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SMA 是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉、少量細集料組成的瀝青瑪蹄脂碎石結合料,可用以填充間斷級配的粗骨料骨架間隙。瀝青瑪蹄脂碎石結合料能夠有效提高瀝青混凝土的高溫穩定性和低溫韌性,防止混合料分散,從而改善路面質量。SMA 改性瀝青混凝土路面結構不僅能夠有效控制高溫、重載時的車轍變形量,具備良好的低溫性能,而且還集中了AC 路面、AK 路面、AM 路面的優點,具體包括集料嵌擠作用好、路面孔隙率小、耐久性好、水穩定性和抗滑性能強等優點。同時,SMA 改性瀝青混凝土路面結構還克服了AC 路面、AK 路面、AM 路面的不足。
隨著我國交通量的迅猛增加,超載、重載運輸的現象日益增多,這對高等級公路瀝青路面提出了更高的要求。為了提高瀝青路面的路用性能,延長路面使用壽命,可選用SMA 改性瀝青混凝土作為施工材料,以增強路面耐裂性能、抗老化性能、抗水損壞性能、抗滑性能以及抗車轍性能。
SMA 改性瀝青混凝土路面的優點是顯而易見的,但在實際工程中路面平整度卻經常出現問題,這主要是因為施工過程中存在一些影響因素,具體體現在如下幾個方面:
(1)材料因素。材料質量的優劣直接關系到SMA 的工作性能,只有使用質量合格的原材料和混合料進行路面施工,才能有效確保路面的平整度。如果材料的質量存在問題,那么即便采取再好的施工技術,也很難保證施工后的路面平整度達到規范標準的規定要求。
(2)施工質量。下承層和路基是路面的載體,若是這兩者的施工質量存在問題,如下承層強度或是密實度不夠、路基填筑的均勻性不足等,均可能導致路基的穩定性不夠,由此容易引起路基不均勻沉降,這樣一來便會對路面的平整度造成影響。因此,嚴格控制下承層和路基的施工質量是確保路面平整的關鍵。
(3)人為因素。人是施工主體,其個人綜合素質的高低也與路面平整度有著一定的關系。施工中,如果不按規范要求進行操作,或是檢測控制力度不夠,均會對路面的施工質量造成影響,進而導致路面不平,此類問題在SMA 施工中較為普遍。
(4)機械與工藝因素。目前,公路工程施工已經基本實現了機械化作業,如果機械設備的性能不完備,則會對路面平整度造成一定影響。此外,施工中的工藝。方法選擇的不正確,或是未能結合工程實際情況進行選擇,也都可能影響路面平整度。
SMA 材料要求配備較多的粗集料、礦粉和瀝青以及較少的細集料;在運輸SMA 改性瀝青時,其溫度不能低于150℃,在儲存SMA 改性瀝青時,其溫度不得低于140℃,并且不能儲存過長時間;為防止改性劑出現離析現象,應對現場加工的改性瀝青進行不間斷攪拌;瀝青的加熱溫度應控制在170℃-180℃之間,不能過高;對生產設備、材料規格、計量、溫度控制進行嚴格檢查,合理確定瀝青混合料拌和時間,確保礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料,并且混合料拌和均勻;在SMA 生產中,必須配備纖維穩定劑投料裝置,摻入適量的纖維進行拌和;由于SMA 使用了SBS 改性瀝青,所以相比較普通瀝青混合料而言,SMA 拌和溫度要提高10℃-20℃;嚴格控制加熱溫度,礦料溫度控制在165℃-170℃,不需要對纖維和礦粉加熱;若混合料的溫度達到195℃以上,則必須將其廢棄,最佳出廠溫度應控制在170℃-185℃。
當瀝青混合料制備完畢之后,在正式施工作業前,必須確保下承層和路基的質量合格。一方面,要對路基結構的強度和密實度進行有效控制,路基填土要均勻、密實,并通過軟基處理等方法降低過渡段的沉降差。因SMA 路面的整體投資相對較大,加之僅對面層結構進行使用,所以很難對下承層的缺陷進行修補,故此必須在施工前,認真對下承層和路基的施工質量進行檢查,確認合格后方可進行路面施工。
在SMA 路面施工過程中,攤鋪的質量優劣直接關系到路面平整度,為此,必須控制好攤鋪質量。通常情況下,可以使用2 臺攤鋪機同時作業,在攤鋪時,必須確保連續、均勻,速度不易過快,在沒有特殊情況的前提下,中途不得停車,或是隨意改變攤鋪速度。現在攤鋪機的兩側安裝1 臺浮動基準找平設備,攤鋪時,攤鋪機會按照自動找平設備對兩個基準面的高差進行控制,因橡膠輪和雪橇版都能夠隨意伸縮,故此能夠確保攤鋪的厚度,這有助于碾壓施工的順利進行。此外,攤鋪機與運料車之間的相互配合也是確保SMA 路面平整度的關鍵,一方面要避免料車將瀝青混合料撒布在中面層上,并防止與攤鋪機相碰撞。另一方面攤鋪機的速度應當控制在3-4m/min,這樣既能確保攤鋪的均勻性,又能保證路面的壓實度
在碾壓過程中,宜采用剛性碾壓法,控制好碾壓溫度和碾壓次數,初壓、復壓、終壓均達到三次,從而保證SMA 改性瀝青混凝土路面質量;SMA 改性瀝青混凝土路面碾壓要遵循緊跟、高頻、低幅、慢壓的原則進行碾壓,路面溫度保持在120℃以上;碾壓時要縱向進行,從低幅向高幅的方向低速碾壓,重疊碾壓的寬度在50cm 以上;碾壓中不得出現擰彎行走現象,在消除接頭輪跡時可對碾壓終點和起點進行稍微扭彎碾壓;初壓時,要將從動輪保持在后面,以防止留下輪跡,而在終壓時,為了徹底消除輪跡,可使用管輪壓路機;在碾壓施工中,壓路機不得出現轉向、掉頭、移動位置等情況,以防止因壓路機突然制動影響碾壓正常進行,從而降低施工質量。
綜上所述,SMA 改性瀝青混凝土路面的施工是一項較為復雜其系統的工作,由于施工過程中涉及的內容較多,一旦某個環節或是細節出現問題,都可能對路面的平整度造成影響,為了杜絕此類問題的發生,除了要控制好SMA 的生產質量及下承層與路基的施工質量外,還要做好攤鋪和碾壓施工,只有這樣,才能使路面平整度符合規范標準的規定要求,也才能保證行車安全。
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