關(guān)于高速公路SMA路面鋪筑策略的探討

趙 武 斌

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

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關(guān)于高速公路SMA路面鋪筑策略的探討

趙 武 斌

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

簡(jiǎn)要闡述了SMA瀝青的組成與路用性能，從施工溫度、拌和、混合料運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)等環(huán)節(jié)，對(duì)高速公路SMA路面的鋪筑策略進(jìn)行了論述，有助于提升SMA路面的質(zhì)量，有效發(fā)揮SMA的路用性能。

高速公路，SMA，路面，鋪筑策略

1 SMA瀝青的組成與路用性能

1.1 SMA的組成

SMA由以下幾種材料組合而成：瀝青結(jié)合料、集料、填料以及纖維穩(wěn)定劑。

1)瀝青結(jié)合料。為了確保SMA具備足夠的高溫穩(wěn)定性及低溫韌性，要求瀝青結(jié)合料必須具有較高的粘度。2)集料。具體分為粗集料和細(xì)集料，其中粗集料的嵌擠作用使SMA具有了足夠的高溫穩(wěn)定性，為了保證粗集料嵌擠作用能夠獲得充分發(fā)揮，要求所選的粗集料應(yīng)當(dāng)為質(zhì)地堅(jiān)硬、粗糙且棱角分明的石料。雖然在SMA中細(xì)集料的占比較少，但它對(duì)SMA的性能卻有著較大的影響，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)制砂的棱角性及嵌擠性要高于天然砂，其能夠進(jìn)一步增強(qiáng)SMA混合料的高溫穩(wěn)定性，所以拌制SMA時(shí)，應(yīng)以機(jī)制砂作為首選。3)填料。在SMA混合料的拌制中，填料的占比較大，其具有十分重要的作用，選用的填料要有良好的粘附性。4)纖維穩(wěn)定劑。進(jìn)行SMA制備時(shí)，需要加入適量的纖維穩(wěn)定劑，它的加入能夠使SMA混合料的高溫穩(wěn)定性及磨耗性有所提升。

1.2 SMA的路用性能

1)水穩(wěn)定性。該性能具體是指SMA混合料在水體的侵蝕作用下，抵抗脫落、坑槽的能力。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，同種材料和粒徑的SMA要比AC混凝土的水穩(wěn)定性高很多，更適宜作為瀝青路面的面層。2)高溫穩(wěn)定性。該性能具體是指SMA混合料在高溫作用下所能保持的穩(wěn)定性能。由于SMA拌和過程中采用的是改性瀝青，從而使其具備了良好的粘稠性，加之改性瀝青的熔點(diǎn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通瀝青，所以SMA混合料的高溫穩(wěn)定性優(yōu)于AC混合料。3)抗滑性。該性能是指SMA具有較大的摩擦系數(shù)及構(gòu)造深度，從而使其抗滑性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于AC混凝土路面。

2 高速公路SMA路面的鋪筑策略

2.1 SMA路面鋪筑的施工溫度

由SMA本身所具備的路用性能可知，在對(duì)其進(jìn)行鋪筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇較高的施工溫度，如果施工環(huán)境的溫度或是下臥層表面的溫度小于10 ℃，盡可能不要進(jìn)行SMA路面鋪筑施工，因?yàn)檫@會(huì)對(duì)鋪筑質(zhì)量造成影響，從而影響其路用性能的發(fā)揮。SMA的施工溫度應(yīng)當(dāng)按照所選的瀝青標(biāo)號(hào)、粘稠度、改性劑的品種和用量、鋪裝層厚度以及室外氣候溫度等進(jìn)行確定。當(dāng)施工中使用非改性瀝青混合料時(shí)，鋪筑的施工溫度可以通過對(duì)瀝青結(jié)合料在135 ℃和175 ℃下的粘度溫度曲線的測(cè)定進(jìn)行確定。由于是在兩個(gè)不同溫度條件下對(duì)瀝青結(jié)合料進(jìn)行的測(cè)定，故此，當(dāng)瀝青本身的粘稠度較大、鋪筑層厚度較薄且改性劑的用量較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)選用高值，反之則應(yīng)選用低值。若是鋪筑過程中，外界環(huán)境的溫度較低且下臥層的溫度也比較低時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)提高施工溫度，以此來確保鋪筑質(zhì)量。需要特別注意的是瀝青結(jié)合料的最大加熱溫度不得超過175 ℃。

