旧沥青混凝土路面加铺层施工工艺及质量控制措施

1 工程概况

杭州临安市某省道K 1 4 5+0 0 0～K159+000段全长14公里, 随着近年交通量迅速增长, 原路面基层薄弱, 在车辆载重增加和自然因素的作用下, 路面平整度、抗滑能力等路用性能逐渐降低, 并出现车辙、裂缝、拥包、脱皮、坑槽等路面损坏, 大大影响了其使用的安全性、舒适性、经济性和通行能力。经过分析比较, 结合旧沥青混凝土路面处置后的现状, 本工程加铺层选用改性沥青混凝土SMA, 厚度4cm。结构层组合为:4cm厚SMA-16沥青玛蹄脂碎石混合料+下封层+满铺玻璃丝布+粘层 (热改性沥青0.3L/m2～0.5L/m2) +旧沥青混凝土路面。

2 玻璃丝布连接层施工方法

(1) 在混凝上面板上喷洒粘层热沥青, 沥青温度为150℃～170℃, 沥青用量0.45L/m2, 粘层沥青喷洒范围要比玻璃丝布宽5cm～10cm。 (2) 在起始端, 用垫片加水泥钉固定玻璃丝布, 然后拉紧。 (3) 将支撑棒插入玻璃丝布卷调节制动器, 然后提高布卷, 展开大约5m～10m玻璃丝布, 玻璃丝布卷一端与路而边缘成一直线, 拉紧玻璃丝布, 然后将玻璃丝布放平, 铺在粘层沥青上。

3 SMA-16加铺层施工工艺

3.1 SMA施工温度

SMA拌和、摊铺和碾压温度均较常规路面施工温度要求高, SMA施工各环节工序要求温度如表1。

3.2 SMA混合料拌和

SMA沥青混合料拌和应注意以下问题。

(1) 纤维稳定剂添。SMA纤维稳定剂添加可人工添加, 但为确保添加数量的精确性和可靠性, 纤维稳定剂添加最好采用专用添加设备。

(2) 拌和温度调整。由于SMA结构所需矿粉数量达常规用量一倍以上 (10%左右) , 冷矿粉数量的增多, 要求其它集料烘干温度相应增加, 施工实践证明SMA混合料拌和温度宜增加10℃～20℃。不使用改性沥青时, SMA混合料出料温度宜控制在160℃～170℃, 使用改性沥青时, SMA混合料出料温度宜控制在175℃～185℃。

(3) 拌和时间调整。由于SMA混合料增加了纤维稳定剂的使用, 混合料生产拌和时间宜相应增加。采用颗粒状纤维, 纤维应在粗细集料投料后立即加入, 干拌时间较常规混合料生产增加5～10秒, 喷入沥青后湿拌时间较常规混合料生产至少增加5秒。采用纯纤维, 纤维随沥青喷入后, 由专用设备打散、喷入, 湿拌时间较常规混合料生产至少增加5秒。

(4) SMA混合料生产, 为确保混合料质量, 禁止使用拌和楼回收粉尘。

(5) SMA混合料生产由于拌和时间增加, 拌和温度提高, 拌和生产效率降低, 在SMA施工时宜注意拌和生产能力与摊铺碾压施工能力的匹配和谐调, 避免因供料不足造成摊铺机施工停顿, 形成“工作棱”, 影响路面平整度。

3.3 SMA摊铺碾压

(1) 摊铺碾压温度:SMA混合料内部含有大量沥青玛蹄脂胶浆, 粘度大, 温度低时很难压实。因而确保摊铺碾压温度尤为重要, 温度控制要求见表1。

(2) 碾压方法。

SMA路面碾压宜采用钢轮压路机初压1～2遍, 复压2～4遍, 终压1遍的组合方式。碾压过程中, 压路机应“紧跟慢压”——紧跟摊铺机, 缓慢匀速 (不超过5公里/小时) 对路面进行碾压。这是由SMA结构特性决定的, SMA混合料高温碾压不会象常规混合料那样容易发生推移现象, 而料温过低 (低于110℃) 又很难压实, 这一点在施工实践中得以证实。采用振动压路机时, 宜遵循“高频、低振”的原则, 即高频率、低振幅。

4 SMA-16加铺层施工质量控制

对于本工程SMA-16沥青加铺层, 主要应重点考虑下列问题。

(1) 粗、细集料应分类堆放和供料, 取自不同料源的集料应分开堆放, 不得混淆、乱取。堆料场地面应做硬化处理, 不得直接堆放在泥土地面上, 同时应采取相应措施, 防止水浸淹没, 以免污染集料。 (2) SMA与普通沥青混合料相比, 由于拌和时间增加, 投入矿粉时间加长等因素, 拌和机生产效率受到影响, 生产效率一般只有普通混合料的70%左右, 在计算拌和能力时应充分考虑, 以保证不影响摊铺速度。

改性沥青SMA混合料的摊铺原则上与常规混合料没有本质的区别, 但在摊铺温度的控制上应更为严格。在不发生离析的前提下尽可能采用全幅一次摊铺, 以避免纵接缝的处理。摊铺速度对摊铺机的工作效率和摊铺质量有重要影响。摊铺速度的选择根据混合料的供料能力和后续碾压工序的压路机生产能力来确定。根据混合料的供应能力、摊铺宽度和厚度下式求得:

式中:Q为拌和机产量 (t/h) ;

V为摊铺速度 (m/min) ;

T为压实后的摊铺厚度 (cm) ;

C为效率系数。根据供料运输能力等宜为0.6～0.8;

W为摊铺宽度 (m) ;

P为沥青混合料压实成型后的密度 (t/m3) 。

摊铺速度在摊铺过程中保持不变, 以保证混合料平整而均匀地铺在整个摊铺宽度上, 不产生拖痕、断层和离析。本次施工根据工程段实际情况采用了1.5m/min～2.0m/min的摊铺速度。

摊铺机螺旋布料器应均匀旋转供料, 供料高度一定要控制在螺旋布料器纵向2/3高度的位置, 这样可以在一定程度上保证混合料不离析。