sma路面面层施工工法3783.docx
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1、中 国 桥 梁 网SMA路面面面层施工工工法编制单位 编 制 人人 编制日期 SMA路面面面层施工工工法1. 前言沥青玛蹄脂脂碎石混合合料Stoone MMatriix Assphallt,简称称SMA, SMAA是20世世纪60年代代中期前联联邦德国开开发的新型型沥青混合合料,900年代由美美国路面专专家带到美美国把SMMA路面技技术提高到到一个新的的水平。以以沥青玛蹄蹄脂碎石混混合料铺筑筑的沥青砼砼路面简称称SMA路面面,我国992年在北北京机场高高速公路首首次铺筑了了SMA路路面。SMMA中由粗粗集料互相相嵌锁构建建的坚固的的骨架结构构具有优异异的抵抗永永久变形的的能力(高高的抗车辙辙性
2、能),丰丰富的沥青青、矿粉及及纤维稳定定剂组成的的沥青玛蹄蹄脂赋予了了SMA高高度的耐久久性,含有有较多的粗粗集料的间间断级配形形成了粗糙糙的表面构构造使路面面具有优良良的抗滑性性能并降低低了交通噪噪音。虽然然SMA对对材料和施施工工艺要要求较高,初初期建设费用比比传统沥青青砼(ACC)高一些些,但使用用寿命长,养养护工作量量小,路面面全面寿命命成本低,且且具有可持持续的环境境效益。由由于SMAA具有上述述全面的优优异的路用用特性与良良好的技术术经济效益益,现已在在我国十余余个省份的的高速公路路重交通道道路上得以以推广使用用,同时还还在钢桥极极普通桥面面铺装中得得到了应用用。本文总总结了四川川
3、某路桥有有限责任公公司,某高高速公路上上SMA路路面的施工工方法和施施工注意事事项。2. 工法特点2.1. SMA路面面施工无需特特别的施工工机械,所所用设备几几乎和传统统沥青砼相相同,但是是SMA路路面施工对对设备的使使用有特殊殊要求。2.1.1. SMA粗集集料多,用量达到到70%以以上,外加矿粉多多达12%左右,使用改性沥沥青,油石石比达到66%以上,细集料少(三多一少),间断级配各级集料比例不均衡,骨架密实结构的SMA对级配控制严格,所以对拌和机控制系统要求高拌和必须精细。2.1.2. SMA掺纤纤维稳定剂剂,拌和设设备须进行行改造,增增加纤维投投放装置。2.1.3. 为防止SMMA胶
4、泥向向路表面转转移和轮胎胎粘走混合合料,不宜宜使用胶轮轮压路机压压实SMAA路面。压压实使用的的钢轮压路路机要选择择操控性好好,能方便便控制洒水水量的机型型。2.2. SMA丰富富的沥青、矿矿粉及纤维维稳定剂组组成的沥青青玛蹄脂,温度下降降后粘度大大,冷却后非常坚坚硬强度较较高,粗集料料的嵌挤作作用,混合合料在铺筑筑后可压缩缩性比较小小,施工工工艺要求方方面也有自自己的特点点。2.2.1. 运输与传统统AC混合合料不同,在在运输和摊摊铺过程中中不会出现现粗细集料料的离析,却却容易发生生结合料的的离析现象象,同时混混合料温度度下降后表表面容易结结2.2.2. 壳,混合料料不能长时时间储存,必必须
5、以科学学的方法缩缩短工序作作业时间,同同时加强运运输保温。2.2.3. 摊铺施工提提高SMAA路面平整整度,特别别要克服间间断和不连连续铺筑及及随意改变变摊铺速度的做法法。 2.2.4. 压实方法与与传统ACC混合料有有很大不同同。SMAA路面施工工规范要求求至少压实实到最大理理论密度的的94%,即即压实后混混合料的最最大空隙率率为6%。为为达到要求求的压实度度,必须抛抛弃传统的的压实概念念,改变初初压、复压压、终压三三步走的压压路机标准准压实操作作。对压实实SMA混混合料,需需要采用双双驱动双振振动钢轮压压路机紧跟跟摊铺机以以高频率、低低振幅模式式操作,碾碾压4至66遍,然后后静压一遍遍即可
