sma瀝青混合料設(shè)計(jì)和鋪面平整度的

SMA瀝青混合料設(shè)計(jì)和鋪面平整度的研究摘要：SMA瀝青混合料設(shè)計(jì)現(xiàn)多采用擊實(shí)成型法，宜改進(jìn)為振動成型。均勻拌合并且具有適當(dāng)高溫的瀝青混合料是保證鋪面平整度的前提，連續(xù)穩(wěn)定攤鋪是保證平整度的中間關(guān)鍵，合理壓實(shí)是保證鋪面平整度的最終關(guān)鍵。黃黃高速加鋪改造，上面層采用SMA設(shè)計(jì)，這在湖北省還是第一次全線采用SMA大規(guī)模施工。鑒于中部地區(qū)超載貨車多的實(shí)際特征、以及I型結(jié)構(gòu)組合導(dǎo)致的車轍問題和SMA試驗(yàn)段的良好抗車轍性能，而車轍遠(yuǎn)比坑槽的危害性大，并且養(yǎng)護(hù)成本高；在黃黃瀝青加鋪設(shè)計(jì)時(shí)，考慮了C型[1]+SMA的結(jié)構(gòu)組合。但是SMA瀝青混合料設(shè)計(jì)雖然發(fā)源很早，但是在我國的成熟應(yīng)用相對較晚，在湖北省的推廣應(yīng)用尚處于起步階段。結(jié)合筆者對瀝青混合料設(shè)計(jì)的調(diào)研與實(shí)踐，特就SMA瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)細(xì)集料選擇、纖維選擇和瀝青用量確定展開探討；此外就SMA鋪面的平整度控制和級配檢測給出建議。1．SMA瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的考慮1.1細(xì)集料選擇與控制雖然設(shè)計(jì)之初，考慮到玄武巖硬度較高、細(xì)集料空隙率較高、粉塵含量低，可以改善鋪面的耐久性，主張采用玄武巖細(xì)集料，但是在實(shí)際施工中，由于玄武巖的密度大于石灰?guī)r密度，單價(jià)高于石灰?guī)r，并且本著“因地制宜，就地取材”的原則，采用了武穴當(dāng)?shù)厥規(guī)r。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在碎石場不開啟粉塵抽吸設(shè)備時(shí)，石灰?guī)r4＃料（石屑）的粉塵含量一般均超過了規(guī)范P0.075（0.075mm的通過百分率）的要求，但是瑪蓮妮拌合爐熱倉處理后，粉塵含量又合乎規(guī)范要求。經(jīng)過砂當(dāng)量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，除塵以后，砂當(dāng)量明顯提高，而關(guān)閉除塵設(shè)備后，砂當(dāng)量在門檻值（60％）附近徘徊，具體見表1。因此，黃黃指揮部以及中心試驗(yàn)室和監(jiān)理經(jīng)常深入碎石場監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)，任一碎石場不按規(guī)定操作，即刻停產(chǎn)整頓。事實(shí)上，僅僅依靠拌合爐除塵，強(qiáng)制加大風(fēng)門，即提高除塵效率，在除去粉塵的同時(shí)，一部分細(xì)集料也清除掉了，并且損傷除塵布袋。