寒冷地區(qū)瀝青SMA路面施工工法

寒冷地區(qū)改性瀝青SMA路面施工工法1工法特點(diǎn)針對(duì)寒冷地區(qū)瀝青混凝土路面低溫裂縫病害嚴(yán)重特點(diǎn)，主要考慮瀝青路面低溫抗裂性能。在改性瀝青SMA混合料配合比設(shè)計(jì)中，改性瀝青用量、纖維穩(wěn)定劑摻量、礦粉用量采用高限，提高混合料中改性瀝青馬蹄脂數(shù)量，增強(qiáng)結(jié)合料拉伸性能，提高混合料的低溫抗裂性能。寒冷地區(qū)施工期間平均溫度較低，改性瀝青SMA用于表面層，厚度較薄，溫度散失快。施工過程中保證混合料溫度處于較高狀態(tài)很關(guān)鍵，瀝青加熱溫度、集料加熱溫度采用高值，混合料運(yùn)輸嚴(yán)密覆蓋，減少熱量損失，使混合料攤鋪時(shí)處于高溫狀態(tài)，壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)碾壓，使混合料在高溫條件下快速成型，確保SMA路面整體質(zhì)量。2適用范圍本工法適用于寒冷地區(qū)高等級(jí)公路、城市干道、機(jī)場(chǎng)跑道等使用熱拌改性瀝青SMA路面施工。3工藝原理改性瀝青、礦粉、纖維穩(wěn)定劑采用高限，SMA中改性瀝青馬蹄脂數(shù)量增加，使改性瀝青馬蹄脂的韌性和柔性更好，混合料低溫變形性能增強(qiáng)，結(jié)合料的拉伸性能提高，大幅提高混合料的低溫抗裂性。寒冷地區(qū)施工期平均氣溫相對(duì)較低，SMA一般用于表面層，溫度散失快，混合料溫度較低時(shí)，影響路面平整度及碾壓質(zhì)量，在拌

和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓過程中強(qiáng)調(diào)溫度控制，使混合料在高溫下快速成型，確保SMA路面的施工質(zhì)量。4施工工藝流程及操作要點(diǎn)工藝流程圖4.1施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備1混合料配合比設(shè)計(jì)SMA混合料配合比設(shè)計(jì)方法與熱拌瀝青混合料配合比過程大致相同，區(qū)別在于SMA混合料不只將馬歇爾試驗(yàn)的穩(wěn)定度、流值作為重要控制指標(biāo)，還必須進(jìn)行謝倫堡析漏試驗(yàn)和肯特堡飛散試驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)要注意保持高溫進(jìn)行。為提高混合料低溫抗裂性能，在配合比設(shè)計(jì)中，瀝青、礦粉、纖維穩(wěn)定劑用量要采用高限，瀝青用量采用5.8-6%,礦粉用量采用12%，纖維穩(wěn)定劑用量0.3%?？箘兟鋭?、石料質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格要求，采用改性瀝青，增加瀝青瑪蹄脂與集料間的粘附性，減小空隙率，減少低溫產(chǎn)生的裂縫。另外對(duì)構(gòu)造深度、滲水性能嚴(yán)格檢測(cè)，保證路面抗滑性能及滲水指標(biāo)。表4.2.1-1改性瀝青SMA路面與改性瀝青砼路面比較檢測(cè)指標(biāo)改性瀝青路面改性瀝青SMA路面?zhèn)渥?dòng)穩(wěn)定度（次/mm）15834500高溫穩(wěn)定性浸水馬歇爾試驗(yàn)83.289.3水穩(wěn)性低溫抗裂31143334低溫抗裂性能構(gòu)造深度mm0.56~0.801.02~1.39抗滑平整度（均方差mm）0.44~0.600.35~0.45行車舒適性透水情況不透水不透水水損害表4.2.1-2低溫抗裂性能檢測(cè)結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果規(guī)范要求破壞強(qiáng)度（mpa）6.57破壞應(yīng)變（W）3334三3000破壞勁度⑺pa）2300.2采用烘干法進(jìn)行瀝青析漏損失，謝倫堡析漏損失為0.07%，符合要求，肯特堡飛散損失為5.6%,符合要求。