SMA-13改性瀝青路面施工要點

葉 鴻 娟

(山西公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國很多高等級公路建設(shè)初期是按照高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。但隨著車流量與日俱增，行駛頻度急劇增長，貨運車軸重不斷增加，很多高速公路路面出現(xiàn)不同程度的損壞。為解決該問題，我國從國外引進(jìn)了SMA混合料，能顯著提高瀝青路面的耐久性，得到了公路建設(shè)者的普遍關(guān)注。

與普通瀝青混合料相比，SMA混合料的高溫穩(wěn)定性、抗老化、抗水損害性能明顯優(yōu)越。SMA混合料具有良好的路用性能，孔隙率小表現(xiàn)出路面具有的水穩(wěn)定性良好，高溫穩(wěn)定性則表現(xiàn)出路面具有很強(qiáng)的耐久性和抗車轍能力，且抗滑性能也十分顯著，是一種理想的在路面表層中應(yīng)用的混合料結(jié)構(gòu)。

SMA路面性能顯著，路面抗滑耐磨，行車舒適感好，雨天行駛沒有太大的水霧，且摩擦力大不易打滑，能有效確保行車安全和舒適度。同時，壽命周期內(nèi)的性價比高，具有較長的使用壽命，且養(yǎng)護(hù)工作量小，社會效益顯著。

1 SMA概述

SMA路面結(jié)構(gòu)的特性可概括為三多一少，是指和其他瀝青混合料路面進(jìn)行比較，使用了較多的粗集料、礦粉和瀝青，較少的細(xì)集料。在SMA混合料中，還摻加了適量的木質(zhì)素纖維，大大增強(qiáng)了混合料的耐老化性能，提高其抗熱性能和抗凍性能，可保證路面在-40 ℃～95 ℃環(huán)境下不出現(xiàn)變形。

SMA混合料的適應(yīng)性廣，適用于各種高速公路、橋面鋪裝等瀝青混合料上面層，可重點在重交通路面、交叉路口和路面轉(zhuǎn)彎處等容易破損部位進(jìn)行鋪裝，確保路面耐久性。還可用于公路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和補(bǔ)強(qiáng)。

與普通瀝青混合料相比，SMA路面對路基質(zhì)量要求高，且施工質(zhì)量難以控制，施工成本較高，但后期維護(hù)成本低，總體上路面全壽命成本較低，仍具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

與普通瀝青混凝土路面相比較，SMA改性瀝青路面對施工質(zhì)量的要求高，各施工工序也有特殊要求，須重視和加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，從集料、配合比設(shè)計、混合料拌和、運輸、瀝青混合料溫度、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，保證壓實度和平整度。在某高速公路中，路面計劃采用SMA-13改性瀝青混合料為上面層，筆者對施工過程中的質(zhì)量控制要點進(jìn)行了總結(jié)，以期借鑒。

2 原材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量是確保路面質(zhì)量的基礎(chǔ)，應(yīng)注意從源頭上抓起，確保原材料質(zhì)量符合設(shè)計要求。

1)粗集料。采用堅硬、耐磨的玄武巖，采用反擊式破碎機(jī)進(jìn)行加工，表面粗糙。要求顆粒形狀良好，近似立方體，對針片狀含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保路面耐磨度，保證路面壽命增長。

2)細(xì)集料。采用機(jī)制砂，要求具有一定級配。為防止出現(xiàn)離析，集料進(jìn)入拌和場后，應(yīng)分類分層、逐層向上堆放，還須注明規(guī)格產(chǎn)地等信息。

在細(xì)集料堆放時，為控制集料含水量，確保瀝青混合料質(zhì)量，須采取防潮覆蓋措施。

3)礦粉。采用石灰?guī)r磨細(xì)得到的礦粉，干燥、潔凈、不成團(tuán)，能從粉倉中自由流出。

4)瀝青。混合料采用SBS改性瀝青，粘層采用SBR改性乳化瀝青。每批次進(jìn)行試驗一次，對瀝青延度(15 ℃)、軟化點、針入度進(jìn)行檢查。

3 SMA混合料設(shè)計要點

SMA改性瀝青配合比設(shè)計和普通瀝青混凝土相同，采用馬歇爾試件成型法進(jìn)行。為確保路面壓實后形成較大的構(gòu)造深度，SMA礦料級配采用間斷級配。在混合料設(shè)計中，嚴(yán)格按目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及試驗段鋪筑三個階段進(jìn)行，確定礦料級配與最佳油石比。使用馬歇爾法進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計時，施工控制用標(biāo)準(zhǔn)密度使用確定生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量下相應(yīng)的混合料毛體積相對密度。

進(jìn)行試驗段鋪筑時，嚴(yán)格按確定的生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌試鋪。馬歇爾驗證從試驗段路面上取樣進(jìn)行，路面空隙率大小通過鉆芯取樣進(jìn)行檢測，最后確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

