论文部分内容阅读
一、引言
平整度是衡量高级路面质量好坏的重要指标。路面不平顺,会增大行车阻力,并使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性、舒适性,同时会加剧汽车零部件及轮胎的损坏,并增大油料的消耗;附加振动以及不平整的路面所滞积的雨水,也将加速路面的破坏。随着社会的发展需要,高等级公路建设幅度的扩大,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性都提出了更高的要求,交通部在修定《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)中也相应对路面平整度指标进行修订,采用了更高更严格的指标。下面结合国道319改线(海沧路段)一期工程的施工、监理,谈谈如何对改性沥青及SMA路面的平整度进行控制。 该工程东连海沧大桥石塘立交,西接角嵩公路,是进出厦门岛的西通道,全长8.233公里,按一级公路结合城市I级主干道标准设计,双向六车道,宽为2X12.25米。本路段交通量大、重载多,特别是厦门地处东南沿海,夏季炎热,为防止沥青硅路面在重载作用下产生车辙、推拥和波浪等病害,充分利用SMA具有较好的高温稳定性和低温抗裂性,能保持较好抗滑能力和平整度、减少噪音、提高路面能风度等优点,本工程采用改性沥青及SMA结构取代中粒式沥青砼抗滑表层。
二、影响改性沥青及SMA路面平整度的因素分析
改性沥青是指掺加改性剂或采取对沥青轻度氧化等加工措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改而制成的沥青结合料;SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构,具有如下特性:
1.造价高,对路基与路面的施工质量要求较高;
2.改性剂必须完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能;
3.改性沥青及SMA混合料具有粗集料多,矿粉多,改性沥青结合料多,细集料少,掺纤维稳定剂,材料要求高的特点,特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高;
4.只有在高温状态下碾压才能达到密实效果,且不产生推拥,这是SMA的一个重要特征;
5.改性沥青及SMA混合料致冷后非常坚硬,强度高。
改性沥青及SMA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,从其特性入手,对其特殊的施工工艺进行分析,影响路面平整的主要因素有:
⑴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,易产生不均匀沉降,路面平整度差: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,影响到改性沥青及SMA路面的平整度。
⑵原材料及混合料的质量。只有保证原材料和混合料的质量,才能保证改性沥青及SMA面层的完整性和强度,路面平整性才有保障。
⑶施工工艺及机械配置。本工程采用改性剂SBS,改性沥青制作采用高温剪切与胶体磨的特殊加工方法,拌和时间长,生产率降低,混合料粘度大,施工温度要求高,混合科冷却结硬后强度高,要保证其密实度和平整度以及充分发挥SMA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。
⑷施工人员的素质与责任心。只有通过施工人员对施工中每一环节加强检测控制与管理力度,充分调动其主观能动性,才能发挥先进的施工工艺、合理的机械配置和先进的机械设备这一组合的最佳效果。
三、改性沥青及SMA路面平整度的控制措施
从影响平整度的主要因素出发,从路基与路面下承层的施工质量,原材料及混合料的质量,施工工艺和机械配置以及施工人员素质等方面采取相应的控制措施,重点应抓施工工艺和机械配置方面。
1.加强路基与路面下承层的施工质量控制
