SMA改性瀝青在城市道路路面施工中的應(yīng)用

摘要：瀝青作為一種重要的工程材料近年來在路面施工中應(yīng)用越來廣，為了提高路面的使用功能，保證行車舒適安全，盡可能的減少交通事故，一些新型路面結(jié)構(gòu)，如SMA改性瀝青路面，以其構(gòu)造深度大、抗滑性能好，交通噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，在道路路面施工中得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：改性瀝青 路面 施工 應(yīng)用

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（Stone Mastic Asphalt，簡稱SMA)是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉和少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂結(jié)合料，它是由足夠的瀝青結(jié)合料和具有相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石—石嵌擠結(jié)構(gòu)的空隙中形成的。因此，它具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性，良好的水穩(wěn)定性，良好的耐久性和表面功能（抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好）。SMA路面耐久性好，故養(yǎng)護(hù)工作少，使用壽命長，綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益好。本文結(jié)合鹽城市普陀山路道路工程的施工，談?wù)凷MA改性瀝青在城市道路路面的應(yīng)用。

1 工程概述

鹽城市普陀山路道路工程，是2012年鹽城市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目之一。本工程從南環(huán)路向南經(jīng)過松花江路、嘉陵江路、錢塘江路，跨越潮中河、新村河、潮南河、安龍河及其他三條河流，至步湖路，道路全長3375m。道路規(guī)劃40m寬，其中中央分隔帶寬度為5m，兩側(cè)各 8m機(jī)動車道+2.5m綠化帶+4.5m非機(jī)動車道和人行道（人非共板）+2.5m綠化帶。道路按城市道路主干路設(shè)計，機(jī)非車道采用瀝青砼路面。車行道結(jié)構(gòu)形式為瀝青柔性路面，面層組合如下：機(jī)動車道：上面層為改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13C)4cm；下面層為瀝青混凝土(AC-25C)8cm。非機(jī)動車道：上面層采用改性瀝青混凝土，選用AC-13C型，下面層采用中粒式瀝青混凝土，選用AC-20C型。

2 面層材料組成及技術(shù)要求

2.1 粗集料 粗集料是降噪透水路面混合料的骨架，應(yīng)具有良好的顆粒形狀、強(qiáng)度要求、抗滑性能等要求。粗集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)，質(zhì)量有充分保證，集料保證干燥，表面潔凈、粗糙。南京金石磊交通材料公司采石場生產(chǎn)的玄武巖集料1、2號料，粒徑大于4.75mm、小于16mm，完全滿足要求。

2.2 細(xì)集料 細(xì)集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)，表面應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并有適當(dāng)顆粒級配，可將玄武巖或石灰?guī)r通過人工軋制生產(chǎn)。細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求：視密度，≥2.50t/m3；堅(jiān)固性，≤12%；砂當(dāng)量，≥60%。

2.3 礦粉 礦粉是瀝青混合料中不可缺少的材料之一，用量可達(dá)8%-12%。本工程所用礦粉系石灰?guī)r石料經(jīng)磨細(xì)產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中確保了石料中泥土雜質(zhì)去除干凈。生產(chǎn)出的礦粉干燥、潔凈，能通過礦粉倉自然流出。

2.4 瀝青 當(dāng)確定采用改性瀝青鋪筑路面時，根據(jù)工程所在地的氣候、交通等因素，選擇AH-70基質(zhì)瀝青、SBS改性劑。制備改性瀝青時，應(yīng)采用適宜的生產(chǎn)條件和方法進(jìn)行，通過試驗(yàn)確定合理的改性劑劑量和適宜的加工溫度。

2.5 穩(wěn)定劑 采用木質(zhì)素纖維（呈絮狀）作為穩(wěn)定劑，與別的聚合物改性劑不同，木質(zhì)素纖維并不與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。使用木質(zhì)素纖維的主要目的是通過提高疲勞和開裂過程所吸收的能量來提高瀝青混合物的韌性。摻加比例為瀝青混合料總質(zhì)量的0.35%左右。

3 SMA改性瀝青路面施工過程控制

3.1 拌合 SMA混合料的拌合質(zhì)量直接決定著路面質(zhì)量的好壞。為保證改性瀝青混合料的質(zhì)量，拌合機(jī)應(yīng)嚴(yán)格控制吸塵，施工時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)天的拌合產(chǎn)量和礦料級配，計算出所需礦粉量，并與當(dāng)天實(shí)際消耗量進(jìn)行比較。如果實(shí)際消耗的礦粉量不足，則表明拌合機(jī)除塵效果不合要求。通過試拌確定最佳拌和時間，并隨時觀察所拌改性瀝青混合料的品質(zhì)，以瀝青全部裹覆集料顆粒且瀝青混合料色澤均勻一致為度。

拌合時間控制：加入木質(zhì)素纖維后干拌10-15秒，加瀝青后拌合60秒。保證充分?jǐn)嚢杈鶆颉８鞣N材料加熱溫度控制：改性瀝青160℃～170℃，集料195℃～205℃，混合料出廠175℃～185℃。

3.2 運(yùn)輸 使用20輛載重量15T以上的自卸汽車運(yùn)輸，以滿足攤鋪需要。由于SMA瀝青混合料的瀝青瑪蹄脂的粘性較大，運(yùn)輸車的車廂底部要涂較多的油水混合物，而且為了防止運(yùn)輸車表面混合料結(jié)成硬殼，運(yùn)料車應(yīng)用完整無損且中間帶有夾芯的雙層蓬布覆蓋，以保溫防雨及防止環(huán)境污染。氣溫低時采取夾層棉絮來保溫。對每車料子的出廠和到現(xiàn)場溫度進(jìn)行檢測，確保出廠溫度175℃～185℃，現(xiàn)場溫度170℃～180℃。

