SMA-13改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制分析

摘要：改性瀝青混凝土具有很好的抗高溫穩(wěn)定性、耐久性、抗滑性、低溫抗裂性能，常用于高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)上面層，但其施工工藝比較復(fù)雜，施工過程中應(yīng)采取科學(xué)合理的施工方案，加強(qiáng)重視各施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制。文章結(jié)合工程實(shí)例，介紹了SMA-13改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：改性瀝青混凝土;施工技術(shù);質(zhì)量控制

0 引言

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）具有較一般瀝青混合料更好的穩(wěn)定性和低溫抗裂性以及抗車轍和抗滑性能，并具有降低行車噪音等性能，在高速公路、重交通道路等工程中廣泛應(yīng)用。尤其是SMA-13改性瀝青混凝土采用SBS改性瀝青，該結(jié)構(gòu)為骨架密實(shí)型，具有很好的抗高溫穩(wěn)定性、耐久性、抗滑性、低溫抗裂性能，常用于高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)上面層。但SMA-13改性瀝青混凝土施工工藝比較復(fù)雜，施工質(zhì)量影響因素較多，如原材料選定、配合比設(shè)計(jì)、路面厚度的控制、壓實(shí)度的控制、平整度的控制等，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就容易產(chǎn)生滲水、裂縫、車轍等質(zhì)量問題，影響路面的行車安全，并造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。因此，在施工過程中，要結(jié)合工程實(shí)際情況，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保路面厚度、壓實(shí)度和平整度，保證施工質(zhì)量，充分發(fā)揮SMA-13改性瀝青混凝土路面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況

廣西某改建高速公路項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式路面，由于受一座新橋梁的水位標(biāo)高設(shè)計(jì)影響，整段的新舊路面標(biāo)高變化較大，設(shè)計(jì)采用以下路面結(jié)構(gòu)：4 cmSMA-13改性瀝青混凝土上面層+改性乳化瀝青粘層+6 cmAC-20C改性瀝青混凝土中面層+改性乳化瀝青粘層+24 cmAC-25C普通瀝青混凝土下面層+熱瀝青粘層+水泥混凝土基層。SMA-13改性瀝青混凝土上面層為本工程施工難點(diǎn)，施工時(shí)要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工組織的控制，確保工程施工順利進(jìn)行。

2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 原材料的選用

2.1.1 瀝青

SMA采用的是SBS改性瀝青，其針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好。本項(xiàng)目采用“殼牌”（瀘州）瀝青有限公司的SBS（I-D）改性瀝青，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室取樣檢測(cè)，該瀝青質(zhì)量合格，性能穩(wěn)定，可直接供應(yīng)本項(xiàng)目拌和場(chǎng)。拌和站配備有6個(gè)50 t瀝青儲(chǔ)罐，采用導(dǎo)熱油爐加熱保溫。

2.1.2 粗集料

本工程所用的上面層輝綠巖碎石（規(guī)格為5～10 mm、10～15 mm）及石灰?guī)r碎石（規(guī)格為3～5 mm）由附近石場(chǎng)供應(yīng)。要求石場(chǎng)采用大型反擊式多級(jí)聯(lián)合碎石機(jī)加工，并建議粗集料在反擊破碎和振動(dòng)篩中采用真空吸塵裝置，以減少碎石表面的粉塵含量。

2.1.3 細(xì)集料

本工程所用的細(xì)集料為石灰?guī)r機(jī)制砂（規(guī)格為0～3 mm），均是附近石場(chǎng)用新鮮、堅(jiān)硬、潔凈的深顏色石灰?guī)r經(jīng)專門設(shè)備加工而成的，耐嵌擠，顆粒飽滿，且粉塵含量低，不含有其他雜物。

2.1.4 填料

采用石灰?guī)r等堿性巖石磨細(xì)而得的礦粉，本工程礦粉從附近石粉廠采購(gòu)，要求干燥、潔凈，并能從填料倉(cāng)自由流出。

2.1.5 木質(zhì)素纖維

SMA中摻入的木質(zhì)素纖維比例為瀝青混合料質(zhì)量的0.3%，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)顆粒狀木質(zhì)素纖維，其主要原料應(yīng)為原木纖維。顆粒狀纖維采用瀝青作為制粒劑，必須在混合料拌和過程中充分分散均勻。本工程使用顆粒狀木質(zhì)素纖維，可有效地吸油、裹附混合料，能有效避免出現(xiàn)泛油現(xiàn)象。

2.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

2.2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

為了更好地保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，本項(xiàng)目目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)工作委托廣西交通科學(xué)研究院有限公司設(shè)計(jì)。本工程目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)如表1所示。