2.2 SMA的拌和

1)在對(duì)SMA進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，可以選用間歇式瀝青拌和機(jī)，并配置相關(guān)的輔助設(shè)備，如溫度自動(dòng)檢測(cè)儀、記錄設(shè)備等，每個(gè)臺(tái)班進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并以此作為SMA施工質(zhì)量檢測(cè)的依據(jù)。2)用SMA拌制的改性瀝青可根據(jù)施工要求選用成品或是在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配制，如果選用成品，要經(jīng)常對(duì)其離析情況進(jìn)行檢驗(yàn)，確保各項(xiàng)指標(biāo)與相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符；若是現(xiàn)場(chǎng)配制，則應(yīng)按照改性劑的品種及基質(zhì)瀝青對(duì)加工工藝進(jìn)行確定。需要注意的是，配制好的改性瀝青應(yīng)當(dāng)放入貯存罐內(nèi)進(jìn)行30 min以上的攪拌，待其徹底發(fā)育之后，方可使用。3)為便于纖維穩(wěn)定劑的加入，可在拌和設(shè)備上配置一個(gè)專用的投料袋，這樣能夠使纖維自動(dòng)加入到拌和鍋或是稱量斗當(dāng)中，纖維的添加方式可以按照纖維的品種和形狀進(jìn)行確定，如果選用比較松散的絮狀纖維，可用風(fēng)機(jī)打散之后自動(dòng)上料，若是顆粒纖維，則應(yīng)當(dāng)在集料投入后立即加入。4)瀝青噴入后的濕拌時(shí)間最低不得少于5 s，可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行增加，并確保加入的纖維能夠均勻散布在混合料當(dāng)中。5)所有拌和用的原材料均應(yīng)當(dāng)堆放在質(zhì)地比較堅(jiān)硬的場(chǎng)地中，如果工程所在地雨水較多，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的防雨和防潮措施；礦粉應(yīng)當(dāng)堆放在環(huán)境干燥的室內(nèi)，若是礦粉倉無法滿足拌和需要時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加投入礦粉的設(shè)備，借此來減少投入礦粉的時(shí)間。6)在對(duì)SMA進(jìn)行拌和時(shí)，回收的粉塵量不得超過礦粉總用量的25%，拌制好的SMA應(yīng)當(dāng)立即使用，如果需要存放在儲(chǔ)料倉中，則應(yīng)以不發(fā)生離析析漏為準(zhǔn)，并且不得存儲(chǔ)到第二天使用。若是采用直接投料法生產(chǎn)改性瀝青，必須確保改性劑的計(jì)量準(zhǔn)確無誤。

2.3 SMA混合料運(yùn)輸

為了確保SMA攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，應(yīng)當(dāng)選用大噸位的運(yùn)料車對(duì)SMA進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸車裝料前，應(yīng)當(dāng)在車廂底部及箱體均勻刷涂一層油水混合料，防止SMA混合料與車廂粘結(jié)；運(yùn)輸過程中為防止SMA混合料表面降溫速度過快產(chǎn)生硬殼，可采用苫布進(jìn)行覆蓋保溫；所有運(yùn)料車在途中均不得隨意停歇，抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)對(duì)SMA的溫度進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)不低于攤鋪溫度要求后方可使用。