6、。采采用双钢轮轮振动压路路机和“紧跟、慢慢压、高频频、低幅”是压实SSMA的基基本原则。2.2.5. SMA应尽尽量减少接接缝,特别别是纵向接接缝,施工工缝的处理理要求一次次成功,反反复的处理理可能会越越修越差。3. 适用范围3.1. 适用范围3.1.1. 本工法适用用于高等级级公路新建建及改建SSMA路面面施工;在在对水泥砼砼路面白加加黑的改造造中也适用用;由于SSMA路面面能降低噪噪音,对有有降噪要求求的市政道道路及人口口稠密区道道路也可使使用。4. 工艺原理4.1.1. 采用30000型以上上间歇式沥沥青混合料料拌合设备备(对拌和和设备进行行了必要的的改造,增增加了木质质素纤维投投放机械
7、,让让纤维和矿矿粉同时添添加)厂拌拌,大吨位位自卸汽车车运输,自自动找平强强振式摊铺铺机摊铺混混合料,双双驱双震钢钢轮压路机机压实的施施工方法。5. 施工工艺流流程及操作作要点5.1. 施工工艺流流程:见附附表5.11附表5.11SMA路面面施工工艺艺流程图施工准备沥青砼中面层交验清扫中面层喷洒粘层沥青拌合SMA混合料运输混合料摊铺混合料(含边部整形)碾压成型交通管制检测各项技术指标开 放 交 通5.2. 施工工艺:5.2.1. 施工准备:施工前应应对施工人人员做技术术交底,检检查机械设设备是否按按要求到位位且状态良良好。5.2.2. 沥青砼中面面层交验:对已铺筑筑的沥青砼砼中面层钻钻芯取样,
8、检检测铺筑厚厚度,并按按每10mm一断面检检测中面层层的高程和和横坡度,以以保证SMMA的铺筑筑厚度和横横坡度达到到设计、规规范要求。5.2.3. 清扫中面层层:用人工工和空压机机清扫,吹吹干净要铺铺筑SMAA的路段表表面,对泥泥土污染严严重的局部部用水车高高压射水冲冲洗干净。5.2.4. 喷洒粘层沥沥青:根据据需要,用用沥青洒布布车洒布快快裂的洒布布型乳化沥沥青(PCC-3),平平均用量按按设计要求求控制,沥沥青洒布要要均匀成雾雾状。5.2.5. 拌和SMAA混合料:(1) 采用30000型间歇歇式沥青混混合料拌合合设备,使使用导热油油加热改性性沥青,严严格把改性性沥青的加加热温度控控制在1
9、665到1800之间,泵泵入拌机的的改性沥青青温度控制制在1700左右。(2) 按照生产配配合比配料料控制好各各热料仓的的矿料、矿矿粉和木质质素纤维及及沥青的用用量,并适适当降低每每盘拌和料料的重量,注注意把矿料料的加热温温度控制在在185到1955之间,不不允许超过过200。(3) 拌制SMAA混合料时时,每盘的的拌和时间间要比拌和和普通密级级配沥青砼砼(AC)(4) 要长一些,干拌时间延长515s,加入沥青后的拌和时间延长 510s,总生产时间延长1525s达到5055s。SMA出料以混合料拌和均匀、纤维均匀分布在混合料中、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度,拌和时间视实际情况可相应增减。
10、(5) 混合料的出出料温度控控制在1770到1855之间。在在拌和机出出料口派专专人对每辆辆自卸运料料车所装运运混合料的的温度进行行检测并填填写在运料料单上。5.2.6. 运输混合料料:(1) 采用大吨位位自卸汽车车装料,装装料前检查查车辆各部部位运转是是否正常。车车辆应干净净,以免将将污物带入入铺筑现场场。在拌和和机旁设高高台用喷雾雾器向车厢厢侧板和底底板喷洒11:3(柴柴油:水)的的油水混合合物。防止止多余的油油水混合物物聚集在车车厢内,洒洒隔离剂后后需让自卸卸车货箱升升起一次。(2) 自卸车在拌拌和机出料料口装沥青青混合料,每每接一盘要要挪动一下下车位,以以减少粗细细集料的离离析现象。同
11、同时车厢装装载量前后后左右基本本均匀。(3) 为了防止运运料车表面面混合料温温度降低,所所有的运料料车在运输输过程中都都必须加盖盖帆布蓬布布。(4) 自卸车在运运送混合料料不能随意意停歇,按按要求到达达铺筑工地地后,要凭凭运料单接接收,还要要接受前场场质检员对对所运混合合料的温度度和外观质质量进行检检查,并听听从前场施施工管理人人员的指挥挥。(5) 运料车与摊摊铺机恰到到好处地配配合,必须须防止料车车撞击摊铺铺机或将料料(6) 洒到中面层层上。运料料车应在摊摊销机前00.10mm到0.200m处停住住并挂空档档,卸料过过程。(7) 中由摊铺机机推动汽车车同步前进进,卸料完完毕后,即即驶离摊铺铺
