橡胶沥青SMA路面的施工工艺总结

橡胶沥青SMA路面的施工工艺总结摘要：本文依托西宝高速公路改扩建工程路面工程的施工，对橡胶沥青SMA路面试验段的铺筑与施工工艺进行了总结，最终通过对成型路面各项试验技术指标进行检测，均符合技术规范要求。作为一套较为成熟的橡胶沥青SMA路面施工工艺，可作为大面积施工的依据与类似橡胶沥青路面施工提供参考和经验。关键词：改扩建工程，橡胶沥青，SMA，施工工艺刖言国内外的研究证明，橡胶沥青混合料具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害能力，其抗老化性能和抗疲劳性能更优于其它改性沥青混合料，用橡胶沥青混合料铺筑的高速公路具有平稳、舒适、噪音低等优点，既可实现废旧轮胎再生利用，又能明显改善路面的质量并延长其使用寿命。本文根据西宝高速改扩建工程，通过对橡胶沥青SMA路面试验段施工过程的研究，总结出一套较成熟的应用技术及施工工艺，实现了应用橡胶沥青修建高速公路的目标，其路面各项技术指标均满足我国高速公路沥青路面技术标准。1橡胶沥青混合料的常用类型及特点常用的橡胶沥青混合料有AR-AC和R-SMA两种，其中美国的亚利桑那州广泛使用和推广的是AR-AC沥青混合料。亚利桑那州断级配橡胶沥青混合料的最大特点是不用矿粉，其0.075mm以上筛孔仍然是连续的。因此，这种断级配只是断掉了矿粉，与通常理解的断级配有所不同。德克萨斯州的橡胶沥青断级配混合料采用SMA的级配原理设计混合料级配，成为SMAR，SMAR采用旋转压实仪进行设计，需要适量添加矿粉作填料（掺量比SMA略低）。SMAR级配组成与传统的SMA级配基本相同，采用较多的粗集料形成骨架嵌挤结构，通过橡胶沥青、矿粉及部分细料形成的马蹄脂填充粗料空隙。从级配构成而言，SMAR由于采用更多的粗集料，能具备比AR-AC更强的嵌挤结构，从而抗车辙性能更为优良；同时由于SMAR采用较高的橡胶沥青，其抗疲劳性能、变形适应能力等可望比传统的SMA更好。鉴于SMAR具有优良的路用性能，故本文将主要介绍SMAR的施工工艺。2橡胶沥青混合料SMAR的拌和SMAR沥青混合料粗集料用量比较大，生产过程中需严格控制好拌和楼冷料上料速度与热料仓的料位平衡，橡胶沥青为现场直接加工，加工过程中需严格控制好沥青质量，成品罐直接与拌和楼对接，由于沥青粘度高，泵送难度大，需控制好沥青温度，橡胶沥青成品罐尽量靠近拌和楼，此外橡胶粉需堆放于阴凉干燥处，不得受潮，并需派专人对每罐成品橡胶沥青进行质量检验。本项目生产过程中，拌和周期约为77s，其中干拌约13s，湿拌约45s，从拌出的沥青混合料外观来看，沥青裹覆得较为均匀，无花白料，但由于拌和时间增加，使拌和装置的实际生产率大幅度下降，实际生产率仅约为75t/h。3橡胶沥青混合料的施工橡胶沥青的特性决定了其施工与普通沥青硅相比具有特殊性，故应加强施工中每一环节的检测、控制与管理，从特性入手，对其特殊的施工工艺进行分析。影响路面平整度的主要因素有以下几点：a） 路基与下承层的施工质量路基填筑不均匀或路基、下承层结构密实度和强度不足，整体稳定性差，则易产生不均匀沉降，使路面平整度变差；对于下承层的平整度以及高程误差，都会通过结构层自下而上层层积累，影响到橡胶沥青路面的平整度；b） 原材料及混合料的质量 只有保证原材料和混合料的质量，才能保证橡胶沥青及SNA面层的完整性和强度，路面平整性才有保障；。）施工工艺及机械配置 本工程采用橡胶沥青，沥青制作采用高温剪切与胶体磨的特殊加工方法，拌合时间长，生产率低，混合料粘度大，施工温度要求高，混合料冷却结硬后强度高，要保证其密实度和平整度以及充分发挥SNA粗集料的嵌挤作用，只有通过采用合理的施工工艺及机械配置才能实现。3.1橡胶沥青混合料的运输运输中需要注意如下事项：a） 采用温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于150mm；b） 运料车在装料时,汽车应前后移动三次，成品次状装料或采用五次装料法,以尽量减少混合料的装料的离析现象；c） 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余根据工程规模摊铺机前方应有3〜5辆运料车等候卸料；d） 由于橡胶沥青混合料的温度较高，运输时要用阻燃布覆盖，卸料过程中继续覆盖直到卸料结束取走篷布,以保温或避免污染环境；e） 连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10〜30cm处停住，不得撞击摊铺机;卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进；3.2机械配置科学合理的机械配置和先进的机械设备，是路面施工连续作业与提高平整度的重要保证。本工程所采用的橡胶沥青拌合设备为德国PARIG/M2000型拌合设备，在施工过程中，其对所有参数都采用电脑自动化控制，保证了混合料生产的连续性和混合料质量的稳定性；所需的总动力（载重量X车辆数）应根据拌合机实际作业时的拌和能力结合拌合厂至施工现场的运距来确定。