淺談SMA改性瀝青混凝土路面的施工控制

許權(quán)鋒

(深圳市交運(yùn)工程集團(tuán)有限公司)

瀝青瑪蹄脂混合料(SMA)是一種由改性瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充間斷級(jí)配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。改性瀝青混合料所使用的基質(zhì)瀝青為改性瀝青，同時(shí)混合料中采用纖維穩(wěn)定劑。它以良好的抗車撤和抗滑性等性能獲得了人們的青睞。

1 SMA所使用原材料的質(zhì)量要求

(1)粗集料

SMA所選用的粗集料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬，表面粗糙，形狀接近立方米，有良好的嵌擠能力的破碎集料。用于SMA的粗集料在細(xì)破作業(yè)時(shí)不得采用鄂式破碎機(jī)加工。其中常用的集料有輝綠巖。

(2)細(xì)集料

SMA中選用的細(xì)集料(小于4.75 mm顆粒)要求石質(zhì)堅(jiān)硬，富有棱角，并有一定的表面粗糙度，軟質(zhì)含量小，塑性低，粘土含量不超過(guò)1%。細(xì)集料宜用人工砂，不宜使用天然砂。

(3)填料(礦粉)

SMA中選用的填料必須采用石灰石等堿性巖石磨細(xì)的石粉，其他粉料不宜使用。原石料的泥土雜質(zhì)應(yīng)除凈。填料要求干燥、潔凈。

(4)瀝青

路面面層使用改性瀝青，其技術(shù)要求如下:

①基質(zhì)瀝青:SMA使用的基質(zhì)瀝青要求采用有良好的粘結(jié)性、溫度穩(wěn)定性、稠度較大(較硬一些)一些的瀝青。一般應(yīng)用A級(jí)道路石油瀝青，道路石油瀝青技術(shù)要求見《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)。

②改性劑:選用苯乙稀——丁二稀——苯乙稀嵌段共聚物(SBS)作為改性劑。改性瀝青的技術(shù)要求詳見《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)。SBS改性劑劑量為4%。

2 試驗(yàn)路段的施工

瀝青路面鋪筑前，先施工試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段選取直線型路段進(jìn)行試驗(yàn)，長(zhǎng)度控制在200 m左右。通過(guò)試驗(yàn)路段施工，來(lái)確定混合料的穩(wěn)定性以及運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)設(shè)備的效率和施工方法、施工組織的適應(yīng)性，獲取各類瀝青混合料施工生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)。

3 改性瀝青SMA瀝青混合料的拌制

通常采用間歇式瀝青混合拌料機(jī)來(lái)對(duì)瀝青SMA進(jìn)行拌和。完成混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)與試拌后，可正式向拌合站下達(dá)生產(chǎn)指令。

生產(chǎn)指令包括以下幾方面。

(1)冷集料送料比例、瀝青用量、纖維用量。

(2)每盤混合料中各熱料倉(cāng)集料、填料、瀝青結(jié)合料與纖維的精配數(shù)量。

(3)改性瀝青加熱溫度(不高于175℃)、集料加熱溫度(190～200℃)、混合料出料溫度(175～185℃)。

(4)拌和方式、干拌時(shí)間(10～15 s)與濕拌時(shí)間(30～50 s)。

拌合站必須按上述指令進(jìn)行混合料生產(chǎn)，并對(duì)配合比與施工溫度進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。電腦打印每盤混合料的配合比與溫度數(shù)據(jù)，并對(duì)混合料的數(shù)據(jù)與外觀逐盤進(jìn)行監(jiān)控。

每工作日必須至少取樣2次進(jìn)行混合料抽提篩分試驗(yàn)(篩分試驗(yàn)以洗篩法結(jié)果為準(zhǔn))與馬歇爾特性試驗(yàn)，檢驗(yàn)混合料配合比及馬歇爾試件體積參數(shù)與設(shè)計(jì)的一致性。

拌制好的成品混合料在儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)存放時(shí)間不得超過(guò)4 h，在存放期間不應(yīng)發(fā)生析漏，混合料溫度超過(guò)195℃應(yīng)堅(jiān)決給予廢棄。不容許將SMA混合料存放過(guò)夜用于次日鋪筑。