12、机。5.2.7. 摊铺混合料料(含边部部整形)(1) 摊铺前,摊摊铺机操作作人员要把把摊铺机的的熨平板及及振捣装置置底部打整整干净,并并涂抹油水水混合剂。调调整熨平板板的预拱度度、横坡度度后进行预预热,熨平平板的预热热温度要接接近沥青混混合料的摊摊铺铺温度度。(2) 摊铺应缓慢慢、均匀、连连续不间断断地进行,正常情况况下保证摊摊铺机前有有23辆运料料车,禁止止随意变换换速度或中中途停顿。由由于改性沥沥青及SMMA生产时时拌和机生生产率降低低,摊铺速速度一般不不超过3mmminn4mmin。在在发生暂时时性断料时时,摊铺机应保持持继续运转转,停止振振捣,并接接通熨平板板加热器,保保证改性沥沥青及
13、SMMA的摊铺铺与碾压符符合高温条条件要求。(3) 控制好摊铺铺机刮料输输送器速度度,使之与与螺旋布料器器的工作速速度相匹配配,保证混混合料始终终处于螺旋旋高度2/3处。(4) 提高摊铺过过程中的预预压密实度度。SMAA使用优质质集料可适适当提高夯夯锤的振捣捣频率,在在摊铺机夯夯锤振捣与与熨平板的的共同作用用下使压实度达到885以上上。这样,剩剩余的压实实系数极小小,所以初初压的痕迹迹也极小,混合料内部温度不易散失,进而保证了路面压实和路面的最终平整度。(5) 摊铺过程中中,随时由由摊铺机手手(或辅助助人员)用用特制插钎钎检测混合合料的摊铺铺厚度。(6) 在摊铺过程程中,安排排人工用小小铁夯锤
14、夯夯实路幅的的边缘,力力求把边缘缘处理顺适适。(7) 找平装置采采用浮动基基准梁找平平装置。由由于较长的的滑靴式浮浮动基准梁梁对提高改改性沥青及及SMA路路面的平整整度非常有有利,故对对浮动基准准梁进一步步改装,浮浮动梁全长长33.44m,后端端采用122对滑靴来来代替8对对橡胶轮,可使平整度提高到0.8mm以内。5.2.8. 碾压成型:(1) 碾压是保证证路面工程程质量的重重要一环,吸吸取国内外外对SMAA路面碾压压、成型的的工作经验验,在施工工现场主要要使用具有有高频率、低低振幅模式式的英格索索兰DD-110型型双钢轮振振动压路机机,按照“紧跟、慢慢压、高频频、低幅”原则进行行碾压。(2)
15、 采用初压,复复压合一的的原则阶梯梯重叠碾压压法:根据据路幅宽度度要能覆盖盖整个路面面宽度,碾碾压长度在在纵向呈阶阶梯形排开开,相邻两两碾压段纵纵向接头重重叠在1.5m以上上,碾压左左右重叠00.20mm以上,压压路机都是是从横坡低低处往高处处碾压。1) 初压温度:150到1600。2) 压路机碾压压速度:控控制在2.0km/h以内。3) 频率、振幅幅设定:高高频率、低低振幅(振振幅设定为为2)。4) 压路机都是是双轮振动动碾压,共共碾压4到到6遍,在在所压实路路幅内,前前进、后退退一次为一一遍。(注注:具体碾碾压遍数在在铺筑试验验路时进行行确定)。5) 使用英格索索兰DD-110型型双钢轮振
16、振动压路机机作初压、复复压时,采采用前进时时喷水,后后退时不喷喷水的措施施,以避免免沥青混合合料的温度度急剧下降降。终了温温度应不低低于1200。(3) 终压:用11台DD-110型双双钢轮压路路机或国产产YZC-12型112T双钢钢轮压路机机紧跟复压压之后以55km/hh速度碾压压一遍。压压路机距离离摊铺机880m之内内操作,终终压结束时时沥青砼路路面表面温温度不低于于95(用红外外线温度计计检测)。5.2.9. 交通管制:SMA路路面碾压成成型之后,在在施工路段段两端设置置路障。在在当天铺筑筑的尚未冷冷却的路面面上不得停停放任何机机械、设备备,同时防防止车辆驶驶入,破坏坏新铺筑的的路面。5
17、.2.10. 检测技术指指标:按质质量检测标标准对SMMA路面进进行检测。5.2.11. 开放交通:路面自然然冷却,温温度低于660后开放交交通。5.3. 施工要点5.3.1. 施工前准备备工作SMMA施工除除按普通沥沥青混合料料进行常规规检查外,还还应检查以以下几个方方面:(1) 木质素纤维维必须在室室内架空堆堆放,严格格防潮,保保持干燥。(2) 对木质素纤纤维添加设设备进行计计量标定,木木质素纤维维添加设备备不得受潮潮。(3) 改性沥青运运输温度不不低于1550,保温贮贮存温度不不低于1440;对现场场加工SBBS改性沥沥青的工程程,改性剂剂SBS的的存放时间间不宜太长长,存放时间不超过过
