SMA混合料的質(zhì)控措施及施工中的常見問題

許 志 琴

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

SMA混合料的質(zhì)控措施及施工中的常見問題

許 志 琴

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

介紹了SMA路面的特性，從溫度、礦料級配、油石比、馬歇爾試驗等方面論述了SMA混合料的質(zhì)量控制措施，并對SMA路面施工中常出現(xiàn)的過碾壓、路面油斑、路面不平整等問題進(jìn)行了分析，探討了相應(yīng)的解決措施，以保證SMA路面的質(zhì)量。

SMA路面，質(zhì)量控制，混合料，瀝青

SMA混合料是近年來在我國興起的一種新型瀝青路面結(jié)構(gòu)，是國際上公認(rèn)的一種抗變形能力強、耐久性好的瀝青面層混合料。與普通瀝青路面相比，SMA路面的抗車轍、抗裂、抗滑、水穩(wěn)性及耐久性等路用性能優(yōu)越，在國內(nèi)外得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。我國在20世紀(jì)90年代引進(jìn)SMA路面技術(shù)，引起了很多省市廣泛的興趣。經(jīng)過20多年的研發(fā)和工程實踐，取得了不凡的成果。SMA技術(shù)在北京、遼寧、上海、廣東、江蘇、山東等許多地方得到了進(jìn)一步的研究和應(yīng)用。

我省(山西)自引進(jìn)SMA路面以來，分別在太原南過境高速公路、晉焦高速公路上及迎澤西大街南寒連接線采用了改性瀝青SMA路面，多項技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于規(guī)范要求，路面使用效果良好，正在進(jìn)行推廣和應(yīng)用。山西省交科院承擔(dān)的《環(huán)保節(jié)能SMA瀝青路面應(yīng)用技術(shù)研究》提出利用廢舊膠粉代替纖維用于SMA瀝青混合料的新技術(shù)，以降低公路建設(shè)中的資源消耗，滿足公路建設(shè)和維修改造的要求，進(jìn)一步促進(jìn)SMA路面的廣泛推廣，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。本文作者結(jié)合自己的施工經(jīng)驗，介紹了SMS路面施工中的質(zhì)量控制和常見的問題，以供借鑒。

1 SMA路面的特性

近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，使得交通量猛增。同時，伴隨著車輛大型化、渠道化、加上超載嚴(yán)重，我國很多瀝青路面在投入使用不久就出現(xiàn)早期損壞，舒適度和安全性嚴(yán)重不足。為解決該問題，參照國外經(jīng)驗，我國引進(jìn)了SMA路面結(jié)構(gòu)。

SMA路面具有以下優(yōu)點：

1)在混合料中，依靠粗集料顆粒之間形成的良好的擠嵌效果，16 m)段由于受周邊建筑物的影響，不能重夯，擬采用如下設(shè)計方案：

要求清除表層雜土，并采用沖擊碾壓進(jìn)行基底處理，完成后鋪設(shè)1 m厚6%灰土墊層(要求坡腳外側(cè)5 m)，然后采用素土分層碾壓回填，每層壓實度按設(shè)計要求不小于96%。

路基邊坡由下至上開蹬搭槎(見圖2)，每級蹬寬1.0 m，蹬高0.6 cm，坡度3%(朝向內(nèi)側(cè)),每級鋪設(shè)一層2.0 m土工格柵，開挖臺階及新填路基壓實度按路基壓實度要求均不小于96%。

結(jié)合道路管線布設(shè)，要求各專業(yè)管線基底鋪筑50 cm厚6%灰土墊層，再按照各管線設(shè)計要求實施完成。

c.為保證道路邊坡穩(wěn)定性，對高填方路段邊坡均采用拱形護(hù)坡植草防護(hù)，并在坡腳設(shè)置排水邊溝及坡腳擋塊，并換填1 m厚6%石灰土，要求外延至坡腳外5 m，詳見圖3。

3 結(jié)語

東中環(huán)(太行路)建成通車一年有余，以上填方路段道路運行良好，路基未見明顯沉降，可見如上設(shè)計方案對濕陷性黃土地區(qū)高填土路基處理效果良好。建議單位加強監(jiān)測并做好工后沉降監(jiān)測，以便相關(guān)工程借鑒。

[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG D30—2004,公路路基設(shè)計規(guī)范[S].

[3] 魏春龍,劉 捷,李林林.濕陷性黃土路基處理方法分析與綜合評價[J].山西建筑,2008,34(36)：56-58.