2.4 SMA攤鋪

1)在對(duì)SMA進(jìn)行鋪筑前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行表層處理，具體做法如下：使用電動(dòng)工具對(duì)面層進(jìn)行清掃，將各種雜物清除干凈，清掃完畢后，可用高壓水對(duì)面層進(jìn)行沖洗，并待水分蒸發(fā)后，噴灑粘層油，用量應(yīng)控制在0.3 L/m2～0.4 L/m2。2)在高速公路工程中，SMA的攤鋪可以選用2臺(tái)以上型號(hào)相同的攤鋪機(jī)以梯隊(duì)的方式進(jìn)行，相鄰攤鋪機(jī)應(yīng)當(dāng)具備相同的壓實(shí)能力，兩者的攤鋪間距應(yīng)當(dāng)控制在20 m以內(nèi)。改性瀝青的SMA應(yīng)當(dāng)選用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行鋪筑；開始鋪筑前，應(yīng)當(dāng)先將攤鋪機(jī)的熨平板加熱至100 ℃以上。3)為確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，SMA的攤鋪速度應(yīng)當(dāng)與供料速度相協(xié)調(diào)，并遵循緩慢、均勻的原則，在攤鋪過程中不得隨意變換速度，也不可中途停車，根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，攤鋪機(jī)的速度應(yīng)控制在3 m/min～4 m/min，若是供料不足時(shí)，可將速度放慢至1 m/min～2 m/min，同時(shí)，為減少攤鋪機(jī)的停頓次數(shù)，可采取集中攤鋪的方式，每次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)均應(yīng)將剩余的混合料鋪完，并做好臨時(shí)接頭，若是等待供料時(shí)間過長(zhǎng)，表面出現(xiàn)硬殼，應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)攤鋪前，將硬殼鏟除。4)在攤鋪過程中，當(dāng)環(huán)境溫度低于15 ℃，應(yīng)當(dāng)終止作業(yè)，以免影響攤鋪質(zhì)量，SMA混合料卸料至攤鋪機(jī)上時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)混合料的溫度進(jìn)行測(cè)量，確定符合要求后方可攤鋪；SMA的松鋪系數(shù)可以通過試鋪進(jìn)行確定；一旦攤鋪中出現(xiàn)瀝青析漏的情況，必須及時(shí)查明原因，采取相應(yīng)措施處理后，方可繼續(xù)攤鋪；下層潮濕或是雨天，均不得進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

2.5 SMA的壓實(shí)

1)當(dāng)SMA攤鋪完畢后，要及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)，壓路機(jī)可以按照碾壓寬度、碾壓遍數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行確定；對(duì)于雙車道的高速公路而言，各種壓路機(jī)的數(shù)量不得少于4臺(tái)～5臺(tái)。2)SMA路面的初壓可以采用剛性碾靜壓的方法進(jìn)行施工，以壓路機(jī)靠近攤鋪機(jī)為準(zhǔn)，初壓區(qū)段的長(zhǎng)度可按照計(jì)算進(jìn)行確定，盡可能不要超過20 m，通常初壓1遍～2遍即可；復(fù)壓應(yīng)當(dāng)在初壓完畢后立即進(jìn)行，可采用重型振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)不少于3遍～4遍；終壓應(yīng)在復(fù)壓最后一遍完畢后立即進(jìn)行，遍數(shù)為1遍～2遍。3)使用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)SMA進(jìn)行碾壓時(shí)，應(yīng)當(dāng)本著高頻低幅、緊跟慢壓的原則，碾壓速度最快不得超過5 km/h。

3 結(jié)語

在高速公路工程中，SMA路面的鋪筑是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，由于其中涉及的內(nèi)容較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)或細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能對(duì)鋪筑質(zhì)量造成影響。為此，要求施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)了解并掌握SMA路面鋪筑的方法和技術(shù)要點(diǎn)，并將之合理運(yùn)用到實(shí)際工程中，這樣才能夠確保SMA路面鋪筑的整體質(zhì)量。

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On SMA roadbed pavement strategies on expressways

Zhao Wubin

(Shanxi2ndRoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The paper indicates the components of SMA asphalt and traffic performance, indicates the pavement strategies of the expressways SMA roadbed from the construction temperature, mixing, transportation of mixture, pavement, and compaction, so as to enhance the SMA roadbed quality and exert its traffic performance.

expressway, SMA, roadbed, pavement strategies

1009-6825(2016)16-0155-03

2016-03-21

趙武斌(1987- )，男，助理工程師

U416.2

A