謝劍星
(福建省泉州市東海建筑有限公司, 福建 泉州 362000)
南平市武夷新區東站片區市政道路工程合作投資建設項目,總造價為27965萬元,其中規劃一路(規劃七路~規劃二路段)位于建陽市將口鎮洋墩村,道路全長242.35m,道路呈南北走向,起點于規劃七路交叉口,終點于規劃二路交叉口,途徑相交于規劃十路。道路等級為次干道,道路標準紅線寬度為30m,雙向四車道,設計時速為30km/h,最大縱坡為2.33%,橫坡為1.5%,最小縱坡為0.6%。該市政道路面層采用SMA-13 瀝青路面,路面總厚度為16cm,SMA-13 瀝青面層厚度為4cm。
SMA-13 瀝青混合料采用70 號基質瀝青,質量等級為A 級,摻入4.1%的SBS改性劑形成改性瀝青,型號為SBS(Ⅰ-D),基質瀝青相關技術性能檢測結果如下:針入度(100g,5s,25℃)的檢測結果為67,閃點為65℃,60℃動力粘度為250Pa.s,軟化點(環球法)為49℃,針入度指數為0.4,延度(5cm/min,10℃)為30cm,延度(5cm/min,15℃)為145cm,所有指標均滿足技術要求;改性瀝青相關技術性能檢測結果如下:針入度(100g, 5s,25℃)的檢測結果為57,閃點為85℃,135℃運動粘度為1.8Pa.s,軟化點(環球法)為84℃,針入度指數為0.6,延度(5℃)為27cm,所有指標均滿足技術要求。
(1)粗集料
本工程的粗集料采用玄武巖碎石,主要有兩種規格,1 號料的規格為5~10mm,2 號料的規格為10~15mm,粗集料相關技術性能檢測結果如下:表觀相對密度為2.715t.m-3,針片狀顆粒含量為8.6%,吸水率為0.3%,洛杉磯磨耗損失為11%,石料壓碎值為10.5%,對瀝青的粘附性為5 級,磨光值為48%,所有指標均滿足技術要求。
(2)細集料
本工程的細集料采用河砂,3 號料的規格為0~3mm,細集料相關技術性能檢測結果如下:視密度為2.705t.m-3,堅固性為9.6%,含泥量為1.0%,砂當量為67%,棱角性為52%,所有指標均滿足技術要求。
本工程的填料采用石灰礦粉,填料相關技術性能檢測結果如下:表觀相對密度為2.695t.m-3,塑性指數為3.3%,含水量為0.2%,親水系數為0.5,顆粒直徑<0.075mm 的含量為91.3%,顆粒直徑<0.15mm 的含量為97.2%,顆粒直徑<0.6mm的含量為100%,所有指標均滿足技術要求。
本工程采用木質素纖維作為纖維穩定劑,摻量為0.3%。纖維穩定劑相關技術性能檢測結果如下:灰分含量為16.5%,吸油值為8.2 倍纖維質量,平均長度為2mm,含水量為3.2%,PH 值為6.5,所有指標均滿足技術要求。
按照中值線對SMA-13 瀝青混合料的配合比進行設計,按照設計經驗值的“10~20~30”進行配置,經過電算和多次室內試驗的配置,確定了SMA-13 瀝青混合料礦料級配配合比設計為:1 號料:2 號料:3 號料:石灰礦粉=42:31:17:10。
根據設計經驗值,以油石比為6%為基數,上下浮動0.3%進行馬歇爾試驗,對試驗結果進行分析與比較,確定SMA-13 瀝青混合料的最佳油石比為6.3%,試驗結果如下:穩定度為7.81kN,毛體積相對密度為2.455t.m-3,流值為42.6mm,空隙率為3.8%,理論最大相對密度為2.549t.m-3,有效瀝青飽和度為78.1%,,礦料間隙率為18.2%,所有指標均滿足技術要求。