使得成型后路面的抗高溫變形和抗車轍能力大幅增強，在一些重載交通路段特別適用；2)混合料使用堅硬、粗糙、耐磨的高質(zhì)量碎石，使得路面表面形成超過1 mm的構(gòu)造深度，是普通瀝青路面的2倍以上，使得SMA路面具有良好的抗滑性和耐磨性能，提高道路行駛質(zhì)量；3)瀝青瑪脂是由高含量的礦粉、纖維和瀝青組成，在粗集料空隙間進(jìn)行填充，極大的增強了瀝青同集料間的粘結(jié)裹覆能力，使SMA路面具有良好的低溫抗裂性能；4)在混合料中，瀝青含量高，使得裹在集料表面的瀝青膜厚度增加。同時，混合料中摻加纖維穩(wěn)定劑，使得路面的抗老化、抗水損害以及耐久性能得到極大加強；采用SMA路面，無論是在拌和、攤鋪、碾壓還是在溫度控制方面，要求都比普通的瀝青路面嚴(yán)格。與普通的瀝青路面相比，SMA路面前期投資增加約20%；施工難度增大；瀝青和礦粉用量較多,加工和鋪筑溫度較高,生產(chǎn)率降低。

2 SMA混合料的質(zhì)量控制

在混合料質(zhì)量控制中，與普通熱拌瀝青混合料相比，SMA混合料與其差別并不大。在SMA路面施工中，進(jìn)行混合料質(zhì)量控制主要在以下4個方面：

1)溫度控制。施工中的溫度控制是確保路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在SMA路面施工中，主要的溫度控制有集料的烘干加熱溫度控制、混合料的拌和及存儲溫度控制、混合料的出廠溫度控制、到達(dá)施工現(xiàn)場的溫度控制等，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)點溫度控制措施，確保每個環(huán)節(jié)的溫度控制落到實處。因此，在施工中按照設(shè)計程序和要求進(jìn)行拌合，運輸途中采取保溫措施(如加蓋篷布等)，建立并落實溫度檢驗制度，以確?；旌狭腺|(zhì)量。

2)礦料級配。在SMA混合料生產(chǎn)中，SMA的級配范圍比普通瀝青混合料的范圍窄，其誤差要求也比普通瀝青混合料的嚴(yán)。對纖維的質(zhì)量誤差應(yīng)控制在±10%以內(nèi)。因此，采用全自動的混合料拌和機具，以便實時監(jiān)控瀝青、集料等原材料質(zhì)量，監(jiān)控混合料級配質(zhì)量，最大限度的確?；旌狭霞壟滟|(zhì)量。

3)油石比控制。在SMA混合料中，要求的油石比必須控制在±0.3%以內(nèi)的誤差范圍內(nèi)。

4)馬歇爾試驗控制。在混合料質(zhì)量檢測中，馬歇爾試驗是最重要的質(zhì)量檢測項目。通過對混合料密度和空隙率、VMA(礦料間隙率)、VCA(粗集料骨架間隙率)、VFA(試件的有效瀝青飽和度)等四大指標(biāo)的檢測，確定混合料是否滿足SMA施工要求。同時，通過馬歇爾穩(wěn)定度和流值檢測來確定試件的穩(wěn)定性。

在工程施工中，應(yīng)按照規(guī)范要求，首先進(jìn)行瀝青、礦料等材料選擇及試驗，通過進(jìn)行配合比設(shè)計及優(yōu)化，再進(jìn)行試拌及試驗段鋪筑檢驗合格后，確定生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)配合比。

3 SMA路面施工中容易產(chǎn)生的問題

SMA路面與普通瀝青路面相比，施工難度較大，施工工藝及氣候、施工條件等因素對路面質(zhì)量影響較大。在SMA路面施工中，由于各種因素的影響，常出現(xiàn)以下問題：

1)過碾壓問題。在SMA路面施工中，碾壓是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),特別容易出現(xiàn)過碾壓問題，導(dǎo)致內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)破壞，使得構(gòu)造深度減少。SMA路面主要是依靠粗集料之間的相互嵌擠達(dá)到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，在高溫狀態(tài)下非常利于碾壓作業(yè)，但必須注意禁止過碾壓，這是絕對不允許的。由于粗集料骨架之間的相互嵌擠，在施工中進(jìn)行攤鋪后立即碾壓，盡量縮短等待時間，是非常容易達(dá)到設(shè)計的壓實度要求的。在高溫狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行碾壓，除導(dǎo)致碎石被壓碎外，還使得瑪脂出現(xiàn)部分上浮現(xiàn)象，導(dǎo)致成型后的路面構(gòu)造深度減少。在施工中，除嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)外，還必須同時注意表面構(gòu)造深度，將其控制在1.0 mm～1.5 mm為宜。