4 施工工藝

4.1 粘層施工

采用粘層油確保SMA路面表面層與下承層間的連接。

在本項目中，為確保路面整體性，采用SBR改性乳化瀝青為粘層油，至少在混合料攤鋪前1 d完成噴灑。

粘層油灑布采用瀝青灑布車進(jìn)行，按0.2 L/m2～0.3 L/m2進(jìn)行灑布量控制，應(yīng)確保灑布均勻。

當(dāng)氣溫低于10 ℃或路面潮濕時，不得澆灑粘層瀝青。

待粘層完全破乳后，方可施工SMA混合料。

4.2 混合料拌和

SMA混合料為間斷級配，混合料質(zhì)量受集料級配波動的影響大。在混合料拌和作業(yè)中，應(yīng)嚴(yán)格按各集料摻量的配合比進(jìn)行拌制，對配合比的控制為拌和作業(yè)的關(guān)鍵控制點。

采用間歇式瀝青混合料拌和機(jī)進(jìn)行混合料生產(chǎn)。要求拌和樓能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的全自動控制，須配備有打印、高精度稱量和二級除塵裝置等。

在拌和過程中，混合料為避免出現(xiàn)拌和不均現(xiàn)象，應(yīng)采取有效措施對冷料上料速度和各材料稱量精度進(jìn)行控制，還應(yīng)充分烘干集料。

應(yīng)進(jìn)行拌和時間的控制。在SMA混合料拌和時，先干拌時間15 s，礦粉較瀝青延遲3 s加入，加瀝青、纖維后繼續(xù)濕拌45 s，將總生產(chǎn)時間控制在60 s～70 s。

做好溫度控制。瀝青加熱溫度控制在170 ℃～180 ℃，礦料加熱溫度控制在185 ℃～195 ℃，混合料出廠溫度控制在170 ℃～185 ℃，混合料溫度超過195 ℃，則予以廢棄處理。

按照檢測集料含水量狀況，結(jié)合實際情況微調(diào)混合料配合比，嚴(yán)禁隨意調(diào)整。

拌和樓配備有纖維投料裝置，確保精確控制纖維摻量。

4.3 混合料運輸

采用大型自卸汽車運料，在車廂底板和側(cè)板均勻涂抹油水混合物隔離劑。

裝料時，按前、后、中順序車輛移動裝料。運輸途中，使用三層棉被或蓬布嚴(yán)密包裹，減少混合料溫度損失。行駛速度控制在30 km/h～40 km/h。

在卸料時，應(yīng)繼續(xù)保持車廂被篷布或棉被覆蓋。還應(yīng)分兩次起斗卸料，避免出現(xiàn)混合料撒落。要求運至施工現(xiàn)場的混合料不低于170 ℃。

4.4 混合料攤鋪

在SMA混合料中，摻加適量的纖維，其目的在于增加混合料粘性，但同時增大了施工難度。為確保SMA路面平整度，混合料應(yīng)一次攤鋪成型，不允許進(jìn)行大面積的人工修補(bǔ)。

SMA改性瀝青混合料采用機(jī)械化連續(xù)攤鋪作業(yè)，混合料攤鋪溫度要求在160 ℃以上。本項目采用兩臺同型號攤鋪機(jī)組合進(jìn)行混合料攤鋪作業(yè)。

當(dāng)施工現(xiàn)場氣溫低于10 ℃或遭遇下雨時，應(yīng)停止混合料攤鋪。

4.5 混合料碾壓

SMA混合料壓實困難，要求須在高溫狀態(tài)下及時進(jìn)行碾壓，以確保達(dá)到要求的密實效果，且不易產(chǎn)生推擁。

混合料攤鋪后須緊跟在高溫狀態(tài)下開始碾壓，不得等候，遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則進(jìn)行。

在碾壓作業(yè)中，要求均采用雙鋼輪振動壓路機(jī)，輪胎壓路機(jī)須嚴(yán)禁使用。為避免破壞石料嵌擠效果，對于在低溫狀態(tài)下的反復(fù)碾壓應(yīng)予以嚴(yán)格禁止。

在進(jìn)行的初壓、復(fù)壓中，為實現(xiàn)盡可能高的混合料溫度下的碾壓，要求使用不少于2臺同類壓路機(jī)并列成梯隊進(jìn)行壓實，首尾相接的縱列方式不建議使用。將碾壓段長度控制在20 m～30 m為宜。

振動壓路機(jī)輪跡的重疊寬度不應(yīng)超過20 cm。為避免出現(xiàn)粘輪，可將少量清水或皂水噴涂在壓路機(jī)輪表面，嚴(yán)禁噴涂油類或油水混合液。

壓路機(jī)前進(jìn)速度應(yīng)緩慢均勻。初壓階段，要求混合料溫度不低于160 ℃，碾壓速度控制在2 km/h～4 km/h；復(fù)壓階段，要求混合料溫度不低于140 ℃，碾壓速度控制在4 km/h～5 km/h；在終壓階段，要求混合料溫度不低于120 ℃，碾壓速度控制在5 km/h。

應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行SMA混合料的碾壓遍數(shù)控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)過度碾壓。

在SMA混合料接縫處理上，縱縫采用熱接縫，橫接縫采用平接縫。

冷卻后的SMA改性瀝青混合料非常堅硬，具有較高的強(qiáng)度，路面粗糙度大，抗磨性好、抗水害性大。

路面壓實完成24 h后，開放交通。