影响改性沥青及SMA路面平整度的防治措施

　
影响改性沥青及SMA路面平整度的防治措施
一、影响改性沥青及SMA路面平整度的因素分析 
改性沥青是指掺加改性剂或采取对沥青轻度氧化等加工措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改而制成的沥青结合料；SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构，具有如下特性： 
1.造价高，对路基与路面的365JT施工质量要求较高； 
2.改性剂必须完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能： 
3.改性沥青及SMA混合料具有粗集料多，矿粉多，改性沥青结合料多，细集料少，掺纤维稳定剂，材料要求高的特点，特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高； 
4.只有在高温状态下碾压才能达到密实效果，且不产生推拥，这是SMA的一个重要特征； 
5.改性沥青及SMA混合料致冷后非常坚硬，强度高。 
改性沥青及SMA的特性决定了其施工与普通沥青硅相比具有特殊性，故应加强施工中每一环节的检测控制与管理，从其特性入手，对其特殊的施工工艺进行分析，影响路面平整的主要因素有： 
1.路基与下承层的施工质量。路基填筑不均匀或路基、下承层结构密实度和强度不足，整体稳定性差，易产生不均匀沉降，路面平整度差：对于下承层的平整度以及高程误差，都会通过结构层自下而上层层积累，影响到改性沥青及SMA路面的平整度。 
2.原材料及混合料的质量。只有保证原材料和混合料的质量，才能保证改性沥青及SMA面层的完整性和强度，路面平整性才有保障。 
3.施工工艺及机械配置。本工程采用改性剂SBS，改性沥青制作采用高温剪切与胶体磨的特殊加工方法，拌和时间长，生产率降低，混合料粘度大，施工温度要求高，混合科冷却结硬后强度高，要保证其密实度和平整度以及充分发挥SMA粗集料的嵌挤作用，只有通过采用合理的施工工艺及机械配置才能实现。 
4.施工人员的素质与责任心。只有通过施工人员对施工中每一环节加强检测控制与管理力度，充分调动其主观能动性，才能发挥先进的施工工艺、合理的机械配置和先进的机械设备这一组合的最佳效果。 
二、改性沥青及SMA路面平整度的控制措施 
从影响平整度的主要因素出发，从路基与路面下承层的施工质量，原材料及混合料的质量，施工工艺和机械配置以及施工人员素质等方面采取相应的控制措施，重点应抓施工工艺和机械配置方面。 
1.加强路基与路面下承层的施工质量控制 
对于路基，应从确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度；采取合适的涵、台背、墙背回填与软基处理方案并减少其过渡段的工后沉降差；采取相关措施，减少水对路基产生的病害，确保路基稳定。 
改性沥青及SMA造价较高，一般只使用于上面层结构，若在（承层施工中不重视手整度及高程误差控制，想通过4cm厚上面层的施工来对下承层的不足进行弥补，并取得好的平整性是不可能的。本工程主车道全幅宽12.25m，在下承层施工中，均采用ABG摊铺机全幅式摊铺，保证摊铺混合料性能的稳定性和控制摊铺速度的均匀性，并采用不同的找平方式，对不同下承层的摊铺进行控制，使下承层的平整度控制在较好的水平上。 
2.原材料及混合料质量的控制 
每一批进场的原材料都应按相关规范和标准进行试验，并加强施工中试验自检和抽检力度，保证后材料质量的稳定。 
改性沥青及SMA混合料质量直接影响到沥青面层的施工质量和使用品质，一旦出现不合格的花料。焦料、过油料铺筑到路面上都应立即彻底铲除重铺，经人工修补后的路面是不可能有良好的平整度。混合料生产要严格把关，不合格混合料严禁使用。通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和空隙率VV、VMA、VCA等指标进行调控，同时检测其稳定度和流值；通过温度检测，对改性沥青及SMA生产的四大温度（沥青加热温度160～165℃，改性沥青制作温度165～170℃，改性沥青最高加工温度175℃，集料加热温度190～200℃进行控制，做到不合格材料严禁进场，确保混合料的质里。 
3.加强施工工艺和机械配置的控制 
先进成熟的施工工艺、先进的机械设备和合理的机械配置，是保证改性沥青及SMA路面平整的关键。 
I）摊铺 