SMA-13 瀝青混合料的抗車轍試驗所得動穩定度為7525 次/mm,滿足≥3000~6000 次/mm 的規范要求;謝倫堡析漏試驗結果為0.06%,滿足≤0.1%規范要求;肯塔堡飛散試驗結果為 2.5%,滿足≤15%規范要求;滲水性試驗結果為4.2mL.min-1,滿足≤50mL.min-1規范要求;殘留穩定度為93.8%,滿足≥85%的規范要求;凍融劈裂強度比為91.2%,滿足≥80%規范要求。
瀝青加熱溫度≤155~165℃,瀝青混合料的出料溫度≤145~170℃,粗細集料的加熱溫度≤165~195℃,瀝青混合料的出料溫度如果超過195℃則按照廢料進行處置,并做好相關記錄;瀝青混合料到達施工現場的溫度≥150℃,瀝青混合料開始攤鋪的溫度≥150℃,瀝青混合料的初始碾壓溫度≥145℃,終壓后的瀝青路面溫度≥70℃,可以上車行駛的瀝青路面溫度≤50℃。正式大面積施工之前,應進行試驗段的施工,根據試驗段施工情況對相關施工參數進行收集與分析,本工程SMA-13瀝青混合料試驗段的施工溫度控制如下:瀝青混合料的出料溫度平均值為161.9℃,運至施工現場的瀝青混合料溫度平均值為156.7℃,瀝青混合料攤鋪溫度平均值為153℃,瀝青混合料的初始碾壓溫度平均值為148.3℃,終壓后的溫度平均值為101.5℃,試驗段的SMA-13瀝青混合料施工溫度控制均滿足施工規范的要求。
本工程SMA-13瀝青混合料的運輸采用40t的自卸翻斗車,根據瀝青混合料的攤鋪速度以及運輸距離,本工程總共安排8輛自卸翻斗車,施工現場要求至少有2輛運料車在攤鋪機前等待。自卸翻斗車的車廂內應清理干凈,然后涂刷1:3柴油水隔離劑,預防瀝青混合料粘貼在車內,自卸翻斗車車頂應鋪設防雨保溫帆蓬布。
SMA-13瀝青混合料的攤鋪采用兩臺步履式攤鋪機進行攤鋪,攤鋪機型號為ABG8820B,夯錘振級選用5級,該攤鋪機能夠較快使得瀝青路面初始壓實度進行提高,松鋪系數為1.15,攤鋪機的前后距離≤10m,攤鋪速度為2~3m/min,相鄰兩幅的重疊輪跡寬度為5~10cm,攤鋪應均勻連續和緩慢。攤鋪前,適當地調整熨平板下的墊木高度,其高度根據虛鋪量與攤鋪厚度之和進行確定,墊木厚度經過調整之后,將熨平板固定在墊木之上,在電腦系統里將攤鋪機的擊振力和振頻設置完成,實現由電腦系統自動對攤鋪厚度進行控制;熨平板的距離應≤5m,熨平板的預熱時間為30min,預熱溫度≥100℃,兩臺攤鋪機前后形成梯隊作業,縱向熱接縫應保持良好,攤鋪溫度應≥150℃,做好相鄰兩幅的拼接縫的攤鋪。
SMA-13瀝青混合料攤鋪完成后應及時進行碾壓,嚴格按照瀝青混合料碾壓施工工藝要求進行施工。初壓采用雙鋼輪壓路機,初壓形式為靜壓,初壓溫度≥145℃,初壓速度為2~2.5km/h,初壓1遍;復壓采用雙驅雙振壓路機,復壓形式為振壓,復壓溫度≥125℃,復壓速度為3~4.5km/h,復壓3遍;終壓采用雙鋼輪壓路機,終壓形式為靜壓,終壓溫度≥70℃,終壓速度為3~4km/h,終壓2遍;相鄰兩幅碾壓的重疊寬度為1/3~1/4的輪寬,碾壓過程中不得有急剎車或者掉頭等行為,碾壓長度控制在30~50m。碾壓完成后,技術人員應及時對瀝青路面的平整度與壓實度進行檢查,確保碾壓的施工質量。
SMA-13 瀝青路面全部施工完成按照施工規范要求對相關技術指標進行檢測,SMA-13 瀝青面層的厚度為4.0~4.3mm,滿足設計要求;SMA-13 瀝青面層的構造深度為19~23mm,最大值與平均值的比值為1.05,滿足≤1.5 的標準要求;壓實度101%~102%,滿足≥98%的設計要求。SMA-13 瀝青路面的技術指標均滿足設計要求。