高溫穩(wěn)定性（車轍試驗(yàn)）：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出（君-1）,SMA混合料高溫穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于改性瀝青混合料；所以改性瀝青SMA混合料具有極大的高溫抗車轍能力，由于哈雙高速公路車流量大，大型貨車、超載車輛較多，在夏季高溫時(shí)，這種抗車轍能力就顯得尤為重要。低溫抗裂性能：黑龍江位于北緯42度左右，冬季寒冷、最底氣溫可達(dá)-37℃，夏季炎熱，全年溫差達(dá)70℃，瀝青路面低溫收縮開裂是相當(dāng)嚴(yán)峻的問題，通過檢測(cè)結(jié)果看（表5-2），瀝青通過SBS改性以后，針入度減少、軟化點(diǎn)升高、高溫粘度增大、低溫延度增大，瀝青各項(xiàng)指標(biāo)在高溫及低溫兩個(gè)方面都有大幅度提高?？够簭谋碇锌梢钥闯觯琒MA路面構(gòu)造深度可達(dá)到1.02mm以上，而普通瀝青混凝土路面的構(gòu)造深度一般為0.60mm左右，在抗滑方面SMA路面具有很大的優(yōu)勢(shì)。2拌和站選址及建設(shè)選址合理，具有較好運(yùn)輸條件，能連續(xù)拌和供料滿足現(xiàn)場(chǎng)攤鋪要求。場(chǎng)地應(yīng)有足夠大的空間，符合國(guó)家環(huán)保、安全、環(huán)境、消防等有關(guān)規(guī)定。防雨設(shè)施齊備，保證集料（尤其是細(xì)集料、填料）的防潮；料場(chǎng)、道路采用粒類材料硬化，保證礦料不被污染，各種集料間要砌筑隔離墻，保證各規(guī)格材料不相互混雜。3下承層檢查及驗(yàn)收應(yīng)對(duì)下承層進(jìn)行檢查驗(yàn)收，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)合格后方可進(jìn)行攤鋪工序。攤鋪改性瀝青混合料時(shí)，應(yīng)對(duì)下層進(jìn)行認(rèn)真清理、打掃干凈，噴灑透層油或粘層油后進(jìn)行。在鋪筑上層時(shí)應(yīng)對(duì)下承層噴灑粘層油，噴灑時(shí)嚴(yán)格控制油質(zhì)和用油量，路面不干凈、潮濕，氣溫低于10℃時(shí)禁止噴灑，噴灑與涂刷粘層油時(shí)都要均勻，并防止污染，采用乳化瀝青粘層油時(shí)須等待乳化瀝青破乳水分蒸發(fā)后，才能進(jìn)行上面層攤鋪。4施工放樣改性瀝青混合料多用于表面層，放樣只需控制平面輪廓或行走路線即可。在攤鋪機(jī)上將攤鋪厚度和橫坡度控制準(zhǔn)確。5機(jī)械準(zhǔn)備施工前均應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查和準(zhǔn)備，保證機(jī)械設(shè)備的完好率?；旌狭系陌韬?在保證混合料出場(chǎng)溫度的前提下，瀝青的加熱溫度不要太高，一般控制在170℃-175℃，防止瀝青老化。根據(jù)當(dāng)時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的氣溫、地溫、風(fēng)速等情況，綜合來確定集料加熱溫度一般為205℃，改性瀝青混合料的出廠溫度易控制在180-190℃，高于200℃廢棄。2SMA與普通瀝青混凝土不同在于SMA為間斷級(jí)配，5mm以上粗集料（含量）占75%以上，通過試驗(yàn)確定粗集料倉(cāng)的材料比例，保證粗集料的供應(yīng)；SMA混合料礦粉使用比例是普通混凝土的兩倍，采用兩個(gè)螺旋升送器供料，通過試驗(yàn)確定礦粉供料設(shè)備和人力安排；廢粉通過管道排放至到預(yù)設(shè)水塘清除；纖維穩(wěn)定劑在粗集料放料的同時(shí)投入，利用粗集料拌和的打擊力將纖維打散，同時(shí)增加干拌時(shí)間10s,纖維穩(wěn)定劑的投放要專人負(fù)責(zé)，保證投入的數(shù)量、時(shí)間準(zhǔn)確。3拌和機(jī)配備配合比和溫度的自動(dòng)檢測(cè)和記錄設(shè)備，了解礦料級(jí)配和拌和溫度的真實(shí)數(shù)據(jù)。SMA混合料儲(chǔ)存不能過夜，拌和當(dāng)天必須使用完畢?；旌狭系倪\(yùn)輸1改性瀝青混合料的運(yùn)輸應(yīng)考慮拌和能力、運(yùn)距、道路情況、車輛噸位等因素，合理確定車輛數(shù)量，易使用40T以上自卸翻斗車。