2.2.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段的目的是確定各熱料倉(cāng)礦料進(jìn)入拌和室的比例，并檢驗(yàn)確定最佳瀝青用量，該階段在瀝青面層施工前進(jìn)行。本項(xiàng)目瀝青混凝土拌和設(shè)備采用德國(guó)生產(chǎn)的德基4 000型間歇強(qiáng)制式拌和站，該拌和站內(nèi)部配有6個(gè)篩網(wǎng)，故本項(xiàng)目部生產(chǎn)配合比按6檔料控制，對(duì)集料進(jìn)行加熱、篩分，而后在各熱料倉(cāng)稱重、回配，并用目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)確定的最佳瀝青用量±0.3%三個(gè)石油比，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和試拌，調(diào)整和確定最佳瀝青用量，以確定生產(chǎn)配合比。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算、冷料倉(cāng)流量試驗(yàn)，繪制流量關(guān)系曲線，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例，以達(dá)到供料均衡。本工程生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)如表2所示。[KH-*2]

2.2.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段是拌和機(jī)按照生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，并在試驗(yàn)路段上試鋪，取試鋪的改性瀝青混合料進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并在各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求后才能生產(chǎn)使用。生產(chǎn)配合比一經(jīng)確定，任何人不得隨意更改，使瀝青混合料的質(zhì)量符合要求并保持相對(duì)穩(wěn)定。施工中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)原材料的檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量和拌和質(zhì)量，確保生產(chǎn)過程的質(zhì)量。

2.3 路面施工質(zhì)量控制

2.3.1 拌和

（1）采用德國(guó)生產(chǎn)的德基4 000型間歇強(qiáng)制式拌和站，拌和時(shí)應(yīng)將集料包括礦粉充分地烘干。由于瀝青瑪蹄脂碎石混合料高瀝青用量、高礦物用量的特性，為避免油石比不當(dāng)而產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象，在混合料拌和過程中要嚴(yán)格控制油石比和礦料級(jí)配。

（2）控制混合料出廠溫度。拌和時(shí)控制混合料出場(chǎng)溫度在175 ℃～185 ℃左右，混合料出場(chǎng)溫度>195 ℃必須廢棄。拌和的瀝青混合料應(yīng)均勻一致、無白花料、無結(jié)團(tuán)成塊，不符合要求的混合料應(yīng)廢除，并對(duì)拌和站進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

（3）控制木質(zhì)素纖維投放。木質(zhì)素纖維必須在噴入瀝青前一次性投放到拌和機(jī)中，摻加比例以瀝青混合料總質(zhì)量的百分率計(jì)算，在0.4%以內(nèi)摻加，摻加量不超過±2%誤差，同時(shí)延長(zhǎng)拌和時(shí)間，以保證木質(zhì)素纖維能充分均勻地分散在混合料中，并與瀝青混合料充分拌和。

2.3.2 運(yùn)輸

（1）本工程瀝青混合料運(yùn)輸采用15 t自卸汽車，車廂應(yīng)保持清潔，對(duì)污染、雜物及積水必須清理干凈。拌和機(jī)向運(yùn)料車放料時(shí)，應(yīng)每卸一斗移動(dòng)一下車位，以減少粗集料的分離現(xiàn)象，盡量做到車廂裝載量前后左右基本均衡。控制行車時(shí)間，中途不能隨意停歇，保證瀝青混合料到場(chǎng)溫度不低于瀝青混合料攤鋪溫度的最低要求?；旌狭线\(yùn)輸過程中用帆布覆蓋，離析、結(jié)塊或滯留在車廂上的混合料必須廢棄。

（2）運(yùn)輸車的運(yùn)量較拌和能力和攤鋪速度有所富余，保證混合料到場(chǎng)得到及時(shí)攤鋪。瀝青混合料運(yùn)輸車與攤鋪機(jī)要相互配合，運(yùn)輸車向攤鋪機(jī)卸料時(shí)停在攤鋪機(jī)前10～30 cm處，不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料時(shí)汽車掛空擋，由攤鋪機(jī)推進(jìn)。

2.3.3 攤鋪

（1）本工程瀝青混合料攤鋪采用1臺(tái)履帶式雙夯錘瀝青攤鋪機(jī)（12 m寬）進(jìn)行攤鋪，一次成型。在攤鋪時(shí)，采用超聲波紅外線平衡梁控制方式，以此對(duì)攤鋪厚度和平整度進(jìn)行控制，同時(shí)提前1 h開始對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱至120 ℃以上，以保證攤鋪面均勻、平整。

