淺談SMA改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)

龍久德

(貴州省凱里公路局)

1 SMA改性瀝青概述

SMA改性瀝青的主要特點(diǎn)是粗集料多、瀝青多、礦粉多、細(xì)集料少。SMA混合料是種可以明顯提高路面耐久性、高溫抗車轍能力的瀝青面層混合料。其中，瀝青瑪蹄脂具有粘結(jié)作用，可以使路面低溫變形能力以及水穩(wěn)定性有很大的提高。SMA采用大量的瀝青和礦粉，使得瀝青膜加厚，混合料空隙減小，從而使耐水性、耐久性以及耐老化性均得到提高?？傊?，SAM改性瀝青多種材料的混合，有效的提高混凝土路面的質(zhì)量，被廣泛應(yīng)用于混凝土路面施工中。

2 實(shí)例探討SMA改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)

2.1 工程概況

某工程為某一橋段路面建設(shè)工程。為了保證上面層試驗(yàn)段的施工質(zhì)量，在中面施工的基礎(chǔ)上積極做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，優(yōu)化施工方案，以確保瀝青上面層的各項(xiàng)質(zhì)量要求。瀝青混凝土上面層為SMA-13，路線全長約1.7km，其礦料級(jí)配類型、目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完畢。

2.2 鋪筑前技術(shù)準(zhǔn)備

(1)施工方案

采用拌和機(jī)集中拌和，大噸位自卸車運(yùn)輸至攤鋪現(xiàn)場，兩臺(tái)ABG-423型攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，單幅全寬一次攤鋪，攤鋪上面層采用一臺(tái)攤鋪機(jī)走接觸式聲納控制自動(dòng)找平系統(tǒng)，另一臺(tái)攤鋪機(jī)采用走機(jī)械式自動(dòng)找平梁系統(tǒng)。

(2)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，一定要從三個(gè)階段進(jìn)行:一是目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，二是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，三是生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。當(dāng)前，本工程已經(jīng)完成了前兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)。

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)主要指標(biāo)如下。油石比:6.3％(最佳瀝青用量6.0％);集料配合比:1#∶2#∶3#∶4#∶礦粉=40∶32∶0∶17.5∶10.5;空隙率:4.1％;穩(wěn)定度:11.67kN，殘留穩(wěn)定度:87.6％。

表1 礦料級(jí)配

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì):從間歇式拌和機(jī)二次篩分進(jìn)入各熱料倉的材料中取樣進(jìn)行篩分，以確定各熱料倉中的材料用量比例，供拌和機(jī)控制室使用。同時(shí)反復(fù)調(diào)整冷料倉的進(jìn)料比例以達(dá)到進(jìn)料均衡，并取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3％等三個(gè)瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量，以確定生產(chǎn)配合比。試驗(yàn)資料征得有關(guān)單位的同意，其主要指標(biāo)為油石比:6.3％(瀝青含量6.0％)，熱料倉比例:1#∶2#∶3#∶4#∶礦粉=42∶29∶5∶13∶11。

(3)材料準(zhǔn)備

進(jìn)場的材料均按規(guī)定進(jìn)行檢查驗(yàn)收。瀝青，采用SBS改性瀝青，其技術(shù)指標(biāo)均符合施工規(guī)范要求。粗集料，采用東海安峰山優(yōu)視石料廠生產(chǎn)的玄武巖。細(xì)集料，采用東海安峰山優(yōu)視石料廠生產(chǎn)的玄武巖機(jī)制砂。礦粉，采用贛榆班樁石料廠生產(chǎn)的礦粉，外觀干燥潔凈、無團(tuán)粒。

2.3 具體施工

(1)SMA混合料拌合

抗剝落劑采用施工指導(dǎo)意見中的支管摻配法進(jìn)行填加和用泵力循環(huán)攪拌法進(jìn)行攪拌2～3次，保證抗脫落劑和瀝青攪拌均勻。

木質(zhì)素絮狀纖維采用電子機(jī)械式投料機(jī)填加。具體方法投料機(jī)的計(jì)量裝置與熱料倉的計(jì)量裝置相連接，在熱料倉計(jì)量集料的同時(shí)，投料機(jī)將木質(zhì)素絮狀纖維兩次粉碎后，通過控制空壓機(jī)轉(zhuǎn)速將木質(zhì)素絮狀纖維投入(加入木質(zhì)素絮狀纖維的時(shí)間為7.5kg/9s)，并干拌3～5s，然后再加瀝青進(jìn)行攪拌。

表2 瀝青混合料施工溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

瀝青混凝土施工溫度控制標(biāo)準(zhǔn)如表2。擬定瀝青加熱溫度為165～170℃，礦料加熱溫度為200℃左右，混合料出廠溫度為170～180℃。瀝青混合料拌和時(shí)間為干拌15s、濕拌45s并以瀝青全部裹復(fù)礦料。

