易偉平
摘要:隨著交通運輸科技的發展,‘節能、低碳、環保”筑路材料越來越受到重視,SMC常溫改性瀝青混合料與傳統的熱伴瀝青混合料相比較,其消耗的能源、釋放的有害氣體更少,且能在低溫條件下施工。本文結合交通運輸部科學研究院指導我局實施的3.1公里SMC常溫改性瀝青路面推廣應用研究試驗段施工情況,淺談SMC常溫改性瀝青路面在施工中幾個主要環節的質量控制。
關鍵詞:常溫改性瀝青路面;施工工藝;質量控制
一、SMC常溫改性瀝青混合料簡介
SMC常溫改性瀝青混合料在21個省市、不同氣候條件的地區得到了成功應用,取得了良好的社會經濟效益,涵蓋高溫干旱、高溫多雨、低溫冰凍等典型氣候片區,填補了瀝青路面冬季不宜施工的空白,適用于高等級公路、城市道路、鄉村道路、停車場等路面的新建、罩面及修補作業。SMC常溫改性瀝青技術優勢是:
(1)施工溫度低。SMC改性瀝青加熱溫度90℃-110℃、集料加熱溫度80℃-120℃、混合料出廠溫度90℃-120℃,比熱拌瀝青混合料各項施工工序要求溫度低。
(2)施工溫度相對寬松。施工時基本可以忽略混合料的自身溫度、環境溫度對施工質量的影響,因此施工便捷,施工組織靈活,能夠保證施工質量的同時提高施工進度。
(3)路用性能優良。SMC常溫改性瀝青混合料抗高溫剪切變形能力、抗疲勞開裂能力、抗低溫開裂能力、抗松散剝落能力較高、實際使用壽命較長。
二、原材料控制
(一)瀝青
基質瀝青技術性能應滿足道路石油瀝青的技術要求,使用期間貯存溫度保持在90-120℃,并不得高于130℃。
(二)粗集料
粗集料應潔凈、干燥、表面粗糙、形狀接近立方體且無風化、無雜質。粗集料規格是否合理,級配是否穩定對于瀝青混合料質量有重要影響,如若集料級配不穩定,一方面在拌和樓熱料篩分過程中造成集料大量浪費,降低產量;另一方面瀝青混合料級配穩定性難以保證,易離析等,嚴重影響路面質量。
(三)細集料
細集料不得采用天然砂,應采用石灰巖等堿性硬質碎石軋制的機制砂,生產機制砂的原料粘附性必須大于4級。
(四)填料
宜采用純潔的石灰巖等堿性巖石,在水泥廠等地采用球磨機進行生產礦粉作為填料,礦粉必須干燥、潔凈,能自由的從礦粉倉流出。
(五)SMC常溫改性劑
SMC常溫瀝青改性劑是人工合成的高聚物彈性體,以廢舊輪胎、塑料煉制的橡膠油為主要成份,約占改性劑重量的80%,其他輔助化工原材料占重量的20%,顏色呈褐色,密度為0.8-1g/cm,閃點在55℃-110℃間,故貯存溫度不得高于50℃。改性劑可熔融在瀝青中以提高瀝青的路用性能,如高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能、抗水損害性能及抗疲勞開裂性能,同時改善了瀝青混合料的施工和易性。常溫改性劑的摻量根據基質瀝青類型、氣候及交通量情況進行確定。
三、生產控制
(一)常溫改性瀝青生產
將基質瀝青打入瀝青罐內,使溫度降至90℃-110℃范圍內,開啟循環泵,然后將常溫瀝青改性劑泵入瀝青罐內(本項目摻量為瀝青質量的8%,在冬季施工或需要較長時間存儲時,SMC瀝青改性劑摻量可適當提高。),攪拌約1-3h,使改性劑完全溶融于基質瀝青中,保持SMC改性瀝青溫度在100℃左右備用,現場配制的SMC改性瀝青宜隨配隨用,如需作短時間保存,使用前必須攪拌均勻,在不發生離析的狀態下使用。安全注意事項:基質瀝青溫度不宜超過110℃,防止改性劑與瀝青混溶時遇熱著火或發生噴射。瀝青罐中存儲的瀝青不應超過其容積的2/3,操作人員應該遠離瀝青罐口,以免瀝青噴射出罐外燙傷操作人員。嚴禁在瀝青罐附近設置火源,并禁止吸煙。
(二)拌和