（2）現(xiàn)場(chǎng)人員通過測(cè)溫儀嚴(yán)格控制瀝青混合料攤鋪溫度≥160 ℃，并盡快組織壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)。注意控制攤鋪機(jī)受料斗的收斗頻率和方式，盡量減少收斗的次數(shù)，盡量做到不攏料，以避免集料離析。

（3）為了保證路面平整度，拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪機(jī)攤鋪速度相適宜，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)緩慢、均勻、不間斷地進(jìn)行。正常情況應(yīng)保證攤鋪機(jī)前有3輛以上運(yùn)料車等候，中途不能隨意變換速度和停頓，攤鋪速度控制在2.5 m/min，通常≤3 m/min，特別不允許出現(xiàn)隨意快速攤鋪幾分鐘，然后再停下來等下一車料的做法。為避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)控制好刮板送料速度，使之與螺旋布料器轉(zhuǎn)速相匹配。

（4）攤鋪過程中，施工人員隨時(shí)采用插釬檢測(cè)各點(diǎn)松鋪厚度，發(fā)現(xiàn)松鋪厚度出現(xiàn)偏差，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，嚴(yán)格控制厚度、橫坡度和平整度。攤鋪過程嚴(yán)禁施工人員在未碾壓的攤鋪面上隨意走動(dòng)。攤鋪后如確實(shí)有離析、缺料、不平整現(xiàn)象，需要人工輔助修整的，才允許極少部分處理人員行走作業(yè)。

2.3.4 碾壓

（1）本工程采用7臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)，其中4臺(tái)作為初壓和復(fù)壓使用，3臺(tái)作為終壓收面使用。采用4臺(tái)壓路機(jī)兩兩呈階梯狀、2臺(tái)膠輪壓路機(jī)在后同進(jìn)同退方式進(jìn)行碾壓。

（2）初壓須在較高的溫度下進(jìn)行，且≥150 ℃，以碾壓混合料不推移變形為宜。為及時(shí)封閉瀝青表面，兩組壓路機(jī)呈階梯狀同步進(jìn)退行進(jìn)碾壓，新攤鋪面要求在10 m以內(nèi)初壓完畢。

（3）復(fù)壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓3～5遍，應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，不能過度碾壓。嚴(yán)格控制復(fù)壓過程中的混合料溫度。碾壓線路及方向不應(yīng)突然改變。壓路機(jī)在啟動(dòng)、制動(dòng)、換向和變更碾壓道時(shí)，操作應(yīng)平穩(wěn)緩慢，嚴(yán)禁急起步，急剎車。

（4）終壓采用1臺(tái)雙鋼輪進(jìn)行1～2遍靜壓收光，待復(fù)壓完成長(zhǎng)度達(dá)35～40 m時(shí)進(jìn)行。壓路機(jī)的輪跡應(yīng)重疊1/4～1/3碾壓寬度，速度約為4～5 km/h，以消除輪印為準(zhǔn)。終壓完成時(shí)的溫度應(yīng)≥90 ℃。

2.3.5 接縫處理

每天的施工橫縫，應(yīng)用3 m直尺檢查平整度，切除超過規(guī)定的不平整端頭部分，應(yīng)切成垂直面，并用水將接縫處沖洗干凈。在繼續(xù)攤鋪前，涂刷粘層瀝青油，攤鋪時(shí)按松鋪系數(shù)確定新鋪路段接頭處的松鋪厚度，以決定熨平板的高度。

2.4 檢查驗(yàn)收

施工完成后，根據(jù)原擬定的檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法、頻率進(jìn)行自檢，對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的地方查找原因，以便處理和改進(jìn)。在此過程中保證檢測(cè)步驟符合設(shè)計(jì)規(guī)范，檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)完整。自檢完成后，上報(bào)監(jiān)理進(jìn)行抽檢。抽檢過程中要大力配合，虛心學(xué)習(xí)，對(duì)監(jiān)理單位提出的質(zhì)量問題，不能存在僥幸心理，必須按要求進(jìn)行整改。最后確認(rèn)無質(zhì)量問題后報(bào)業(yè)主單位進(jìn)行驗(yàn)收。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，SMA路面表面粗糙，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，高溫不變形，低溫抗開裂，抗水損害能力強(qiáng)，可避免早期損壞，減少維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，但施工要求相對(duì)也較高。在施工過程中應(yīng)通過采用合理的瀝青路面施工技術(shù)，做好質(zhì)量控制工作，從整體上提升路面施工的質(zhì)量，確保能更好地發(fā)揮SMA路面的優(yōu)越性。

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作者簡(jiǎn)介：零雪艷（1974—），工程師，主要從事公路橋梁材料試驗(yàn)檢測(cè)工作。