瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)及性能研究

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摘要：在公路建設(shè)中，多采用SMA瀝青混凝土作為鋪筑道路的材料，為道路建成后的良好運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。本文結(jié)合塞內(nèi)加爾LL42公路建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)SMA瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)及性能研究進(jìn)行了系統(tǒng)分析，以期對(duì)SMA瀝青混凝土路面性能有進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：SMA瀝青混凝土；路面設(shè)計(jì)；性能研究

1工程概況

塞內(nèi)加爾LL42公路項(xiàng)目位于塞內(nèi)加爾北部盧嘎區(qū)，道路全長(zhǎng)43.6km，起點(diǎn)為隆普勒，終點(diǎn)為勒昂納，是連接首都達(dá)喀爾至第二大城市圣路易斯的國(guó)道。根據(jù)該地特點(diǎn)，公路設(shè)計(jì)為雙向兩車道，路面寬7.0m，路肩寬1.5m。道路底基層由紅土料構(gòu)成，層厚20cm；基層由水泥改性紅土構(gòu)成，層厚20cm；路面面層為瀝青混凝土，層厚5cm；路肩面層為瀝青雙表處。施工內(nèi)容包括路基開(kāi)挖回填、路面結(jié)構(gòu)層、箱涵、路緣石、排水溝、漿砌石護(hù)坡、路牌、里程碑和安全護(hù)欄等，公路設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h。

2SMA瀝青混凝土的路用性能

SMA瀝青混凝土主要以粗骨料為支撐結(jié)構(gòu)，利用瀝青、礦粉等材料組成瀝青瑪蹄脂，具有良好性能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1水穩(wěn)定性

通過(guò)進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)，人們可以發(fā)現(xiàn)，SMA中，瀝青與礦粉、纖維素等發(fā)生膠結(jié)作用，形成了瑪蹄脂，包圍住集料，從而有效抵抗水的損害。將SMA瀝青混凝土材料應(yīng)用于公路建設(shè)中，可以提升公路的水穩(wěn)定性。

2.2高溫穩(wěn)定性

高溫穩(wěn)定性是指瀝青混凝土在更高的溫度下仍能夠保持穩(wěn)定，不熔化。SMA中使用的是改性瀝青，該種瀝青黏稠性高，熔點(diǎn)較高，與普通瀝青相比有較大優(yōu)勢(shì)，具有良好的高溫穩(wěn)定性，對(duì)公路投入運(yùn)行具有重要意義。

2.3抗滑性

抗滑性能可通過(guò)公路摩擦試驗(yàn)確定。在對(duì)SMA瀝青混凝土路面進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，人們可以開(kāi)展摩擦試驗(yàn)，確定公路的摩擦系數(shù)，進(jìn)而斷定公路的抗滑性能。從SMA結(jié)構(gòu)就可以看出，其具有良好的抗滑性能。

3SMA瀝青混凝土路面施工設(shè)計(jì)

3.1施工前準(zhǔn)備

施工前要進(jìn)購(gòu)施工材料，應(yīng)注意選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的大廠家，提前與大廠家簽訂合同，處理好一切事宜。驗(yàn)收材料時(shí)還應(yīng)對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行二次檢查，尤其是瀝青、礦粉和石料等材料，從源頭上進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，合理控制材料進(jìn)廠次序。此外，還要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，如運(yùn)輸設(shè)備、壓路機(jī)、攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)等，施工之前將設(shè)備試運(yùn)行，檢查其能否正常作業(yè)，對(duì)出現(xiàn)故障的施工設(shè)備予以更換，減少其在施工中出現(xiàn)故障的頻率。施工期間要做好相關(guān)設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作，從而保證道路施工時(shí)間，提高施工效率。

