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1、陕西交通职业技术学院毕业论文1SMASMA 混合料的施工质量控制混合料的施工质量控制一 绪论随着社会经济的发展，车辆的交通运输量尤其是重载车辆的不断增加，社会对道路要求也日益提高，但沥青路面的高温稳定性能、低温抗裂及耐久性(抗疲劳、水稳定性和抗老化性)等路用性能在要求上往往是互相矛盾或相互制约的。为了显著地改善沥青路面的使用性能与使用寿命，采用 SMA 新结构型再加上改性沥青新材料，并根据当地的气候条件及交通情况进行沥青混合料的配合比设计，是解决上述矛盾的有效途径。SMA 这种新型沥青混合料结构，即沥青玛蹄脂碎石混合料，它最早出现于 60年代的联邦德国，在欧洲称为 Split Mastix A
2、sphalt，美国则称之为 Stone Mastic Asphalt，缩写为 SMA，它是在德国浇注式沥青混凝土的基础上发展而来的。所谓改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂或采取对沥青轻度氧化等措施使沥青混合料的性能得以改善而制成的结合料。SMA 中文意思是碎石沥青砂胶混凝土，具有高温稳定性强、低温抗裂性好、耐疲劳性高、水稳定性好、抗滑性能强、行车噪音小等优点，正日益被人们所重视，使之成为现代铺筑高等级道路面层的首选方案，并越来越多的应用到工程实践中。我国首次采用 SMA 结构的是 1993 年竣工的北京首都机场高速公路，首都机场东跑道加盖沥青层和八达岭高速
3、公路京昌段的表面层；此后，江苏、吉林、河北等省也铺筑了试验路。实践证明，SMA 于改性沥青技术各有其特点，并不相同，相互配合使用，效果更为明显。西安市三环路是西安市城市总体规划“三横、三纵、三环”道路网最重要的骨架与组成部分，它的建成可以完善西安市城市综合交通运输体系并兼起过街通 陕西交通职业技术学院毕业论文2道的作用。三环路全线桥梁众多，部分桥面铺装采用了 SMA 改性沥青混合料，本文结合以前公路工程施工的经验，谈谈 SMA 沥青混合料施工质量控制以及改性沥青路面施工过程和注意事项。二 SMA 改性沥青混合料路面施工工艺2.1 SMA 改性沥青混合料路面施工工艺原理设计配合比时，采用一种由高
4、弹性改性沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配粗集料骨架间隙而组成一体的 SMA 改性沥青混合料，使其具有抗车辙、抗裂、抗滑、耐久性高、水稳定性好的特点，同时在拌和生产和摊铺碾压过程中具有良好的工作性。2.2 SMA 改性沥青混合料路面施工工艺流程（见图 1）配合比设计、报审拌和机调试、SMA 混合料拌和SMA 混合料运输摊铺前准备、测量放养摊铺机、压路机调试准备SMA 混合料摊铺钢轮压路机初压原材料检验下层验收、清理振动压路机复压钢轮压路机终压陕西交通职业技术学院毕业论文3图 1 SMA 混合料施工工艺流程图三 SMA 改性沥青混合料路面施工过程3.1 SMA 混合
5、料配合比设计：SMA 混合料的配合比设计程序与普通沥青混合料相同，应通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。SMA 混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行，马歇尔试件的稳定度和流值并不作为配合比设计接受或否决的唯一指标。SMA 沥青混合料在由马歇尔试验确定了矿料级配和沥青用量后还必须进行下列试验确认和验证。检验步骤包括：（1）用谢论堡析漏试验检验沥青用量；（2）用肯特堡飞散试验检验沥青用量；（3）用车辙试验进行高温稳定性检验；（4）用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验进行水稳定性检验；（5）透水性检验；（6）表
