SMA瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)及性能研究

徐少武 趙陽(yáng)

摘 要：在公路建設(shè)中，多采用SMA瀝青混凝土作為鋪筑道路的材料，為道路建成后的良好運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。本文結(jié)合塞內(nèi)加爾LL42公路建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)SMA瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)及性能研究進(jìn)行了系統(tǒng)分析，以期對(duì)SMA瀝青混凝土路面性能有進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：SMA瀝青混凝土;路面設(shè)計(jì);性能研究

中圖分類號(hào)：U416.216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2019）29-0117-02

Study on Design and Performance of SMA Asphalt Concrete Pavement

XU Shaowu ZHAO Yang

（Sinohydro Bureau 11 Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： In the highway construction， the SMA asphalt concrete is used as the material for paving the road， Laying the foundation for good operation after the completion of the road. Based on the construction of the L42 highway project in Senegal， this paper systematically analyzed the design and performance of the SMA asphalt concrete pavement， in order to further understand the performance of SMA asphalt concrete pavement.

Keywords： SMA asphalt concrete;pavement design;performance research

SMA（瀝青瑪蹄脂碎石混合料，Stone Mastic Asphalt）瀝青混凝土與傳統(tǒng)的瀝青混凝土不同，其主要以粗骨料為支撐結(jié)構(gòu)，利用瀝青、礦粉等材料組成瀝青瑪蹄脂[1，2]。該材料具有良好的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、抗滑性等優(yōu)勢(shì)，對(duì)推動(dòng)公路建成后的良好運(yùn)行具有重要意義[3-5]。本文首先簡(jiǎn)要闡述塞內(nèi)加爾LL42公路建設(shè)概況，然后重點(diǎn)分析SMA瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)及性能研究。

1 工程概況

塞內(nèi)加爾LL42公路項(xiàng)目位于塞內(nèi)加爾北部盧嘎區(qū)，道路全長(zhǎng)43.6km，起點(diǎn)為隆普勒，終點(diǎn)為勒昂納，是連接首都達(dá)喀爾至第二大城市圣路易斯的國(guó)道。根據(jù)該地特點(diǎn)，公路設(shè)計(jì)為雙向兩車道，路面寬7.0m，路肩寬1.5m。道路底基層由紅土料構(gòu)成，層厚20cm;基層由水泥改性紅土構(gòu)成，層厚20cm;路面面層為瀝青混凝土，層厚5cm;路肩面層為瀝青雙表處。施工內(nèi)容包括路基開(kāi)挖回填、路面結(jié)構(gòu)層、箱涵、路緣石、排水溝、漿砌石護(hù)坡、路牌、里程碑和安全護(hù)欄等，公路設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h。

2 SMA瀝青混凝土的路用性能

SMA瀝青混凝土主要以粗骨料為支撐結(jié)構(gòu)，利用瀝青、礦粉等材料組成瀝青瑪蹄脂，具有良好性能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 水穩(wěn)定性

通過(guò)進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)，人們可以發(fā)現(xiàn)，SMA中，瀝青與礦粉、纖維素等發(fā)生膠結(jié)作用，形成了瑪蹄脂，包圍住集料，從而有效抵抗水的損害。將SMA瀝青混凝土材料應(yīng)用于公路建設(shè)中，可以提升公路的水穩(wěn)定性。

2.2 高溫穩(wěn)定性

高溫穩(wěn)定性是指瀝青混凝土在更高的溫度下仍能夠保持穩(wěn)定，不熔化。SMA中使用的是改性瀝青，該種瀝青黏稠性高，熔點(diǎn)較高，與普通瀝青相比有較大優(yōu)勢(shì)，具有良好的高溫穩(wěn)定性，對(duì)公路投入運(yùn)行具有重要意義。

2.3 抗滑性

抗滑性能可通過(guò)公路摩擦試驗(yàn)確定。在對(duì)SMA瀝青混凝土路面進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，人們可以開(kāi)展摩擦試驗(yàn)，確定公路的摩擦系數(shù)，進(jìn)而斷定公路的抗滑性能。從SMA結(jié)構(gòu)就可以看出，其具有良好的抗滑性能。

3 SMA瀝青混凝土路面施工設(shè)計(jì)

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工前要進(jìn)購(gòu)施工材料，應(yīng)注意選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的大廠家，提前與大廠家簽訂合同，處理好一切事宜。驗(yàn)收材料時(shí)還應(yīng)對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行二次檢查，尤其是瀝青、礦粉和石料等材料，從源頭上進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，合理控制材料進(jìn)廠次序。此外，還要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，如運(yùn)輸設(shè)備、壓路機(jī)、攪拌機(jī)、攤鋪機(jī)等，施工之前將設(shè)備試運(yùn)行，檢查其能否正常作業(yè)，對(duì)出現(xiàn)故障的施工設(shè)備予以更換，減少其在施工中出現(xiàn)故障的頻率。施工期間要做好相關(guān)設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作，從而保證道路施工時(shí)間，提高施工效率。