2運(yùn)輸車輛的車廂應(yīng)嚴(yán)密并保持清潔，因SMA的瀝青瑪蹄脂粘性較大，應(yīng)在車廂內(nèi)涂刷或噴灑防粘液（柴油：於1：3），噴涂后不能有多余液體聚集于車廂底。每次卸料后安排專人檢查，車廂內(nèi)必須保證卸料干凈。3裝車時(shí)，應(yīng)盡量縮小混合料的出口與車廂的距離，裝車時(shí)按前、后、中三次裝滿，每裝一次移動(dòng)一次車位，以減少混合料離析。4從拌和站到施工現(xiàn)場(chǎng)，無論運(yùn)距遠(yuǎn)近，無論氣溫高低，都采用兩層帆布中間夾棉毯覆蓋混合料，且攤鋪時(shí)不掀開覆蓋，以減少運(yùn)輸溫度下降。5混合料現(xiàn)場(chǎng)等候待攤鋪時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)對(duì)每車混合料目測(cè)檢查和溫度測(cè)量，簽收運(yùn)料單，發(fā)現(xiàn)混合料不滿足要求立即廢棄?；旌狭蠑備?選擇大功率攤鋪機(jī)（DF145CS），按工程要求選擇確定攤鋪機(jī)熨平板寬度、設(shè)定攤鋪厚度和拱度，并將其調(diào)整準(zhǔn)確。2攤鋪速度一般不超過3m/min。3自卸汽車中的混合料經(jīng)檢查符合要求后，卸料車緩慢后退至機(jī)前卸料，攤鋪機(jī)邊授料，邊將混合料分送到分料室，并按事先選定的攤鋪速度攤鋪，卸完混合料自卸車要立即駛離攤鋪機(jī)，第二臺(tái)料車應(yīng)立即倒至攤鋪機(jī)前20-30^，掛空擋等候卸料，以保證攤鋪機(jī)勻速不停地?cái)備仯瑪備仠囟瓤刂圃?70℃以上?；旌狭夏雺撼尚?混合料碾壓成型是保證改性瀝青混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵，改性瀝青SMA使用在表面層，厚度一般較薄，混合料溫度下降較快，高溫碾壓尤為重要；要特別注意，改性瀝青SMA路面只能用鋼輪壓路機(jī)碾壓，因?yàn)檩喬郝窓C(jī)碾壓時(shí)的揉搓作用將使瑪蹄脂上浮，使構(gòu)造深度降低，造成泛油，影響路面的抗滑性能；在碾壓過程中要嚴(yán)格貫徹“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則；嚴(yán)格控制碾壓速度和碾壓遍數(shù)，嚴(yán)防過壓造成粗集料棱角的破損。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)宜采用馬歇爾試驗(yàn)密度97%-98%和最大理論密度93%-97%控制。2混合料碾壓按照初壓、復(fù)壓、終壓三階段進(jìn)行。初壓時(shí)的溫度宜控制在155-165℃的范圍內(nèi)，低溫施工時(shí)，應(yīng)提高5-10℃。宜用激振力180KN雙鋼輪、雙振動(dòng)壓路機(jī)緊跟碾壓，前進(jìn)時(shí)關(guān)閉振動(dòng)裝置靜壓，以2-3km/h的速度碾壓，返回時(shí)沿前進(jìn)輪跡振動(dòng)碾壓，速度3-4km/h。復(fù)壓宜緊跟初壓，與初壓無明顯界限，在較高溫度下進(jìn)行，利于碾壓密實(shí)。復(fù)壓溫度控制在145-155℃。通常使用雙鋼輪、雙振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，碾壓遍數(shù)參照試鋪段結(jié)果，通常2-3遍，碾壓速度可以控制在3-4km/h。終壓緊跟復(fù)壓之后，一般雙鋼輪靜碾1遍，終壓結(jié)束時(shí)混合料溫度宜不低于140℃。為保證不漏壓，宜安排專人對(duì)壓路機(jī)進(jìn)行管理，并設(shè)置明顯標(biāo)志，劃分出初壓、復(fù)壓、終壓區(qū)。接縫處理SMA路面接縫處理十分重要，直接影響路面的平整度和外觀，施工中要嚴(yán)格控制，保證接縫質(zhì)量。開放交通。SMA路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻，表面溫度低于50℃后，方可開放交通，需要提早開放交通時(shí)，可灑水冷卻降低路面溫度。