碾压机折返部位能够同步进行碾压,同时要求横向碾压位于不同断面上。在进行初压、复压和终压时,应该设立明显标志。针对碾压工序、松铺的厚度、碾压次数、压路机组合以及碾压速度和混合料温度的控制应该交由专人管理,同时还要保障沥青碎石下层结构的稳定性,防止其出现漏压后超压的问题。如果技术人员发现碾压时存在过分碾压问题,例如石料压碎、沥青玛蹄脂上浮或者是棱角显著磨损这类问题,应该及时叫停碾压作业。此外,在碾压时如果发现混合料存在着松散以及脱皮这类问题,应该将病害部位挖除,然后填充新混合料,之后开展后续碾压作业,从而保障施工能够满足设计要求,提升路面使用质量。

  4结束语

  总而言之,在公路工程中,改性沥青SMA路面施工技术应用十分广泛。现阶段,改性沥青SMA路面正在不断取代传统沥青路面,应用该技术能够使得公路路面结构强度得到提升,在进行具体施工过程中,技术人员需要综合考虑公路特点,科学合理地做好改性沥青SMA技术使用方案,将各项施工环节考虑在内,从整体上对改性沥青SMA混合料质量以及施工流程进行把控,确保路面质量达到设计要求。

  参考文献:

  [1]李志鹏,李晓辉.改性沥青SMA路面施工技术应用探讨[J].运输经理世界,2020(7):75-76.

  [2]任义哲.公路工程SMA路面施工技术研究[J].建筑工程技术与设计,2018(17):590.

  [3]赵冠宇.高速公路SMA改性沥青路面施工技术[J].交通世界(上旬刊),2020(28):55-56+60.

  [4]李辉,刘文生.公路工程改性沥青SMA路面施工技术与质量控制分析[J].建筑工程技术与设计,2017(9):594-594+2794.

  作者:王百祥

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