(2)瀝青混合料攤鋪

對瀝青混合料進(jìn)行攤鋪前，必須要做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。例如，首先要在攤鋪機(jī)的料斗內(nèi)噴灑上一些防粘液;其次，待到攤鋪機(jī)就位以后，要保證攤鋪機(jī)的攤鋪溫度。主要是事先預(yù)熱30min左右，讓熨平板的溫度高于100℃。此外，還應(yīng)當(dāng)對攤鋪機(jī)的熨平板進(jìn)行調(diào)整，將其高度調(diào)整到與松鋪厚度一致，松鋪系數(shù)為1.10，攤鋪速度為3.0m/min以內(nèi)。在互通匝道部分采用一臺(tái)攤鋪機(jī)全幅攤鋪，攤鋪時(shí)采用走機(jī)械式自動(dòng)找平梁系統(tǒng)，在主線時(shí)采用兩臺(tái)ABG-423型攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，全幅全寬一次攤鋪，其中前一臺(tái)攤鋪機(jī)采用走機(jī)械式自動(dòng)找平梁系統(tǒng)，后一臺(tái)攤鋪機(jī)走接觸式聲納控制自動(dòng)找平系統(tǒng)。調(diào)整好兩臺(tái)攤鋪機(jī)的寬度，使混合料能充分?jǐn)備伒铰肪壥坝猜芳邕吷?，并使兩臺(tái)攤鋪機(jī)有一定的搭接寬度，以充分保證縱縫處的壓實(shí)度。確保攤鋪機(jī)速度與拌和設(shè)備生產(chǎn)能力相適應(yīng)，保證攤鋪過程勻速、連續(xù)不間斷。攤鋪機(jī)因機(jī)械原因引起缺陷時(shí)，立即停止攤鋪。

(3)碾壓

碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)碾壓階段緊密銜接。壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)當(dāng)根據(jù)壓路機(jī)類型以及即將運(yùn)作的壓實(shí)階段來確定。

表3 初壓、復(fù)壓、終壓的壓路機(jī)類型及行進(jìn)速度km/h

在匝道部分，初壓時(shí)采用DD110雙鋼輪壓路機(jī)前進(jìn)和后退均振動(dòng)碾壓兩遍，在主線部分，初壓時(shí)采用DD110、BW202雙鋼輪壓路機(jī)前進(jìn)和后退均振動(dòng)碾壓各1/4幅兩遍。碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪都朝向攤鋪機(jī)，勻速前進(jìn)，后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛，碾壓速度控制在4.0km/h以內(nèi)，初壓時(shí)溫度控制在150℃以上。在匝道部分，復(fù)壓、終壓采用VSH150雙鋼輪壓路機(jī)前進(jìn)和后退都靜壓一遍;在主線部分，復(fù)壓、終壓采用VSH150、CC501雙鋼輪壓路機(jī)靜壓兩遍。碾壓速度控制在4～5km/h，碾壓以后的溫度需要控制在110℃以上。壓路機(jī)碾壓的長度要堅(jiān)持與攤鋪機(jī)攤鋪速度平衡的原則，并控制在20～30m范圍內(nèi)。當(dāng)碾壓時(shí)使用靜壓方式的情況下，壓路機(jī)輪跡應(yīng)當(dāng)保持重疊1/3～1/4碾壓寬度。而且要配置專門的人員指導(dǎo)壓路機(jī)的操作，確保壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)遍數(shù)，即要防止漏壓，也要防止過壓。在壓實(shí)過程中，難免會(huì)遇到一些大型壓路機(jī)無法壓實(shí)的地區(qū)，例如橋梁、擋墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角等區(qū)域，遇到這種情況，應(yīng)當(dāng)使用一些小型的壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，做到路面的每一個(gè)角落都?jí)簩?shí)完成。壓路機(jī)禁止停放在剛施工好的瀝青路面上或溫度較高的工作面上。

(4)接縫處理

施工結(jié)束時(shí)，在端頭50～60cm范圍內(nèi)撒適量砂子，便于接縫處端頭容易鏟除。對于施工結(jié)束時(shí)留下的橫縫，應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁毛勒縫20m以外，以確保毛勒縫兩邊路面表面的平順。在橫向接縫處理時(shí)，使用平接縫的方法，而且處理中注意要點(diǎn)是:緊密粘接，充分壓實(shí)，連接平順。在對接縫進(jìn)行碾壓完成以后，使用3m直尺法食試驗(yàn)路面的平整度。對于一些超過3mm的端頭將其切除，切除面必須要保證垂直，切除后還應(yīng)當(dāng)及時(shí)將路面、接縫面進(jìn)行清洗，保持清潔，接著涂刷粘層瀝青。此外還要注意，下一次施工接縫時(shí)，先用熱料將接頭處預(yù)熱，然后再攤鋪，以便于新舊面的結(jié)合。對于相鄰或者上下層的橫向接縫，應(yīng)該注意保持1m以上的錯(cuò)位。碾壓時(shí)，先用鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，按照一定的流程以及工序碾壓完成后，接著進(jìn)行縱向碾壓。

2.4 施工注意事項(xiàng)

熱拌瀝青混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻，路面壓實(shí)完成24h后，方能允許施工車輛通行。注意天氣預(yù)報(bào)，加強(qiáng)工地現(xiàn)場與瀝青拌和廠聯(lián)系，使各工序緊密銜接。遇雨時(shí)，有關(guān)人員要切記要停止瀝青混合料的攤鋪工作，對于一些還未壓實(shí)卻被淋的材料，雨后要將其清除，重新使用新料攤鋪壓實(shí)。嚴(yán)格按規(guī)定遍數(shù)進(jìn)行碾壓，防止漏壓和超壓。大噸位雙鋼輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，終壓溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，以保證輪跡的消除。此外，施工現(xiàn)場要防止對路緣石、硬路肩、立柱、邊坡等的污染。

3 結(jié)束語

SMA改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)其主要特點(diǎn)是采用了SMA瀝青混合料，這種材料將混凝土結(jié)合料、礦粉、穩(wěn)定劑等混合一起，利用各種材料的優(yōu)勢，最終使得路面能夠達(dá)到抗滑性、耐久性、高溫穩(wěn)定性等的特點(diǎn)，大大提高了公路路面的質(zhì)量，確保投運(yùn)后的公路能夠充分發(fā)揮作用。因此，應(yīng)當(dāng)予以大力的推廣與應(yīng)用。

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[3] 李振霞.改性瀝青混合料杭車轍性能研兄[A].2010.