对于路基,应从确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度;采取合适的涵、台背、墙背回填与软基处理方案并减少其过渡段的工后沉降差;采取相关措施,减少水对路基产生的病害,确保路基稳定。 改性沥青及SMA造价较高,一般只使用于上面层结构,若在(承层施工中不重视手整度及高程误差控制,想通过4cm厚上面层的施工来对下承层的不足进行弥补,并取得好的平整性是不可能的。本工程主车道全幅宽12.25m,在下承层施工中,均采用ABG摊铺机全幅式摊铺,保证摊铺混合料性能的稳定性和控制摊铺速度的均匀性,并采用不同的找平方式,对不同下承层的摊铺进行控制,使下承层的平整度控制在较好的水平上。
2.原材料及混合料质量的控制
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证后材料质量的稳定。改性沥青及SMA混合料质量直接影响到沥青面层的施工质量和使用品质,一旦出现不合格的花料。焦料、过油料铺筑到路面上都应立即彻底铲除重铺,经人工修补后的路面是不可能有良好的平整度。混合料生产要严格把关,不合格混合料严禁使用。通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和空隙率VV、VMA、VCA等指标进行调控,同时检测其稳定度和流值;通过温度检测,对改性沥青及SMA生产的四大温度(沥青加热温度160～165℃,改性沥青制作温度165～170℃,改性沥青最高加工温度175℃,集料加热温度190～200℃进行控制,做到不合格材料严禁进场,确保混合料的质里。
3.加强施工工艺和机械配置的控制
先进成熟的施工工艺、先进的机械设备和合理的机械配置,是保证改性沥青及SMA路面平整的关键。
1)摊铺:本工程采用ABG摊铺机全幅一次性摊铺,应做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿。
2)碾压:改性沥青及SMA路面最好采用刚性碾碾压,并在碾压过程中严格控制好碾压温度。本工程采用INGERSOLLRAND振动压路机,其振动力大、幅度宽,初压(温度不低于150℃)、复压(温度不低于130℃)和终压(温度不低于120℃)都采用此种压路机,碾压3～4遍,一气呵成。按照以下原则碾压,充分解决了密安度与平整度的矛盾,实际效果比海沧大桥钢桥面采用CC25振动压路机与YL-20型轮胎压路机组合碾压要好。
3)接缝处理:接缝是影响乎整度的一个重要因素。应尽量减少接缝,特别是纵向接缝,本工程采用ABG摊铺机全幅施工,不存在纵向接缝,所以应保持匀速、不间断连续摊铺以减少横向接缝,尽量做到一天只有一个接缝。改性沥青及SMA路面横向接缝的处理,对平整度影响很大。接缝跳车现象仍然是改性沥青及SMA路面的薄弱环节。 改性沥青及SMA路面接缝处理要比普通沥青混合料难一些,由于冷却后的SMA混合料非常坚硬,应想方设法防止出现冷接缝处理。为提高平整度,一般采用切割成垂直面的方法,可在改性沥青及S脱路面完工后,稍停一停,在其尚未冷却之前,就切割好。具体做法为:将3m直尺沿路线纵向靠在已施工段的端都,伸出端部的直尺呈悬臂状;以已施工路面与直尺脱离点定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除废料,并用水将接缝处冲洗干净;在下一次施工搭机前,涂刷粘层油,即可接下去铺筑混合料。
4.提高施工人员素质和责任心
外因是变化的条件,内因是变化的依据。任何科学的工艺和先进的设备都离不开这个主观因素。在改性沥青及SMA路面施工中,人为因素特别是施工人员素质和责任心对路面质量的影响也是至关重要的。现场技术员,质检员、现场监理员要切实发挥出应有的作用,施工人员应具有高度的责任感,保证按施工规范施工,对混合料的拌和、运输、摊铺、碾压以及接缝处理等一系列环节,层层把关,并成立质量管理小组,加强各施工人员及机械操作手的质量意识,并贯穿于整个施工过程。
四、结束语
综上所述,要提高改性沥青及SMA路面的平整度,应确保路基的施工质量、并从下承层的平整B制、原材料及混合料的质量控制、施工工艺和机械配置以及施工人员素质入手,重点抓好摊铺、碾压接缝处理三方面的施工质量,尽可能采用先进的机械设备和合理的配置,充分发挥施工人员的主动性积极性。 为提高路面平整度,还应追踪世界先进技术,学习和借鉴外国一系列先进的施工方法和施工工艺,如借鉴美国与欧洲一些国家所使用的与摊铺机同步前进的布料机从侧边进行布料,减少对摊铺机干扰的方法,来保证摊铺机匀速、连续工作,既能保证改性沥青及SMA路面的压实度又能提高平整度。