表1熱倉4＃料、開啟除塵設(shè)備或關(guān)閉除塵設(shè)備的冷料對比賤篩孔尺寸稻4.75銳2.36喊1.18宗0.6可0.3獲0.15抓0.07變5營P0.0拘7膠5駕評價(jià)蔽砂當(dāng)量臺熱倉剩100蠻86截63.4陸41.4裂23.7球18.6拖11.0環(huán)合格孟83要開啟除塵珠100博91.2裹69.5勢38.8府24.5透14.1譽(yù)12.9閃合格箏――稿關(guān)閉除塵待100義93.6親77.1繭55.2跨35.7濤30.3役16.6熱不合格劃591.2纖維的選擇在纖維的選擇上，主要考慮纖維種類比選以及纖維用量的比選。纖維種類的比選試驗(yàn)，采用析漏試驗(yàn)，即采用相同級配、相同經(jīng)驗(yàn)油石比6.0%，相同用量的纖維；析漏損失較小的纖維作為初選纖維，最終確定必須參考“成本－效益”。目前多數(shù)實(shí)體工程纖維用量一般為0.3%，但是纖維的摻量絕對不是固定不變的；針對不同的纖維，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)研究確定其在SMA中的最佳摻量。首先，多數(shù)研究人員發(fā)現(xiàn)0.2%的析漏損失可能偏高，理想的做法是，固定油石比6.0%不變，更改纖維用量，比如0.2%，0.4%（纖維與礦料質(zhì)量比），0.6%，0.8%，考察析漏損失與纖維用量的關(guān)系，該曲線的拐點(diǎn)即析漏損失趨于穩(wěn)定的最小纖維用量作為初選設(shè)計(jì)用量。根據(jù)纖維單價(jià)和纖維用量，計(jì)算成本，析漏損失小、成本低的產(chǎn)品即是中選纖維品種。最后，在最佳瀝青用量下進(jìn)行車轍試驗(yàn)，合格后，才能終定纖維品種和用量。1.3級配的選擇與檢測SMA系斷級配，級配相對穩(wěn)定，重點(diǎn)是通過限制2.36通過百分率來確保骨架的形成，對于SMA16和SMA13而言，一般P2.36在15％～28％之間，不允許超過30％。主要是檢驗(yàn)：壓實(shí)瀝青混合料里的骨架間隙率（VCAmix）<干搗實(shí)狀態(tài)下的粗集料間隙率（VCADRC）[2]。雖然，施工技術(shù)規(guī)范[3]在附錄中規(guī)定大于等于13.2mm的SMA混合料以4.75mm分界，但是實(shí)踐中，一般是小于等于13.2mm的均以2.36mm分界，只是公稱最大粒徑大于等于19mm的瀝青混合料才必要采用4.75mm分界，因此，對于SMA混合料，由于多為SMA13.2或者SMA16，所以采用2.36作為分界點(diǎn)更為重要，它不僅決定了混合料的骨架程度，也影響了混合料的體積程度。由于SMA瀝青混合料礦粉和瀝青含量大，如果采用溶劑抽提，不僅消耗大量溶劑污染環(huán)境，而且由于礦粉的蒸發(fā)過濾可能引起較大的試驗(yàn)誤差。因此，采用燃燒法可能更加快捷方便。但是，由于礦粉含量大，干篩篩分時(shí)的試驗(yàn)誤差較大，干篩與水篩的差別相去較大。主要表現(xiàn)是：干篩法相對較粗，水篩法相對較細(xì)；干篩法P0.075通過百分率相對較小，水篩法P0.075通過百分率相對較大。對于SMA混合料，干篩法的結(jié)果一般存在較大錯(cuò)誤，比如設(shè)計(jì)時(shí)0.075的通過百分率8～12％，水篩法可以達(dá)到8～10％，而干篩法一般只有4～8％。對于每一個(gè)燃燒爐，需要采用設(shè)計(jì)油石比、以及設(shè)計(jì)油石比±0.3%，采用熱倉混合料拌合燃燒后，進(jìn)行修正。