拌和前應密切關注天氣狀況,根據天氣情況決定是否施工、是否生產。采用強制間歇式瀝青砼拌和樓進行混合料的拌和,最好配有材料配合比和施工溫度的自動檢測和記錄設備并逐盤打印各傳感器的數據。每個臺班作出統計,計算礦料級配、油石比、施工溫度、鋪裝層厚度的平均值、標準差和變異系數,進行總量檢驗,并作為施工質量檢測的依據。
拌和時間一般控制為30s,混合料應均勻一致,無花白料、無結團成塊或粗細集料離析現象。瀝青加熱溫度90℃-110℃,石料加熱溫度80℃-120℃,瀝青混合料出廠溫度90℃-120℃。在拌制過程中注意檢查混合料的均勻性,及時分析異常情況,如混合料有無花白料、枯料和沒有色澤等,如確認是質量問題,應作廢料處理并及時糾正。
(三)運偷
運料車具有緊密、清潔、光滑的金屬底板和墻板,裝料前均勻噴撒防粘油。為了減少溫度降低和防止污染,所有運輸的混合料覆蓋保溫帆布蓬。拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動,按前后中的順序分三堆裝料,以減少混合料離析現象。根據拌和樓實際作業時的拌和能力結合拌和廠至施工現場的運距來確定運輸車輛,防止出現停工待料現象。
四、施工控制
(一)攤鋪
攤鋪機開工前應提前預熱熨平板不低于900C,要不然攤鋪機起步時由于熨平板溫度較低,瀝青混合料攤鋪后表面會有劃痕。攤鋪機分料室的螺旋分料器將瀝青混合料分向兩側,當混合料將分料器上部淹埋1/2時,方可開始攤鋪。攤鋪機攤鋪速度為1m/min-3m/min,松鋪系數1.15-1.35(根據試驗段取得具體數據),攤鋪溫度90-100℃。
如果攤鋪機中途出現停頓,攤鋪機下存留的瀝青混合料溫度迅速下降,等料時間過長,混合料表面會結成硬殼,影響繼續攤鋪,所以必須將硬殼去除才行。如果不能連續供料,預計等候時間較長時,攤鋪機應該將剩余的混合料都攤鋪完,抬起攤鋪機,做好臨時接頭,將混合料壓實,避免出現冷卻結硬的情況。
(二)碾壓
碾壓按照初壓、復壓、終壓進行,壓實效果主要依靠膠輪壓路機揉搓碾壓,但要及時涂抹隔離劑或噴水防止粘輪現象。初壓采用13噸雙鋼輪壓路機碾壓3-4遍,溫度90℃左右;復壓采用30噸膠輪壓路機碾壓6-7遍,終壓采用13噸雙鋼輪壓路機碾壓1遍,碾壓區長度應大體穩定,碾壓段長度宜為60m-80m.碾壓終了溫度在50℃以上,開放交通的溫度不高于50℃。
碾壓時應將驅動輪面向攤鋪機,碾壓路線及碾壓方向不應突然改變而導致混合料產生推移,壓路機不允許在新鋪混合料上轉向、調頭、左右移動位置、突然剎車或停機休息;其他機械設備不能在未冷卻結硬的路面上停留。
(三)接縫
橫向接縫通常采用垂直的平接縫,將路面上及接縫面清洗干凈,并涂刷一簿層粘層油,橋面施工時,橫向接縫放至橋梁伸縮縫處。對于采用攤鋪機成梯隊聯合攤鋪方式的縱向接縫,在前部已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓,做為后高程基準面,以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消除縫跡。上下層縱縫應錯開15cm以上,相鄰兩幅及上、下層的橫向接縫均應錯開1m以上。
(四)開放交通
路面應待攤鋪層完全自然冷卻,路表溫度低于50℃后,方可開放交通。
五、結束語
SMC路面施工時,合理的選擇原材料,強化施工工藝過程,嚴格控制各個時段的溫度,把握好上述主要環節的質量控制,可以極大的提高SMC路面的質量和使用壽命,規范化、標準化SMC常溫改性瀝青混合料的應用,提升科技創新成果應用的轉化速度及瀝青路面建養水平,促進公路建設與養護的科技發展。
參考文獻:
[1]《公路瀝青路面施工技術規范;(JTGF40-2004).
[2]《SMC系列常溫改性瀝青及混合料企業標準》(四川國星高分子樹脂有限公司企業標準,2013-10-20發布).