平整度是衡量高级路面质量好坏的重要指标。路面不平顺,会增大行车阻力,并使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性、舒适性,同时会加剧汽车零部件及轮胎的损坏,并增大油料的消耗;附加振动以及不平整的路面所滞积的雨水,也将加速路面的破坏。随着社会的发展需要,高等级公路建设幅度的扩大,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性都提出了更高的要求,交通部在修定《公路工程质量检验评定标准》(JTJ 071-98)中也相应对路面平整度指标进行修订,采用了更高更严格的指标。下面结合国道319改线(海沧路段)一期工程的施工、监理,谈谈如何对改性沥青及SMA路面的平整度进行控制。 该工程东连海沧大桥石塘立交,西接角嵩公路,是进出厦门岛的西通道,全长8.233公里,按一级公路结合城市I级主干道标准设计,双向六车道,宽为2X12.25米。本路段交通量大、重载多,特别是厦门地处东南沿海,夏季炎热,为防止沥青硅路面在重载作用下产生车辙、推拥和波浪等病害,充分利用SMA具有较好的高温稳定性和低温抗裂性,能保持较好抗滑能力和平整度、减少噪音、提高路面能风度等优点,本工程采用改性沥青及SMA结构取代中粒式沥青砼抗滑表层。
二、影响改性沥青及SMA路面平整度的因素分析
改性沥青是指掺加改性剂或采取对沥青轻度氧化等加工措施,使沥青或沥青混合料的性能得以改而制成的沥青结合料;SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂,填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构,具有如下特性:
1.造价高,对路基与路面的施工质量要求较高;
2.改性剂必须完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能;
3.改性沥青及SMA混合料具有粗集料多,矿粉多,改性沥青结合料多,细集料少,掺纤维稳定剂,材料要求高的特点,特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高;
4.只有在高温状态下碾压才能达到密实效果,且不产生推拥,这是SMA的一个重要特征;
5.改性沥青及SMA混合料致冷后非常坚硬,强度高。
改性沥青及SMA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,从其特性入手,对其特殊的施工工艺进行分析,影响路面平整的主要因素有:
⑴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,易产生不均匀沉降,路面平整度差: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,影响到改性沥青及SMA路面的平整度。
⑵原材料及混合料的质量。只有保证原材料和混合料的质量,才能保证改性沥青及SMA面层的完整性和强度,路面平整性才有保障。
⑶施工工艺及机械配置。本工程采用改性剂SBS,改性沥青制作采用高温剪切与胶体磨的特殊加工方法,拌和时间长,生产率降低,混合料粘度大,施工温度要求高,混合科冷却结硬后强度高,要保证其密实度和平整度以及充分发挥SMA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。
⑷施工人员的素质与责任心。只有通过施工人员对施工中每一环节加强检测控制与管理力度,充分调动其主观能动性,才能发挥先进的施工工艺、合理的机械配置和先进的机械设备这一组合的最佳效果。
三、改性沥青及SMA路面平整度的控制措施
从影响平整度的主要因素出发,从路基与路面下承层的施工质量,原材料及混合料的质量,施工工艺和机械配置以及施工人员素质等方面采取相应的控制措施,重点应抓施工工艺和机械配置方面。
1.加强路基与路面下承层的施工质量控制