3.2 SMA瀝青混凝土的攤鋪

SMA瀝青混凝土鋪筑前，應(yīng)先檢查路面下層部分施工狀況，檢查路面下層地面質(zhì)量是否達(dá)到鋪筑混凝土的要求。檢查過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)路面下層質(zhì)量不符合相關(guān)質(zhì)量規(guī)定，應(yīng)停止鋪筑SMA瀝青混凝土。

攤鋪SMA瀝青混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)該地公路狀況，選取合適數(shù)量的攤鋪機(jī)，確保攤鋪機(jī)工作性能良好。攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)攤鋪速度不宜過(guò)快，根據(jù)工程結(jié)束預(yù)算時(shí)間，在保證攤鋪質(zhì)量的前提下合理規(guī)劃攤鋪時(shí)間，且攤鋪需一次完成，一次性把SMA瀝青混凝土攤鋪到位，不得出現(xiàn)往返攤鋪現(xiàn)象。塞內(nèi)加爾LL42公路屬于一級(jí)公路，應(yīng)采用兩臺(tái)以上的攤鋪機(jī)進(jìn)行聯(lián)合攤鋪，相鄰的兩臺(tái)攤鋪機(jī)在攤鋪重疊上應(yīng)保持在5～10cm。

3.3 SMA瀝青混凝土的碾壓

碾壓作為SMA瀝青混凝土路面施工的主要步驟，若要有效提高SMA瀝青混凝土路面壓實(shí)度，增加壓路機(jī)壓實(shí)功能至關(guān)重要。在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實(shí)時(shí)，要注意保證其符合瀝青壓實(shí)度和平整度的要求，且SMA瀝青混凝土的分層壓實(shí)厚度不得大于10cm。另外，在進(jìn)行SMA瀝青混凝土道路壓實(shí)時(shí)，為使道路建設(shè)達(dá)到最好效果，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟，并且壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度進(jìn)行碾壓，在碾壓過(guò)程中，碾壓次數(shù)及速度是相互作用及制約的。當(dāng)碾壓速度過(guò)快時(shí)，為保證質(zhì)量，碾壓次數(shù)會(huì)相應(yīng)增加，但這樣就造成碾壓效率的降低，所以保持合理的碾壓速度極為重要。

SMA瀝青混凝土碾壓總共分為三個(gè)階段，分別為出壓、復(fù)壓和終壓。初壓緊跟在SMA瀝青混凝土攤鋪之后，在路面溫度較高的情況下進(jìn)行，進(jìn)行初壓時(shí)，應(yīng)從路邊向中間進(jìn)行壓實(shí)，如果路邊有綠化帶等遮擋，可以在緊靠遮擋的位置進(jìn)行碾壓。復(fù)壓在初壓之后進(jìn)行，主要是對(duì)初壓進(jìn)行檢查，這一過(guò)程一般采用重型輪胎壓路機(jī)，終壓在復(fù)壓之后，是對(duì)整個(gè)路面壓實(shí)度的最終檢查，終壓次數(shù)一定不能少于兩次，確保SMA瀝青混凝土完完全全被壓實(shí)，直到路面沒(méi)有明顯痕跡。另外，在整個(gè)碾壓過(guò)程中，還應(yīng)注意車道變換問(wèn)題，在進(jìn)行車道變換時(shí)要注意在已碾壓路段進(jìn)行變道，并且注意方向變換要緩慢進(jìn)行，防止對(duì)瀝青路面造成破壞。

3.4 SMA瀝青混凝土的接縫施工

在SMA瀝青混凝土路面施工中，其接縫施工有縱向接縫和橫向接縫兩種形式，進(jìn)行縱向接縫施工時(shí)多采取熱接縫形式，施工時(shí)將已經(jīng)鋪好的混凝土部分留下10～20cm寬，暫不壓實(shí)，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，最后作跨縫碾壓以消除痕跡。橫向的施工縫多運(yùn)用平接縫，在3m直尺的縱向延伸位置，其端部直尺要成懸臂狀，把直尺脫落及攤鋪層位置當(dāng)裂縫進(jìn)行切割鏟除。另外，在攤鋪之前要清理接縫部位的粉塵，再往里填充些許瀝青，而后進(jìn)行攤鋪碾壓，碾壓時(shí)應(yīng)采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，后改為縱向碾壓，直至混凝土全部在新鋪層上。

4 結(jié)語(yǔ)

本文依托塞內(nèi)加爾LL42公路項(xiàng)目，通過(guò)研究該項(xiàng)目瀝青混凝土施工工藝，分析SMA瀝青混凝土的性能優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而分析了SMA瀝青混凝土在公路建設(shè)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為新時(shí)期公路建設(shè)提供技術(shù)參考，這對(duì)今后SMA的發(fā)展與施工也具有一定的指導(dǎo)作用。

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