5人員、材料與設(shè)備人員表5.1主要?jiǎng)趧?dòng)力組織表序號(hào)工種人數(shù)作業(yè)內(nèi)容1工長(zhǎng)2施工現(xiàn)場(chǎng)的管理、安排2質(zhì)檢員2施工過程監(jiān)控、工程質(zhì)量檢驗(yàn)3測(cè)量員2施工作業(yè)面放樣4試驗(yàn)員2試驗(yàn)檢測(cè)5機(jī)械操作手12攤鋪、碾壓、灑水養(yǎng)生等6民工15作業(yè)面輔助生產(chǎn)材料改性瀝青改性瀝青是混合料膠凝材料，其品質(zhì)優(yōu)劣對(duì)改性瀝青混凝土路面質(zhì)量至關(guān)重要。成品改性瀝青在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存時(shí)，改性瀝青罐中必須加設(shè)攪拌設(shè)備，使用前攪拌均勻，在施工過程中要定期取樣檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量，發(fā)生質(zhì)量不合格時(shí)不得使用。SMA路面宜采用比當(dāng)?shù)爻Ｓ脼r青標(biāo)號(hào)偏小的瀝青。粗集料從料源入手，選擇優(yōu)質(zhì)堿性石料為原料，破碎機(jī)采用錘式破碎機(jī)破碎，選用酸性石料時(shí)要考慮粘附性的要求，摻加適量消石灰或抗剝落劑。粗集料宜用石質(zhì)堅(jiān)硬、粗糙、清潔、不易風(fēng)化的顆粒。嚴(yán)格控制集料的含泥量及表面粉塵量，減少拌和過程中廢粉數(shù)量，提高拌和機(jī)的工作效率。表5.2.2-1SMA使用粗集料質(zhì)量要求指 標(biāo)單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法石料壓碎值 不大于%25T0316洛杉磯磨耗損失不大于%30T0317視密度 不小于t/m32.60T0304吸水率 不大于%2.0T0304與瀝青的粘附性不小于級(jí)4T0616堅(jiān)固性 不大于%12T0314針片狀顆粒含量不大于%15T0312水洗法＜0.075顆粒含量不大于%1T0310軟石含量 不大于%1T0321石料磨光值 不小于BPN42T03275.2.3細(xì)集料

細(xì)集料宜采用堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)顆粒級(jí)配的人工軋制的米砂或石屑，宜采用石灰?guī)r軋制，不能使用軋石場(chǎng)的下腳料，可使用適量?jī)?yōu)質(zhì)天然砂。表5.2.3-1SMA使用細(xì)集料質(zhì)量要求指 標(biāo)單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法視密度不小于t/m32.50T0329堅(jiān)固性不大于%12T0340砂當(dāng)量不小于%60T0334塑性指數(shù)%無T011或10119（土工試驗(yàn)）棱角性和粗糙度實(shí)測(cè)填料宜采用石灰?guī)r或強(qiáng)基性巖石等憎水性石料類，磨細(xì)的礦粉，要求原石料必須干凈無雜質(zhì)，礦粉必須干燥、清潔。表5.2.4-1SMA使用填料質(zhì)量要求指 標(biāo)單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法視密度不小于t/m32.50T0352含水量不大于%1烘干法顆粒范圍 <0.6mm%100T0351顆粒范圍 <%90-100顆粒范圍 <%75-100外觀無團(tuán)粒、不結(jié)塊塑性指數(shù)%無T0118或T0119（土工試驗(yàn)）纖維穩(wěn)定劑根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定穩(wěn)定劑類型，并保證穩(wěn)定劑的質(zhì)量，在250℃的干拌溫度下不變質(zhì)、不發(fā)脆，使用的纖維必須符合環(huán)保要求。