对于路基,应从确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度;采取合适的涵、台背、墙背回填与软基处理方案并减少其过渡段的工后沉降差;采取相关措施,减少水对路基产生的病害,确保路基稳定。 改性沥青及SMA造价较高,一般只使用于上面层结构,若在(承层施工中不重视手整度及高程误差控制,想通过4cm厚上面层的施工来对下承层的不足进行弥补,并取得好的平整性是不可能的。本工程主车道全幅宽12.25m,在下承层施工中,均采用ABG摊铺机全幅式摊铺,保证摊铺混合料性能的稳定性和控制摊铺速度的均匀性,并采用不同的找平方式,对不同下承层的摊铺进行控制,使下承层的平整度控制在较好的水平上。
2.原材料及混合料质量的控制
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证后材料质量的稳定。改性沥青及SMA混合料质量直接影响到沥青面层的施工质量和使用品质,一旦出现不合格的花料。焦料、过油料铺筑到路面上都应立即彻底铲除重铺,经人工修补后的路面是不可能有良好的平整度。混合料生产要严格把关,不合格混合料严禁使用。通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和空隙率VV、VMA、VCA等指标进行调控,同时检测其稳定度和流值;通过温度检测,对改性沥青及SMA生产的四大温度(沥青加热温度160～165℃,改性沥青制作温度165～170℃,改性沥青最高加工温度175℃,集料加热温度190～200℃进行控制,做到不合格材料严禁进场,确保混合料的质里。
3.加强施工工艺和机械配置的控制
先进成熟的施工工艺、先进的机械设备和合理的机械配置,是保证改性沥青及SMA路面平整的关键。
1)摊铺:本工程采用ABG摊铺机全幅一次性摊铺,应做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿。
2)碾压:改性沥青及SMA路面最好采用刚性碾碾压,并在碾压过程中严格控制好碾压温度。本工程采用INGERSOLLRAND振动压路机,其振动力大、幅度宽,初压(温度不低于150℃)、复压(温度不低于130℃)和终压(温度不低于120℃)都采用此种压路机,碾压3～4遍,一气呵成。按照以下原则碾压,充分解决了密安度与平整度的矛盾,实际效果比海沧大桥钢桥面采用CC25振动压路机与YL-20型轮胎压路机组合碾压要好。
3)接缝处理:接缝是影响乎整度的一个重要因素。应尽量减少接缝,特别是纵向接缝,本工程采用ABG摊铺机全幅施工,不存在纵向接缝,所以应保持匀速、不间断连续摊铺以减少横向接缝,尽量做到一天只有一个接缝。改性沥青及SMA路面横向接缝的处理,对平整度影响很大。接缝跳车现象仍然是改性沥青及SMA路面的薄弱环节。 改性沥青及SMA路面接缝处理要比普通沥青混合料难一些,由于冷却后的SMA混合料非常坚硬,应想方设法防止出现冷接缝处理。为提高平整度,一般采用切割成垂直面的方法,可在改性沥青及S脱路面完工后,稍停一停,在其尚未冷却之前,就切割好。具体做法为:将3m直尺沿路线纵向靠在已施工段的端都,伸出端部的直尺呈悬臂状;以已施工路面与直尺脱离点定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除废料,并用水将接缝处冲洗干净;在下一次施工搭机前,涂刷粘层油,即可接下去铺筑混合料。
4.提高施工人员素质和责任心
外因是变化的条件,内因是变化的依据。任何科学的工艺和先进的设备都离不开这个主观因素。在改性沥青及SMA路面施工中,人为因素特别是施工人员素质和责任心对路面质量的影响也是至关重要的。现场技术员,质检员、现场监理员要切实发挥出应有的作用,施工人员应具有高度的责任感,保证按施工规范施工,对混合料的拌和、运输、摊铺、碾压以及接缝处理等一系列环节,层层把关,并成立质量管理小组,加强各施工人员及机械操作手的质量意识,并贯穿于整个施工过程。
四、结束语
综上所述,要提高改性沥青及SMA路面的平整度,应确保路基的施工质量、并从下承层的平整B制、原材料及混合料的质量控制、施工工艺和机械配置以及施工人员素质入手,重点抓好摊铺、碾压接缝处理三方面的施工质量,尽可能采用先进的机械设备和合理的配置,充分发挥施工人员的主动性积极性。 为提高路面平整度,还应追踪世界先进技术,学习和借鉴外国一系列先进的施工方法和施工工艺,如借鉴美国与欧洲一些国家所使用的与摊铺机同步前进的布料机从侧边进行布料,减少对摊铺机干扰的方法,来保证摊铺机匀速、连续工作,既能保证改性沥青及SMA路面的压实度又能提高平整度。