本工程采用ABG摊铺机全幅一次性摊铺，应做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿。 
①.运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证平整度的一个重要方面，必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10～20m处停住并挂空档，卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进，卸料完毕后，即驶离摊铺机。由于改性沥青及SMA生产时拌和机生产率降低，为保证其匀速、不间断地连续摊铺，摊铺速度一般不超过3m／min～4m／min，甚至可放慢到lm／min～2m／min，这就要求机手应具有较高的操作水平，以保证摊铺机匀速、连续工作，既能保证压实度又提高平整度。 
②.ABG摊铺机两侧各安装了一台从美国BLAW／KHOX公司引进的浮动基准梁找平装置，如下图所示。 
        
该装置总长16.7m，前端有2X12个可上下自由伸缩的“雪橇”板也称“滑靴”，滑下层表面拖动滑行，构成下层基准面。装置后端有2X8对可上下伸缩的橡胶轮，行驶在摊铺后的混合料表面，构成摊铺后的上基准面。摊铺机的自动找平装置是根据两个基准面的高差控制摊铺厚度。由于雪橇板和橡胶轮都能自由伸缩，可以消除局部不平整对控制厚度的影响。 
由于较长的滑靴式浮动基准梁对提高改性沥青及SMA路面的平整度非常有利，故在本工程部分路段中，对浮动基准梁进一步改装，浮动梁全长33.4m，后端采用2X12个滑靴来代替2X8对橡胶轮，使平整度可达到0.8mm以内。 
③.摊铺机刮料输送器通过闸门后供料和螺旋摊铺器向两侧布料，两者的工作速度要相匹配。在发生暂时性断料时，摊销机应保持继续运转，停止振捣，并接通熨平板加热器，保证改性沥青及SMA的摊铺与碾压符合高温条件要求，这是控制平整度的又一关键所在。 
④.提高摊铺过程中的预压密实度。改性沥青及SMA混合料在高温状态下主要靠粗集料的敬挤作用，可适当提高夯锤的振捣频率，在摊铺机夯锤振捣与熨平板的共同作用下，一般可达到85％以上的预压效果。这样，剩余的压实系数极小，所以初压的痕迹也极小，进而保证了路面的最终乎整度。 
2）碾压 
改性沥青及SMA路面最好采用刚性碾碾压，并在碾压过程中严格控制好碾压温度。本工程采用INGERSOLLRAND振动压路机，其振动力大、幅度宽，初压（温度不低于150℃）、复压（温度不低于130℃）和终压（温度不低于120℃）都采用此种压路机，碾压3～4遍，一气呵成。按照以下原则碾压，充分解决了密安度与平整度的矛盾，实际效果比海沧大桥钢桥面采用CC25振动压路机与YL－20型轮胎压路机组合碾压要好。 
①.按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压，这是与一般沥青混合料碾压方式最大的区别。压路机必须紧跟在摊铺机后面，只有在高温条件下碾压才能取得最好效果，碾压终了温度应不低于120℃；慢压是针对目前碾压速度普遍过快的现象来说，一般要求的碾压速度不能超出4km/h～skm／h；高频和低幅方式对提高SMA的压实度，防止石料损伤，保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义，大振幅很容易造成碾压过度，使石料压碎或者马蹄服上浮，产生“过碾压弹簧”现象。所以碾压八字方针也是保证改性沥青及SMA路面平整的重要环节。 
②.碾压应均衡地进行，倒退时关闭振动，方向要渐渐地改变，不许拧着弯行走，一般可采用欧式碾压，对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压；消除碾压接头轮迹。 
③.压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息；其他机械化不能在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械，尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不能停机，直至该段路面施工结束，否则容易产生局部波浪。 
④.碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少50cm：初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪，影响平整度；终压用光轮压路机