5.3設(shè)備表5.3-1主要機(jī)械設(shè)備配備表序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1間歇式瀝青混凝土拌和站320t/h臺(tái)1大產(chǎn)量滿足生產(chǎn)率要求2瀝青砼攤鋪機(jī)DF145CS臺(tái)3一臺(tái)備用，自動(dòng)找平功能良好3雙光輪壓路機(jī)DD130臺(tái)3該型號(hào)壓路機(jī)振動(dòng)力、寬度大4自卸汽車20T以上臺(tái)20根據(jù)運(yùn)距確定5外電變壓器620KVA100KVA臺(tái)16發(fā)電機(jī)500KW臺(tái)1具備外電條件7裝載機(jī)ZL50臺(tái)48灑油罐車4-8T臺(tái)29礦粉罐8-15T個(gè)310灑水車5-8T臺(tái)2表5.3-2主要試驗(yàn)儀器配備表序號(hào)試驗(yàn)儀器名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1瀝青集料方孔篩0.075-30mm套22負(fù)壓篩析儀FYS-150B臺(tái)13壓碎值測(cè)定儀臺(tái)14灌砂筒165mm套35標(biāo)定罐150mm50mm臺(tái)16勃氏比表面積儀DBT-127臺(tái)17離心式瀝青抽提儀DLC-III臺(tái)18多功能電動(dòng)脫模機(jī)DTM-II臺(tái)19針片狀規(guī)準(zhǔn)儀5-40mm臺(tái)1

序號(hào)試驗(yàn)儀器名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注10瀝青延度儀LQY-150臺(tái)111調(diào)溫調(diào)速低溫度儀LYY-8臺(tái)112馬歇爾電動(dòng)擊實(shí)儀LD139-II臺(tái)113馬歇爾試驗(yàn)儀JWFU-3臺(tái)114水溶恒溫振蕩器JZ7-SHA-C臺(tái)115多功能電動(dòng)擊實(shí)儀BKJ-III只116瀝青針入度儀DZR-III只117瀝青軟化點(diǎn)測(cè)定儀SYD-2806套118自動(dòng)混合料攪拌機(jī)BH-10臺(tái)119游標(biāo)卡尺0-200mm把120抗壓夾具40mmX40mm套121三角容量瓶250ML個(gè)622電動(dòng)取芯機(jī)臺(tái)16質(zhì)量控制引用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE42—2005)《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE51-2009)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE60—2008)《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE41—2005)《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》(JTGF9—2015)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF801-2012)《公路工程瀝青及瀝青結(jié)合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052-2000)控制措施對(duì)施工過程溫度檢測(cè)，保證混合料在高溫條件下成型。進(jìn)場(chǎng)改性瀝青按規(guī)定進(jìn)行取樣，對(duì)改性瀝青質(zhì)量嚴(yán)格檢測(cè)。試驗(yàn)室要準(zhǔn)確控制配合比，通過每天檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控，嚴(yán)格控制改性瀝青、礦粉、纖維穩(wěn)定劑用量。拌和站應(yīng)嚴(yán)格按配合比通知的比例配料開盤，不得改變，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋停機(jī)，做好計(jì)量校準(zhǔn)和數(shù)量分析與驗(yàn)證，嚴(yán)格控制拌和溫度與拌和時(shí)間。攤鋪速度應(yīng)與拌和能力匹配，按碾壓組合，碾壓工序與遍數(shù)進(jìn)行碾壓。認(rèn)真按照規(guī)范要求的質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目、頻率、方法進(jìn)行檢測(cè)控制。對(duì)纖