6、面构造深度检验。钢轮压路机收面降温养护验收、开放交通陕西交通职业技术学院毕业论文43.2 SMA 沥青混合料的拌和：3.2.1 SMA 沥青混合料拌和过程的注意事项：高弹性改性沥青的粘度很高，宜采用合适的试验方法确定 SMA 沥青混合料的施工温度，同时应根据当时施工现场实测的气温、地温、风速等情况，综合确定高弹性改性沥青、矿料加热温度，SMA 混合料的出厂温度应控制在 180185。应根据拌和机类型、集料种类、改性混合料的种类等经试拌确定 SMA 混合料拌和的最佳时间。SMA 沥青混合料的拌和机应有自动检测和记录设备并配备专用的纤维稳定剂投料装置，纤维应在集料投入后立即加入，干拌时间应延长以保
7、证纤维能充分均匀的分散在混合料中，各种材料应尽量保持干燥，矿粉应不结块，能自由流动，矿粉的投放能力应满足要求。拌和过程中，每一个环节中都应特别强调温度控制。做到高弹性改性沥青加热温度、矿料加热温度、SMA 混合料出厂温度均控制在设定温度3。拌和过程注意集料离析，含水量（特别是细集料）的稳定，含水量过大的细集料禁止使用。拌和过程的主要注意事项有：由实验室提供的冷料、热料配比通知单，拌和厂只能安提供配比准确配料，无权更改变动；拌和机操作人员应经过培训持证上岗，分工到人，责任明确，严格按操作规程操作，没有摊铺负责人指令，不准开盘；每天早上天凉、温度低拌和头几盘料时，应适当提高集料加热温度已保证出料温
8、度高出正常温度几度，然后再按正常加热温度控制；混合料拌和采用自动操作装置时，不应随便改变手动操作，以防配合比发生变化；每天上、下班时应对机械设备的零部件、油路、电路、仪表等进行检查保养和清洁，保证仪表显示清晰，运转正常无故障；拌和停机前，应用不含矿粉和沥青的热料拌和几分钟清洗陕西交通职业技术学院毕业论文5拌料仓，把粘附在拌和仓中的沥青混合料清除干净，并立即用柴油清洗沥青系统，以防止沥青堵塞管路；每天应及时完整真实地填写设备运转记录、生产过程各项原始记录、事故处理记录；拌和完毕卸料后要覆盖、测温签发运料单。3.2.2 SMA 沥青混合料拌合过程的质量检查：应做到经常目测观察，出料时，冒出浓烟或蓝
9、烟是温度过高；白烟则温度低沥青裹覆不均匀，装车困难，混合料能堆积很高，可能是欠火或沥青含量低，反之混合料易坍平，则可能是沥青含量高或集料含水量大所致，发现问题应及时处理；混合料出厂时温度测量，应控制在 180185，温度误差应控制在 3范围内；混合料中的沥青含量和矿料级配的抽提试验检测，密度、马歇尔指标检测和热料仓矿料筛分检查一天至少一次，应符合规定的要求。3.3 SMA 沥青混合料的运输：SMA 高弹性改性沥青混合料的运输应考虑拌和能力、运距、道路情况、车辆吨位等因素，合理确定车辆类型及数量，应尽量使用大吨位自卸翻斗车。运输车辆的车厢应严密干净，并在车厢内涂刷或喷防粘液（柴油：水=1：3）
10、，喷涂后车厢中不能有多余液体聚集车厢底。装车时，应尽量缩小混合料的出口与车厢的距离，装车时应按前、中、后三次装满，每装一次移动一个位置，以减小离析。从拌和厂到施工场地，无论运距远近，无论气温高低，都应采用两层篷布中间加棉毯覆盖车厢，混合料在摊铺时，不掀开篷布，以减小运输、摊铺过程中混合料的温度损失。混合料在现场等候摊铺时，现场施工人员应对每车混合料进行目测检查和温度测量，签收运料单，混合料单场温度为 175180，发现问题立即废弃。运料车在卸料时，将车倒至摊铺机前 20-30cm 处停车，严禁撞击摊铺机，挂空挡等待摊铺机前进推动时，听笛声卸料，卸完料听笛声快速驶离。陕西交通职业技术学院毕业论文
11、63.4 SMA 改性沥青混合料摊铺前的准备工作：3.4.1 下承层准备：应对下承层进行认真检查验收，其各项指标均应合格后方可进行摊铺作业。摊铺 SMA 混合料结构层时，应对下层进行认真清理，打扫干净，喷洒粘层油后进行。粘层油喷洒时应严格控制油质和喷洒量，路面下承层不干净、潮湿，气温低于 10时禁止喷洒，喷洒要均匀，防止污染。3.4.2 施工放样：SMA 高弹性改性沥青混合料结构层施工多为路面上面层，摊铺基准均采用非接触式平衡梁控制，放样只需控制平面轮廓或放出行走路线即可。3.5 SMA 改性沥青混合料摊铺作业：3.5.1 摊铺作业的注意事项当摊铺机就位并调整完毕后，就应对熨平板预热和保温，使
