論文範文;SMA施工控制與現場監理

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論文範文;SMA施工控制與現場監理
  瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt,簡稱SMA)是一種 由瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量細集料組成的瀝青瑪蹄脂結合料填充間斷級配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝 青混合料。使用情況表明,SMA路面結構不僅在高溫、重載時車轍變形量低,而且低溫性能 良好。80年代初石棉纖維禁用而引進木質素纖維後,SMA性能提高並得到廣泛應用。
  1998年寧揚一級公路舊水泥混凝土路面加鋪改造工程,在加鋪層的上面層採用4cm改 性瀝青SMA-16型路面結構(寧揚公路揚州段採用現場加工SBS改性瀝青),路面施工於1998 年1 0月結束;1999年寧合一級公路舊水泥混凝土路面加鋪改造工程,在加鋪層的上面層採用4cm 改性瀝青SMA-13型路面結構(寧合公路採用成品SBS改性瀝青),路面施工於1999年10月結 束。上述兩條路自交付使用至今運行狀況良好。
  1 SMA的施工控制
  1.1 施工前準備工作
  SMA施工前除按普通瀝青混合料進行常規檢查外,還應檢查以下幾個方面:
  (1) 木質素纖維必須在室內架空堆放,嚴格防潮,保持乾燥。
  (2) 對於現場加工SBS改性瀝青的工程,改性劑SBS的存放時間不宜太長,以防止老化。
  (3) 對木質素纖維添加設備進行計量標定,木質素纖維添加設備不得受潮。
  (4) 改性瀝青運輸溫度不低於150℃,保溫貯存溫度不低於140℃,不得長時間存放;對現 場加工的改性瀝青必須不間斷地攪拌,以防改性劑離析。
  (5) 製作好的改性瀝青的溫度應該滿足瀝青泵輸送及噴嘴噴出的要求,在滿足施工的前提 下,瀝青的加熱溫度不應太高,一般控制在170℃——180℃之間。
  1.2 SMA的制拌
  生產SMA採用的間歇式瀝青拌和機額定生產能力爲200t/h,實際生產能 力爲133——155t/h。在採用間歇式瀝青拌和機時,SMA與普通瀝青混合料生產的主要區別是:
  (1)木質素纖維的分散拌勻非常重要,幹拌時間延長5——15s,加入瀝青後的拌和時間延長 5-10s,總生產時間延長15——25s。
  (2)由於瀝青可能會離析,SMA不應在貯料倉裏儲備時間過長,貯料倉裏SMA的數量不宜過多。
  (3)採用人工添加木質素纖維易產生由於人爲因素而少加或多加的現象,從而 影響SMA的.使用品質;採用機械添加木質素纖維應防止輸送管道堵塞。
  (4)由於SMA使用了SBS改性瀝青,拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10℃——20℃左右。瀝青加熱溫度掌握在170℃——180℃;礦料加熱溫度在185℃——195℃;礦粉和纖維不加熱;混 合料出料溫度控制在170℃——185℃(實際施工時的溫度範圍), 當混合料超過195℃時,予 以廢棄。實踐證明,這樣的溫度施工沒有困難。
  寧揚公路和寧合公路SMA面層採用玄武岩石料、石灰石礦粉和SBS改性瀝青。生產配合比油石 比寧揚公路爲6.5%,寧合公路爲6.2%;穩定劑爲木質素纖維,寧揚公路用量爲混合料重 量的0.375%,寧合公路用量爲混合料重量的0.30%。SMA礦料級配見表1、表2。
  寧揚公路SMA-16型礦料級配範圍        表1
  篩孔(方孔,mm) 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36
  通過量(%) 100 90——100 65——85 40——60 24——30 16——24
  篩孔(方孔,mm) 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
  通過量(%) 14——22 11——17 10——14 9——13 8——11
  寧合公路SMA-13型礦料級配範圍         表2
  篩孔(方孔,mm) 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36
  通過量(%) 100 100 90——100 55——75 22——32 15——26
  篩孔(方孔,mm) 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
  通過量(%) 14——24 12——20 10——16 9——13 8——11
  1.3 SMA的攤鋪和碾壓成型
  SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同。由於使用了SBS改性瀝青及纖維穩定劑,混合 料的攤 鋪溫度宜爲160℃——180℃,溫度低於140℃的混合料禁止使用。當路表溫度低於15℃時,不 宜攤鋪改性瀝青SMA;SMA的攤鋪厚度應根據試驗路的數據來確定(SMA的鬆鋪係數通常在1.1 5——1.20之間)。
  SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好,攤鋪後應立即壓實,不得等候。壓路機應以2——4km/h的速度進行均勻的碾壓,碾壓按初壓(1遍)、復壓(2遍)、終壓(1遍)三階段進行,終壓溫度一般控制在110℃——130℃(實際施工時的溫度範圍), 終壓時不得振動。在碾壓過程中,可以發現混合料能在高溫狀態下用振動壓路機碾壓 而不產生推擁,碾壓成型後表面有足夠的構造深度又基本上不透水(經測定,SMA路面構 造深度在0.9——1.25之間)。SMA的碾壓與普通瀝青混凝土碾壓相比,有以下幾點值得注意:
  (1) 爲了防止混合料粘輪,可在鋼輪表面均勻灑水使其保持潮溼,水中摻少量的清洗劑 或其它適當的材料。但要防止過量灑水引起混合料溫度的驟降。
  (2) 壓路機碾壓時相鄰碾壓帶應重疊1/3——1/4輪寬,碾壓工作面長度30——50m。
  (3) SMA面層一旦達到足夠的密度後,碾壓即應停止,過度碾壓可能導致瀝青瑪蹄脂結合 料被擠壓到路表面,影響構造深度。工作中應密切注意路表情況,防止過度碾壓。
  (4) 由於SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高,因而粘度大,不得使用輪胎式壓路機 碾壓,以防止粘輪及輪胎揉搓造成瀝青瑪蹄脂擠到表面而達不到壓實效果。
  1.4 SMA混合料瀝青含量的控制
  設計瀝青混合料的難點在於保證其堅硬的礦物骨架和合適的瀝青用量。瀝青用量 過多,將造成粗骨料之間的分離,易產生油斑;瀝青用量過少,混合料將難以壓實,空隙率過高,骨料之間的瀝青膜過薄,從而影響其耐久性。因此,在實際操作過程中應隨時控制每天SMA混合料的瀝青用量,每天分上、下午在後場各取一組瀝青混合料進行馬歇爾試驗、抽提試驗,及時瞭解瀝青混合料的油石比、空隙率、穩定度等各項技術指標,並作相應調整。SMA混 合料出料以混合料拌和均勻、纖維均勻分佈在混合料中、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料 爲度,拌和時間視實際情況可相應增減。