3.3 攤鋪 攤鋪的質(zhì)量好壞與否是直接決定SMA路面鋪筑是否成功的關(guān)鍵因素之一。SMA混合料“三多一少”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（粗集料多、礦粉多、瀝青多，細(xì)集料少）致使SMA混合料粘度較大，施工溫度較高，決定了影響其攤鋪難度也不小。攤鋪溫度要控制在150℃～165℃之間。

采用兩臺履帶式攤鋪機(jī)前后錯開5～10m，呈梯隊(duì)方式同步攤鋪，兩幅之間應(yīng)有30～60mm左右寬度的搭接。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)放慢，SMA混合料宜放慢至1～3m/分鐘，做到SMA混合料的攤鋪速度應(yīng)調(diào)整到與供料速度平衡，必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。

攤鋪時，宜采用非接觸式平衡梁攤鋪厚度控制方式。調(diào)試好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配，使攤鋪機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

攤鋪要在當(dāng)日相對高溫時段進(jìn)行，路表溫度低于15℃時不宜攤鋪。攤鋪時遇雨，應(yīng)立即停止施工，并清除未壓實(shí)成型的混合料，遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄。

3.4 壓實(shí) SMA改性瀝青的初壓、復(fù)壓采用鋼輪振動壓路機(jī)碾壓，碾壓應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進(jìn)行?；旌狭蠑備伜蟊仨毦o跟著在盡可能高溫狀態(tài)下開始碾壓，不得等候。不能在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓，防止磨掉石料棱角、壓碎石料，破壞石料嵌擠。必須有足夠數(shù)量的壓路機(jī)，初壓和復(fù)壓均不宜少于2臺。碾壓段的長度控制在20m～30m為宜，改性瀝青SMA-13嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī)。

壓實(shí)順序及碾壓遍數(shù)控制：初壓2遍、復(fù)壓2遍、終壓2遍。碾壓時由外側(cè)向中心，由低處向高處碾壓，相鄰碾壓帶重疊1/3—1/4碾壓寬度，初壓后及時檢查平整度。

3.5 接縫 ①縱縫：采用熱接縫形式，在最后做跨接縫碾壓以消除縫跡，可提高路面平整度，美化路面視覺效果。②橫縫：SMA路面的接縫處理要比普通混合料困難一些，攤鋪時應(yīng)在邊部設(shè)置擋板，有可在SMA瀝青層每天施工結(jié)束后，在其尚未冷卻之前，即切割好，并利用水將接縫沖洗干凈，第二天涂刷粘油層后，即可攤鋪新混合料。

4 SMA瀝青施工中容易產(chǎn)生的問題及預(yù)防措施

4.1 過碾壓 由于SMA路面的集料嵌擠作用，壓實(shí)程度不大，壓實(shí)度較易達(dá)到。在高溫狀態(tài)下碾壓，瀝青結(jié)合料的粘度很低，集料的嵌擠也只是棱角部分接觸。反復(fù)碾壓，集料之間不能達(dá)到最終穩(wěn)定狀態(tài)。不管碾壓多少遍，粗集料之間的相對位置總可以存在一定的位移，因此，過碾壓是施工的大忌，表面構(gòu)造深度保持在0.8mm～1.5mm就可以了。

4.2 出現(xiàn)油斑 在SMA路面碾壓成型過程中，路面可能會出現(xiàn)油斑，當(dāng)油斑直徑大于5cm時，應(yīng)及時在油斑區(qū)域?yàn)C(jī)制砂。攤鋪后即出現(xiàn)的油斑，應(yīng)在碾壓之前鏟除、換填。油斑的產(chǎn)生可能是纖維摻加劑拌和不均勻所致，因此需檢查纖維加入量是否正確，拌和時間是否夠長；當(dāng)由于碾壓過度產(chǎn)生油斑時，應(yīng)正確掌握碾壓遍數(shù)及振動力的大??；過高的用油量也會產(chǎn)生油斑，因此要及時檢查拌和樓瀝青計量器的準(zhǔn)確性；拌和料（特別是纖維摻加劑）及路表含有一定的水份，也會產(chǎn)生油斑，因此摻加劑必須干燥，嚴(yán)禁路表帶水施工。

4.3 碾壓成型溫度不夠高 SMA在120℃以下碾壓的效果就很差了，在低溫時碾壓，容易出現(xiàn)不平整。在行車過程中出現(xiàn)車轍，是因?yàn)槟雺翰蛔阍斐傻摹?/p>

5 結(jié)束語

SMA改性瀝青混凝土路面跟傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面相比，在高溫抗車轍、低溫抗裂、疲勞抗裂、抗水損害、抗滑及耐久性等方面都有較大優(yōu)勢，所以將會在高速公路及城市道路路面施工中得到更廣泛的應(yīng)用。但是我國各地區(qū)氣候、地質(zhì)條件相差較大，加上材料、工藝、、及經(jīng)濟(jì)條件的限制，各地有必要結(jié)合本地的實(shí)際情況，探索出一套合適的SMA路面施工應(yīng)用技術(shù)。

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