由于橡胶沥青及SMA施工温度要求高，其混合料在运输过程中必须加盖篷布，防止结合料表面变硬，且必须保证摊铺机前应有3辆车等待卸料，宜采用12t以上的运料车供料，做到“宁可运料车等候摊铺，也不能摊铺机等候运料车。3.3橡胶沥青混合料SMAR的摊铺摊铺时采用3台德国产ABG-8620摊铺机梯队全幅作业，各摊铺机之间距离不大于10m，两机之间应有30-60cm的搭接。混合料摊铺系数采用1.20，摊铺机速度根据拌和机的产量(75t/h)、摊铺机厚度(4.8cm)、摊铺宽度(2台为8.0m，1台为4.5m)确定，确定值为1.5m/min。为了保证摊铺路面的均匀性，由专人跟踪调整摊铺机的工作状态，使料门开度、链板送料器的速度与螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器的2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。为保证连续摊铺，摊铺过程中应做好运输车与摊铺机的衔接，不得出现停机等料现象，且合理选择收斗时机，避免混合料出现温度离析。3.4橡胶沥青混合料SMAR的压实SMAR混合料的碾压方式与SMA混合料基本类似，由于沥青用量较高，为了防止胶轮压路机粘轮和泛油现象，碾压过程中不宜使用橡胶压路机，而在碾压过程中采用4台BOMRG双钢轮压路机和1台HAMA压路机。压实过程采用全宽范围内摊铺机后紧跟2台压路机同时进行碾压，碾压时采用静1+振5+收面的方式，压路机参数为高频低幅(频率为40Hz，振幅为0.5mm)，碾压过程中严格限制压路机的洒水时间和洒水量。橡胶沥青混合料的碾压温度的高低与橡胶沥青的黏度有关，黏度越大，碾压温度则越高。SMAR混合料的施工温度和压路机碾压速度如下表1和表2所示。表1SMARA沥青混合料施工温度 单位：。C橡胶沥青加热温度190-200矿料温度175-185混合料出厂温度175-185，超过195废弃混合料运输到现场温度N165摊铺温度N160，低于140废弃初压开始温度N155复压最低温度N130碾压终了温度N110表2压路机碾压速度压路机类型初压复压终压静载钢轮压路机(m/s)1.5-33-6钢轮振动压路机(m/s)2-43-5在碾压过程中，为了保持正常的碾压温度范围，每完成一遍重叠碾压，压路机就向摊铺机靠近一点，这样做也可避免在整个摊铺层宽度上，在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端，并在压路机停振的情况下进行。压路机不得在新摊铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车。碾压后的路面在冷却前，任何机械不得在路面上停放，并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上，路面冷却后才能开放交通。3.5接缝处理3.5.1纵向施工缝纵向接缝采用热接缝，2台摊铺机相距为10m左右，整平板设置在同一水平面上。当摊铺搭接宽度合适时，可将搭接部分新摊铺的热混合料回推，在缝边形成一小的凸脊形。如果搭接材料过多，则应直接用平头铲沿缝边刮整齐，刮掉的多余混合料应废弃，不得抛撒于尚未压实的热混合料上。3.5.2横向施工缝横向接缝应采用平接缝，宜在当天施工结束后挖除、清扫、成缝。接续摊铺前应选用直尺检查接缝处压实的路面，如果平整度、厚度不符合要求时，应用锯缝机切缝，切除后再摊铺新的混合料。横向接缝应先涂一层沥青使前后两部分粘结好，摊铺前熨平板应充分预热并应在摊铺机的熨平板下放置起始垫板，垫板的厚度应等于混合料松铺厚度与已压实路面厚度之差，其长度应超过整平板的前后边距。横向接缝处摊铺处摊铺混合料后应先清缝，然后检查新摊铺的混合料松铺厚度是否合适，清缝时不得向新铺混合料方向过分推刮。碾压时宜先按垂直车道方向沿接缝进行，并应在路面纵向边缘处放置帆布或土工布，其长度应足够压路机驶离碾压区。如果因为施工现场限制或相邻车道不能中断交通时，也可沿纵向碾压，但应在摊铺机驶离接缝后尽快进行，且不得在接缝处转向。3.6施工质量检测3.6.1试验路碾压成型后，经外观检查，铺面外观均匀、密实、嵌挤、无泛油等现象;经铺砂法检测，构成深度基本在1.21cm左右，表明试验路抗滑性能较好；经摆式摩擦仪测定，摆值基本在72左右，说明试验路抗滑性能可以满足要求。3.6.2试验路现场随机钻取4个芯样，检查路面厚度和压实度，检查结果路面压实后厚度基本为4.1cm，路面压实度基本为98.5%。3.6.3在试验路面上进行渗水试验，试验结果表明试验路路面结构渗水系数较小，基本为47ml/min（小于规范规定的50ml/min），表明试验路具有良好的密水性能。3.6.4用连续平整度仪测定了试验路路面的平整度，测定结果平整度为0.67（规范规定值为0.8），这说明试验路施工环节控制较好。4结论随着橡胶沥青在我国的进一步推广，橡胶沥青必将在我国的道路建设中发挥重要的作用。本文依托西宝改扩建项目，通过对橡胶沥青路面试验段施工过程中拌和情况、摊铺工艺及压实工艺分析和研究，可为类似的橡胶沥青路面施工提供参考和积累经验。参考文献JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术