12、温度不低于100，但也不应过高。温度过高和过低能使能使熨平板变形和加速磨损，造成SMA 混合料路面焦化，拉沟降低平整度。摊铺机供料要求运输车辆对摊铺机持续不断供料，使摊铺机分料室内的 SMA 混合料高度保持标准状态，须采用闸门自动控制系统操作摊铺。应派专人清扫摊铺机两条履带前及平衡梁前的路面，保证平稳行走；操作手注意“三”观察，即螺旋输料器末端供料情况，整机转向情况，倾向指针变化情况，三点中任何一点出现异常，应及时处理。另外设专人处理螺旋输料器末端的离析现象；两辆料车卸料间歇尽可能缩短，前车离去，后车卸料之间，做到保持原摊铺速度，但受料斗要保持一定的混合料高度，受料时以混合料不溢出为准，收受料
13、斗集中的多为离析的粗料，而且温度偏低，不能直接送入陕西交通职业技术学院毕业论文7分料室，应与下车卸下的料混合后再送入分料室，可减小混合料离析和料温差异；设专人对 SMA 混合料的摊铺温度、需铺厚度等进行实测控制与记录。3.5.2 SMA 沥青混合料摊铺方式：应根据摊铺机的摊铺宽度确定方式，采用多幅摊铺时，各幅的摊铺宽度最好相同；使用单机进行不同宽度的多次摊铺，应尽可能的先摊铺较窄的那幅；采用双机梯队摊铺时，两机距离宜在 5m 范围内，后面的摊铺机，摊铺时宜重叠前机已摊铺面 5cm。3.6 SMA 沥青混合料的接缝处理：3.6.1 SMA 沥青混合料纵向接缝为热接缝：应注意：两台摊铺机的型号选择
14、相同为好，其结构参数和运行参数应调整成相同；接缝两侧摊铺层的横坡和厚度均应调整一致，摊铺搭接 5cm 为宜；两台摊铺机相距 5m 左右，以互不影响操作为准越近越好，使 SMA 混合料能在高温状态下相接；上下摊铺层的纵向接缝，应错开 15cm 以上，上面层纵缝顺直，且宜设在路面标线位置上。3.6.2 SMA 沥青混合料纵向接缝为冷热接缝：宜在第一次摊铺时加设与路面厚度同高的挡板或在第二次铺筑前，将接缝边缘切成顺直并垂直于下层，并在拆除挡板或清扫洁净后的切面上涂刷沥青粘层油。新摊铺宽度与已铺部分重叠 5cm 左右，在碾压前用刮板将重叠范围内的大料剔除，并清除大部分重叠的混合料，在纵接缝的冷热表面上
15、重叠 2cm 左右，并按规定碾压方法压实。3.6.3 SMA 沥青混合料横向工作缝的处理：横向工作缝的处理应注意以下几点：SMA 混合料用于沥青上面层，横缝应采陕西交通职业技术学院毕业论文8用垂直平接缝；相邻两幅及上下两层的横向接缝均应错开 1m 以上；施工结束时，摊铺机应在预定接缝端部约 1m 左右长度的摊铺宽度范围铺上细沙或铺一层牛皮纸、麻袋片，起隔离作用，以便横缝切割后清除。施工时在纵坡、铺层厚度开始发生变化的断面处，划直线切割成与下层垂直的切面，并清除切下铺料，在下次摊铺时接成平缝；在切割、清扫后的接缝处，涂刷粘结沥青。接缝施工时，摊铺机第一次布满料时不前进，用热料预热接缝处至少 10
16、min，或者在低温时使用喷灯，将切口加热至 70左右，再进行接缝施工。宜先使用温度最高的一车料进行摊铺。新铺面与已铺的冷面重叠 5cm 左右，压前用刮板剔除重叠部分大料，搂回细料，整平后趁热横压，并使用 3m 直尺检查平整度。3.7 SMA 沥青混合料的碾压：3.7.1 SMA 沥青混合料碾压的质量控制SMA 高弹性改性沥青混合料的碾压成型是保证路面质量的关键，根据混合料的类型、粒径大小、沥青粘度的高低、沥青含量大小、结构层厚度大小、摊铺速度快慢等因素来选择压路机种类、型号和数量。混合料的碾压由专人负责，按试验段的压实组合方式、压实工艺和遍数控制。压实标准采用马歇尔试验密度的97%-98%和最大理论密度的 95%-97%控制。混合料碾压按初压、复压、终压三阶段进行，必须控制混合料在规定温度范围内完成压实，确保路面结构层的压实度。初压时的温度宜控制在 160170的范围内，低温施工时应提高 5-10。宜用双钢轮压路机、双钢轮振动压路机紧跟碾压，前进时关闭振动装置静压，以 1.52.5km/h 的速度碾压，返回时沿前进轮迹振动碾压，