2)路面油斑。SMA路面投入使用后，由于纖維拌和不均導(dǎo)致路面出現(xiàn)油斑是一種常見病害，可能引發(fā)車轍變形?？赡艿脑蛴校篴.人工不均勻添加纖維。人工添加纖維是不可能非常均勻的，人為原因?qū)е碌穆┩?、晚投、少投等不可避免；b干拌時間短?；旌狭线M(jìn)行干拌時，由于攪拌的時間太短，纖維未實現(xiàn)充分分散，會使得混合料中的瀝青分布不均；c.纖維數(shù)量不足。在拌和中，纖維量少，導(dǎo)致混合料離析，瀝青用量過多或過少。

在施工中，要妥善解決路面成型后出現(xiàn)的油斑病害，采取的主要措施是：a.纖維投放機械自動化。將人工投放改為機械投放，避免人為原因?qū)е碌耐斗挪痪?。同時，做好纖維的保管，防止受潮導(dǎo)致的結(jié)團(tuán)問題；b.對發(fā)現(xiàn)的瀝青析漏現(xiàn)象及時采取整治措施。首先逐步降低施工溫度，尋找合理的施工溫度控制點，確保瀝青不會產(chǎn)生析漏。其次對瀝青結(jié)合料用量進(jìn)行核實，可適當(dāng)?shù)慕档陀褪?。最后對混合料中投入的纖維量進(jìn)行檢查，確定是否與設(shè)計要求一致，是否有漏加或少加現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)行以上措施后，瀝青析漏問題還存在，則必須對混合料級配進(jìn)行檢查。

3)路面不平整。在SMA路面施工中，改性瀝青對碾壓時的溫度要求較高。當(dāng)混合料溫度低于130 ℃時，再進(jìn)行碾壓，在路面表面就容易出現(xiàn)不平整。

4)SMA路面開放交通后一段時間內(nèi)出現(xiàn)的掉粒、輪印等現(xiàn)象。由于路面結(jié)構(gòu)沒有完全硬化，對發(fā)現(xiàn)的這種情況，要加強早期的交通控制解決，防止未結(jié)硬前因重車的急轉(zhuǎn)彎等造成表層破壞。

4 結(jié)語

SMA路面能夠顯著地改善瀝青混凝土路面的路用性能，在國外是一種廣泛應(yīng)用的路面結(jié)構(gòu)。在我國，也已經(jīng)成為一種常規(guī)的混合料類型和高等級瀝青路面的實用型表面層。SMA路面抗高低溫穩(wěn)定性、抗水損害等路用性能優(yōu)越，路面的耐久性能良好，投入使用后的養(yǎng)護(hù)成本低，具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

為發(fā)揮SMA路面的優(yōu)點，避免常見的油斑等病害，在施工中，應(yīng)結(jié)合具體的路面工程實例，通過對原材料質(zhì)量控制，選擇最合適的配合比和優(yōu)化施工工藝，以確保SMA路面的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 沙焱東.SMA瀝青路面施工質(zhì)量的有效控制[J].黑龍江交通科技，2013(11)：23-25.

Abstract: Introduced the characteristics of SMA pavement, from the temperature, aggregate gradation, asphalt aggregate ratio, Marshall test and other aspects discussed the quality control measures of SMA mixture, and analyzed over rolling, road surface oil slicks, uneven pavement and other problems of SMA pavement in construction, discussed the corresponding measures, in order to to ensure the quality of SMA pavement.

Key words: SMA pavement, quality control, mixture, asphalt

Inquiry on high-filling subgrade scheme of Taihang road

Gao Ruifeng

(TaiyuanAcademyofMunicipalEngineeringDesign,Taiyuan030002,China)

Combining with Taihang road location, the paper studies general high-filling subgrade section and special high-filling subgrade section treatment methods, and describes subgrade construction matters including groove cleaning, material selection and protective design and so on. As a result, it achieves expected treatment effect.

collapsible loose, high-filling subgrade, slope, pipeline design

The quality control measures and common problems in construction of SMA mixture

Xu Zhiqin

(ShanxiLvliangRoad&BridgeLimitedCompany,Lvliang033000,China)

2014-11-27

許志琴(1969- )，女，工程師

1009-6825(2015)04-0137-02

U416.217

A