當(dāng)原材料和設(shè)計(jì)油石比不變時(shí)，修正系數(shù)一經(jīng)確定，不宜改變。表2為干篩法與水篩法檢測SMA級配的對比。表2SMA混合料干篩法與水篩法對比古篩孔督16碼13.2攝9.5毀4.75紗2.36潤1.18喚0.6欣0.3騙0.15向0.07齒5拳干篩采100板98緣68張27.9燒17.9節(jié)15.3循12.6筒10.5脖8.9坊4.9蛾水篩醉100秤93.6喇56.8妖25.9要19.6妹16.1邪14.9怖13渠11.2多9.91.4瀝青用量的確定SMA開始擊實(shí)溫度宜與攤鋪后溫度或初壓前溫度相一致。現(xiàn)規(guī)范采用馬歇爾擊實(shí)成型法，考慮3～4.5%的設(shè)計(jì)空隙率，以及VMA和VFA等體積指標(biāo)要求。由于擊實(shí)成型作用多發(fā)生豎向位移，受裝模操作和實(shí)際擊實(shí)溫度影響較大，裝料操作的時(shí)間以及具體插搗方法和次數(shù)、擊實(shí)環(huán)境等還沒有量化，實(shí)際擊實(shí)溫度難以把握和測量，因此不同操作人員之間難以對比。事實(shí)上，擊實(shí)雖然由一定沖擊作用，但是與振動相比，仍然有較大差距，SMA鋪面要求采用振動而非靜壓是不推崇擊實(shí)成型的有力證據(jù)。對于SMA馬歇爾設(shè)計(jì)，偌能夠振動成型，可能效果更好。不論采用那種成型方式，析漏試驗(yàn)和飛散試驗(yàn)都必須用來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)油石比是否合格。對于插搗工藝一般要求從試模邊緣向中間均勻插搗，多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，沿試模邊壁均勻插搗8次，試模中心插搗1次，每次均深入試模底部；插搗棒采用4～5mm加熱鐵絲即可。對于實(shí)際擊實(shí)溫度難以把握，可以考慮待擊實(shí)材料置于烘箱中“預(yù)養(yǎng)護(hù)[4]”,并且插入溫度計(jì)，一般預(yù)養(yǎng)護(hù)溫度高于擊實(shí)溫度10～20℃，這個(gè)偏差可以由操作人員裝模后，實(shí)測擊實(shí)前的混合料溫度，找出系統(tǒng)偏差。另外兩個(gè)需要量化的指標(biāo)是裝模操作時(shí)間和擊實(shí)環(huán)境。待擊實(shí)瀝青混合料從“預(yù)養(yǎng)護(hù)”烘箱中取出到開始擊實(shí)的時(shí)間，應(yīng)該有一個(gè)限制，一般1分鐘內(nèi)比較合適；擊實(shí)時(shí)宜采用室溫20～25℃無風(fēng)室內(nèi)環(huán)境為主，因?yàn)檎{(diào)研中多數(shù)試驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)冬天的擊實(shí)與夏天的擊實(shí)效果是不一致的，這主要是環(huán)境溫度作怪。2鋪面平整度影響因素與改善措施2.1均勻拌合與合適高溫劃SM敏A躁混合料是綠間斷級配敏、粗集料遞多、細(xì)集農(nóng)料少、礦培粉用量多脖、瀝青用尾量也多，件單從級配姑來講，是尺比較容易筍離析的，組但是由于戴粗集料被吃豐富的瀝邊青瑪蹄脂百均勻包裹視，難以隨且意遷移，恭從而排除投了粗細(xì)集杯料由于動棉力特性不吩一致而導(dǎo)駱致的客觀烏離析。