4 改性瀝青SMA瀝青混合料的運(yùn)輸

瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)輸量應(yīng)多于拌和機(jī)的攪拌能力及攤鋪設(shè)備的施工速度，因此當(dāng)攤鋪設(shè)備前方的瀝青混合料運(yùn)輸車應(yīng)超過(guò)五輛才能開始進(jìn)行攤鋪工作，運(yùn)料車應(yīng)被雙層篷布進(jìn)行嚴(yán)實(shí)地覆蓋。使用包含金屬探測(cè)針技術(shù)的插入式智能溫度計(jì)來(lái)對(duì)瀝青混合料的出廠溫度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)瀝青混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)之后，還應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行檢測(cè)。在插入溫度計(jì)的同時(shí)要確保插入深度不能小于15 cm，在運(yùn)輸車的側(cè)面中間位置設(shè)有專門的檢測(cè)孔，孔口至車廂頂部的距離約為30 cm左右。在拌和機(jī)向運(yùn)料機(jī)進(jìn)行放料工作時(shí)，運(yùn)輸車應(yīng)通過(guò)前后移動(dòng)來(lái)將物料分為三次進(jìn)行裝載，通過(guò)這種方式來(lái)改善粗集料易分離的現(xiàn)象。

5 改性瀝青SMA瀝青混合料的攤鋪

5.1 SMA的攤鋪溫度

在路面攤鋪工程中，最關(guān)鍵的步驟是SMA的溫度控制，SMA的溫度是否達(dá)標(biāo)，可以直接影響到路面的密實(shí)度，并可以決定整個(gè)路面的施工質(zhì)量和持久性。由于在施工過(guò)程中采用的改性瀝青及纖維穩(wěn)定劑來(lái)保持路面質(zhì)量的溫度，因此瀝青混合料在攤鋪過(guò)程中的最適宜溫度應(yīng)控制在160～180℃之間，當(dāng)瀝青混合料溫度低于140℃時(shí)，應(yīng)禁止對(duì)其使用，并作廢料處理。在攤鋪時(shí)，對(duì)地面溫度的選擇也有一些講究，盡量選擇一日之中溫度最高時(shí)段進(jìn)行施工，當(dāng)?shù)孛鏈囟仍?5℃以下時(shí)，不利于道路攤鋪，當(dāng)降雨時(shí)必須立刻停止攤鋪，并將剩余尚未壓實(shí)的混合料進(jìn)行清掃。

5.2 持續(xù)溫度的攤鋪

保證攤鋪工程持續(xù)并穩(wěn)定，是確保道路平整度的最基本條件。應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、設(shè)備的配套情況、攤鋪厚度等參數(shù)進(jìn)行攤鋪速度的設(shè)定。攤鋪速度通常設(shè)定在1～3 m/min，且應(yīng)確保攤鋪機(jī)穩(wěn)定、勻速地進(jìn)行，不得隨意變換速度或中途停頓，且攤鋪機(jī)設(shè)備的物理寬度不應(yīng)超過(guò)7.5 m，通常采用2臺(tái)或2臺(tái)以上同樣類型的攤鋪機(jī)前后錯(cuò)開10～20 m呈梯隊(duì)方式同步攤鋪，且兩者幅度之間應(yīng)保持30～60 mm的寬度搭接，避免前攤鋪車中混合料冷卻的情況發(fā)生。

6 SMA瀝青混合料的碾壓

SMA瀝青混凝土碾壓應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。在SMA鋪筑中通常采用2臺(tái)10～12 T雙鋼輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)各負(fù)責(zé)半個(gè)攤鋪寬度的進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，但在中部應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶挾?約1 m左右)的重疊。另一臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)緊跟前面2臺(tái)壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)，并負(fù)責(zé)消除輪跡。整個(gè)攤鋪碾壓應(yīng)均衡地進(jìn)行且終了溫度應(yīng)不低于120℃。禁止使用輪胎壓路機(jī)，因?yàn)橐皇荢MA混合料粘性大，易粘輪，二是輪胎搓揉碾壓，會(huì)使瑪蹄脂上浮，造成構(gòu)造深度降低，甚至泛油。不允許在新鋪混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動(dòng)位置、突然剎車或停機(jī)休息;其他機(jī)械亦不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。

7 接縫的處理

攤鋪機(jī)全幅施工，不存在縱向接縫，所以應(yīng)保持勻速、不間斷連續(xù)攤鋪以減少橫向接縫，盡量做到一天只有一個(gè)橫接縫。橫接縫一般采用平接縫，也就是切割成垂直面的方法?？稍诼访嫱旯ず?，稍候片刻，在其尚未冷卻之前，就切割好。要求縫直且與路線方向垂直，避免鋸進(jìn)下層。在下次施工搭接前，要先涂刷薄層乳化瀝青后方可接下去鋪筑混合料。

8 開放交通

瀝青瑪蹄脂混合料路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時(shí)，才可開放交通，最一般瀝青混凝土路面，在靜壓完成5～6 h就可以放車通行，而SMA靜壓完成后很長(zhǎng)時(shí)間路面彈性較大，需要保護(hù)24 h以后才可開放交通。

［1］公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ F40-2004)［S］.人民交通出版社.

［2］沙慶林.高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面［M］.人民交通出版社，1999