3.2SMA瀝青混凝土的攤鋪

SMA瀝青混凝土鋪筑前，應(yīng)先檢查路面下層部分施工狀況，檢查路面下層地面質(zhì)量是否達(dá)到鋪筑混凝土的要求。檢查過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)路面下層質(zhì)量不符合相關(guān)質(zhì)量規(guī)定，應(yīng)停止鋪筑SMA瀝青混凝土。攤鋪SMA瀝青混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)該地公路狀況，選取合適數(shù)量的攤鋪機(jī)，確保攤鋪機(jī)工作性能良好。攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)攤鋪速度不宜過(guò)快，根據(jù)工程結(jié)束預(yù)算時(shí)間，在保證攤鋪質(zhì)量的前提下合理規(guī)劃攤鋪時(shí)間，且攤鋪需一次完成，一次性把SMA瀝青混凝土攤鋪到位，不得出現(xiàn)往返攤鋪現(xiàn)象。塞內(nèi)加爾LL42公路屬于一級(jí)公路，應(yīng)采用兩臺(tái)以上的攤鋪機(jī)進(jìn)行聯(lián)合攤鋪，相鄰的兩臺(tái)攤鋪機(jī)在攤鋪重疊上應(yīng)保持在5～10cm。

3.3SMA瀝青混凝土的碾壓

碾壓作為SMA瀝青混凝土路面施工的主要步驟，若要有效提高SMA瀝青混凝土路面壓實(shí)度，增加壓路機(jī)壓實(shí)功能至關(guān)重要。在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實(shí)時(shí)，要注意保證其符合瀝青壓實(shí)度和平整度的要求，且SMA瀝青混凝土的分層壓實(shí)厚度不得大于10cm。另外，在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實(shí)時(shí)，為使道路建設(shè)達(dá)到最好效果，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟，并且壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度進(jìn)行碾壓，在碾壓過(guò)程中，碾壓次數(shù)及速度是相互作用及制約的。當(dāng)碾壓速度過(guò)快時(shí)，為保證質(zhì)量，碾壓次數(shù)會(huì)相應(yīng)增加，但這樣就造成碾壓效率的降低，所以保持合理的碾壓速度極為重要。SMA瀝青混凝土碾壓總共分為三個(gè)階段，分別為出壓、復(fù)壓和終壓。初壓緊跟在SMA瀝青混凝土攤鋪之后，在路面溫度較高的情況下進(jìn)行，進(jìn)行初壓時(shí)，應(yīng)從路邊向中間進(jìn)行壓實(shí)，如果路邊有綠化帶等遮擋，可以在緊靠遮擋的位置進(jìn)行碾壓。復(fù)壓在初壓之后進(jìn)行，主要是對(duì)初壓進(jìn)行檢查，這一過(guò)程一般采用重型輪胎壓路機(jī)，終壓在復(fù)壓之后，是對(duì)整個(gè)路面壓實(shí)度的最終檢查，終壓次數(shù)一定不能少于兩次，確保SMA瀝青混凝土完完全全被壓實(shí)，直到路面沒(méi)有明顯痕跡。另外，在整個(gè)碾壓過(guò)程中，還應(yīng)注意車道變換問(wèn)題，在進(jìn)行車道變換時(shí)要注意在已碾壓路段進(jìn)行變道，并且注意方向變換要緩慢進(jìn)行，防止對(duì)瀝青路面造成破壞。

3.4SMA瀝青混凝土的接縫施工

在SMA瀝青混凝土路面施工中，其接縫施工有縱向接縫和橫向接縫兩種形式，進(jìn)行縱向接縫施工時(shí)多采取熱接縫形式，施工時(shí)將已經(jīng)鋪好的混凝土部分留下10～20cm寬，暫不壓實(shí)，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，最后作跨縫碾壓以消除痕跡。橫向的施工縫多運(yùn)用平接縫，在3m直尺的縱向延伸位置，其端部直尺要成懸臂狀，把直尺脫落及攤鋪層位置當(dāng)裂縫進(jìn)行切割鏟除。另外，在攤鋪之前要清理接縫部位的粉塵，再往里填充些許瀝青，而后進(jìn)行攤鋪碾壓，碾壓時(shí)應(yīng)采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，后改為縱向碾壓，直至混凝土全部在新鋪層上。

4結(jié)語(yǔ)

本文依托塞內(nèi)加爾LL42公路項(xiàng)目，通過(guò)研究該項(xiàng)目瀝青混凝土施工工藝，分析SMA瀝青混凝土的性能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而分析了SMA瀝青混凝土在公路建設(shè)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為新時(shí)期公路建設(shè)提供技術(shù)參考，這對(duì)今后SMA的發(fā)展與施工也具有一定的指導(dǎo)作用。

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作者：徐少武 趙陽(yáng) 單位：中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司