事嚇實(shí)上，有表研究顯示辣[5]械，著與側(cè)A在C棚類缺、斤supe反r底類瀝青混腐合料相比姻，叛SM氧A景瀝青混合菜料級配更望為穩(wěn)定，攪攤鋪機(jī)邊斜緣和中部浸的級配偏延差最小。葛因此，在興拌合爐內(nèi)療部，有效謙的拌和時(shí)猶間確保礦追料和瀝青賄均勻拌合鍋是防止或騎減乏少耳SM堅(jiān)A帳瀝青混合墻料離析的蝶關(guān)鍵?？夹虘]到晶，魚SM竹A資瀝青混合勁料攤鋪溫觸度要求較者高，一般票宜蠅在魂16銜5蜜℃原以上，溫夕度過低，氧瑪蹄脂粘莊度升高，肢會導(dǎo)致壓捕路機(jī)粘輪屬，從而影酒響鋪面外短觀與表面創(chuàng)平整度，聞偌人工局慢部修補(bǔ)加吩強(qiáng)局部碾齒壓后，又熄會影響外悠觀，見狼圖虹1的。一范般著SM判A懼表面層采受用溪40m幣m猜設(shè)計(jì)，按射照規(guī)范富[3]禾要求弓，最32m挺m塘的極值厚伏度，也能票滿足；但搭是厚度越隆薄，散熱償越快，因胳此鋪面厚助度宜在代桶表值以上炊。為防止神低溫粘輪摟損傷平整戶度，必須推控制出料見溫彎度華17逼0滴～料19似0踐℃惕（環(huán)境溫唱度高時(shí)，佩偏相于中旗下限；環(huán)寧境溫度低奸時(shí)，宜偏失向于中上輪限擾；第≥識19耀5瘦℃股堅(jiān)決廢棄茶移作它用錯(cuò)），攤鋪視溫度宜房在專16修0濃℃岡以上，環(huán)樹境溫度低婚時(shí)，攤鋪溉溫度宜吃在魄17崖0宅～尾17減5白℃項(xiàng)左右，壓暫實(shí)終了路神表溫度宜歲在益10冰0灰℃海左右。技圖弱1狡謝溫度偏低裙粘輪后局科部修補(bǔ)加辱強(qiáng)碾壓致覽外觀缺陷研2.嫌2鉤連續(xù)攤鋪派攤鋪速度盛可能影響住平整度和寫行駛舒適夸性。首先小，運(yùn)料車煙應(yīng)該倒退餡至攤鋪機(jī)突前桌面撒0.3州m沸左右置于菌空擋，由惜攤鋪機(jī)推休動運(yùn)料車湊前進(jìn)，決扶不允許運(yùn)握料車撞擊逢攤鋪機(jī)。賠攤鋪機(jī)行擠走速度一貼般應(yīng)該擴(kuò)在根4m/m爐i獄n提以下，在墳環(huán)境溫度飲較低或者樸瀝青混合繩料產(chǎn)量不鞭足時(shí)，攤礦鋪機(jī)行走條速度更加無宜降低捐至漿2積～穴3m/m慧i該n勿，以提高勸攤鋪機(jī)預(yù)繼壓實(shí)度，俘以便于第枯一遍壓實(shí)傲采用振動軌壓實(shí)。不熟論以哪個(gè)先速度攤鋪漁都應(yīng)該保姜持平穩(wěn)連充續(xù)，不宜吵更改攤鋪鋒速度，必盤要時(shí)需要滋漸變。在斷實(shí)際施工滲檢測中，出發(fā)現(xiàn)即將較下雨時(shí)，則攤鋪機(jī)手破快速提高悔攤鋪速度艦，降低了培鋪面的平碎整度。合盆理安排施催工區(qū)間，擴(kuò)有效施工簽區(qū)段不宜影過短否則層，施工橫策結(jié)縫過多文，將影響告平整度的違發(fā)揮。某稻工程某標(biāo)撥段由于遇年雨、機(jī)械息故障或?yàn)r嶺青短缺等供原因，施碗工區(qū)間相廚對較短，腫大絹約扶30辜0撇～副100姿0栽米以內(nèi)，沫上面層施隱工橫接縫哄較多，存陳在部龜分疼“闊接縫跳鉛車項(xiàng)”侵，降低了杰平順性。井多次平整洞度檢測表截明，施工藍(lán)區(qū)間較長柱的連續(xù)路栗段標(biāo)準(zhǔn)差餓多活在低1.抹2獎(jiǎng)以下，施尚工區(qū)間較艦短的不連數(shù)續(xù)路段，膀標(biāo)準(zhǔn)差多伴在餃1.3~畏1.趟7昏浮動。綿2.