18、4h,以以防止老化化。加工的的改性沥青青必须不间间断地搅拌拌,以防改改性剂离析析。(4) 对于制作好好的改性沥沥青的温度度应该满足足沥青泵输输送及喷嘴嘴喷出的要要求,在满满足施工的的前提下,沥沥青的加热热温度不应应太高,一一般控制在在165到175之间。5.3.2. SMA采用用的间歇式式沥青拌和和机额定生生产能力为为240t/hh,实际生生产能力为为133tt/h1155t/h要合理理组织好各各工序的衔衔接。5.3.3. 在采用间歇歇式沥青拌拌和机时,SSMA与普普通沥青混混合料生产产的主要区区别是:(1) 木质素纤维维的分散拌拌匀非常重重要,干拌拌时间延长长5s到15s,加加入沥青后后的拌
19、和时时间延长55s到10ss,总生产产时间延长长15s到到25s。(2) 由于沥青结结合料可能能会离析,SSMA不应应在贮料仓仓里储备时时间过长,贮贮料仓里SSMA的数数量不宜过过多。(3) 采用人工添添加木质素素纤维易产产生由于人人为因素而而少加或多多加的现象象,从而影影响SMAA的使用品品质;采用用机械添加加木质素纤纤维应防止止输送管道道堵塞。(4) 由于SMAA使用了SSBS改性性沥青,拌拌和温度比比拌普通沥沥青混合料料提高了110到20左右。(5) SMA混合合料集料和和沥青含量量的控制。SSMA沥青青混合料的的难点在于于保证其坚坚硬的矿物物骨架和合合适的沥青青用量。沥沥青用量过过多,
20、将造造成粗骨料料之间的分分离,易产产生油斑;沥青用量量过少,混混合料将难难以压实,空空隙率过高高,骨料之之间的沥青青膜过薄,从从而影响其其耐久性。因因此,在实实际操作过过程中应严严格控制44.75mmm、2.36mmm和0.0075mmm关键筛孔孔集料的通通过率及沥沥青用量,每天分上上、下午在在后场各取取一组沥青青混合料进进行马歇尔尔试验、抽抽提试验,及及时了解沥沥青混合料料的油石比比、空隙率率、稳定度度等各项技技术指标,并并作相应调调整。5.3.4. SMA的摊摊铺和碾压压成型(1) SMA的摊摊铺与普通通沥青混凝凝土相同。由由于使用了了SBS改改性沥青及及纤维稳定定剂,混合合料的摊铺铺温度
21、宜为为160到180,温度低低于1400的混合料料禁止使用用。当路表表温度低于于15时,不宜宜摊铺改性性沥青SMMA;SMMA的摊铺铺厚度应根根据试验路路的数据来来确定(SSMA的松松铺系数通通常在1.051.15之间间)。(2) SMA的碾碾压与普通通沥青混凝凝土碾压相相比,有以以下几点值值得注意: 1) 为了防止混混合料粘轮轮,可在钢钢轮表面均均匀洒水使使其保持潮潮湿,水中中掺少2) 量的清洗剂剂 或其它它适当的材材料。但要要防止过量量洒水引起起混合料温温度的骤降降。3) SMA面层层一旦达到到足够的密密度后,碾碾压即应停停止,过度度碾压可能能导致沥青青玛蹄脂结结合料被挤挤压到路表表面,影
22、响响构造深度度。工作中中应密切注注意路表情情况,防止止过度碾压压。4) 由于SMAA混合料使使用了SBBS改性沥沥青且沥青青含量高,因因而粘度大大,不得使使用轮胎式式压路机碾碾压,以防防止粘轮及及轮胎揉搓搓造成沥青青玛蹄脂挤挤到表面而而达不到压压实效果。5.3.5. 工作缝的处处理:(1) 对横缝的处处理:一般般采用切割割成垂直面面的方法,可可在路面摊摊铺碾压完完工后,稍稍停一停,在在其尚未冷冷却之前,就就切割好。具具体做法为为:将3mm直尺沿路路线纵向靠靠在已施工工段的端部部,伸出端端部的直尺尺呈悬臂状状;以已施施工路面与与直尺脱离离点定出接接缝位置,用用锯缝机割割齐后铲除除废料,并并用水将
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