字3福合理壓實(shí)換壓路機(jī)的逗隨意調(diào)頭芝、轉(zhuǎn)向，喬會損傷鋪累面平整度勝；倒車時(shí)未宜先停振巴，起步后穩(wěn)再振動稻。咐SM之A言鋪面較薄染，降溫較尊快，采用棒緊跟碾壓側(cè)，可以利賞于較高溫脈度下獲得孟壓實(shí)效果派。如果全捆幅攤鋪（盡對于雙韻向寸4月車道鋪面短），采抽用輸“做2萌＋殖2菠＋駐2/椅1踐”吧的壓實(shí)組秀合，前面吐兩臺鋼叫輪趟“乳半并融進(jìn)橡”降交錯(cuò)由低疏向紅高麻“娘緊松跟發(fā)”漏碾壓，比夫如一臺從狐外側(cè)向內(nèi)免側(cè)碾壓，固另外一臺脹則從內(nèi)側(cè)往向外側(cè)碾澤壓；不論鼓去行還是烈回行，壓及路機(jī)第一擋遍就宜采滿用振動壓截實(shí)。工作惠時(shí)，視線蒸宜好，一品般晚上不含宜施工，敘否則會漏式壓，發(fā)生卸壓實(shí)離析麻。洪圖傅2銷是某工地豪中面層夜框晚施工壓卵路機(jī)的殘宗留輪跡。粱鋼輪碾壓單灑水會導(dǎo)茂致表面溫驢度大約下債降哭1逝0姻℃摔左右，宜鳳探討非降陳溫性隔離和劑，以防淘止瀝青混遣合料的熱借量散失。味圖輕2底串某工地夜村晚施工壓救路機(jī)的殘愧留輪跡敢2.4S洪M裙A遷膠輪碾壓鍬的取舍侵規(guī)范乖[3]晝規(guī)貍定悼“戶正常情況圾下火，示SM色A附施工不宜蹈開展膠輪佩碾悔壓例”五，這說明哄規(guī)范并沒累有否定或義靜調(diào)止藏SM記A都膠輪碾壓燃的應(yīng)用。刮那么在特崇殊情況下蚊，又該如役何對待？迷在黃黃高暈速加鋪現(xiàn)膽場，進(jìn)貝入準(zhǔn)200選5遷年謹(jǐn)1鍋1層月份后，賞氣溫較低朱，部二局單施工標(biāo)段帆積極地開琴展了膠輪瓣碾壓的試傲驗(yàn)，在復(fù)息壓完畢之包后施加膠潤輪。外觀罷上庭，帽SM習(xí)A掩鋪面表面擇瑪蹄脂好倍像被膠輪涌搓揉提起刪；客觀芯易樣測試和裹現(xiàn)場滲透竊試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)違，膠輪碾送壓后，空紅隙率和構(gòu)童造深度有肌輕微降低扣，但是封造水效果明昨顯改善。武由于規(guī)范邀指冠出言SM脫A檢鋪面不宜躁采用膠輪賄碾壓，最趁終沒有大絮規(guī)模推廣枕。但是，遲膠輪碾壓我可能也是程一個(gè)不可紫回避的問貓題，尤其參是低溫施繼工、水泥傳混凝土橋男面施工（糊海滄大橋覽鋼橋面采錦用了膠輪些碾壓，黃挽石長江大親橋也采用緩了膠輪碾刻壓）。3．結(jié)語塵（哄1濃）細(xì)集料苗選擇重點(diǎn)貓考察冷燭料臺0.07便5m澆m棒通過百分饞率以及砂央當(dāng)量，主邪要檢驗(yàn)碎癢石場除塵自抽吸設(shè)備浮是否連續(xù)建開啟。纖滑維選擇宜告根據(jù)性能肥和成本綜火合評價(jià)，述纖維用量鞭不宜憑經(jīng)戲驗(yàn)決定，狡宜根據(jù)析粉漏試驗(yàn)的菜拐點(diǎn)加以機(jī)確定。朗（交2蔑）幣SM廣A小瀝青混合溉料設(shè)計(jì)馬堤歇爾擊實(shí)鏈法宜改進(jìn)襪為振動成榜型，裝模昏時(shí)插搗操微作宜量化注，成型溫謊度宜和攤覽鋪溫度相毫一致，采蹈取峰“日預(yù)養(yǎng)少護(hù)免”階措施，找牧出籃“搞預(yù)養(yǎng)錢護(hù)馳”練溫度和實(shí)商際擊實(shí)溫稼度的系統(tǒng)襖偏差。株（朽3熱）均勻拌伯合并且具榴有適當(dāng)高權(quán)溫（攤鋪腹溫度）的順瀝青