SMA上面層施工技術(shù)研究

董 銳

（南充市交通投資開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，四川 南充 637000）

1 工程概況

文章依托南充市都京港嘉陵江大橋工程SMA上面層施工進(jìn)行論述。該項(xiàng)目位于南充市境內(nèi)，公路等級(jí)為一級(jí)公路（兼城市道路功能），路線全長(zhǎng)3.4km，設(shè)計(jì)速度為60km/h，雙向6車(chē)道，路幅寬度為30m。

該項(xiàng)目瀝青混凝土路面面層結(jié)構(gòu)：上面層4cm厚細(xì)粒SBS改性SMA-13；中面層6cm厚中粒式SBS改性瀝青混凝土AC-20C；下面層6cm厚中粒式瀝青混凝土AC-20C。文章以上面層SMA-13為例，對(duì)施工技術(shù)中重要的環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析供參考。

2 施工條件

2.1 施工環(huán)境

南充屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，其氣候特點(diǎn)與盆地南部的長(zhǎng)江河谷地區(qū)相比，氣溫相對(duì)較低，雨季較長(zhǎng)，暴雨較多。多年平均氣溫為17.8℃，極端最高氣溫為41.59℃，極端最低氣溫為-4℃；多年平均相對(duì)濕度為70%～80%；年日照時(shí)間處于1200～1500h；年均降雨量為1100mm，多年最大降雨量為1280mm，最小降雨量為850mm。

2.2 施工條件

（1）交通運(yùn)輸條件。該項(xiàng)目所在地鐵路、水運(yùn)、公路等運(yùn)輸體系四通八達(dá)，各種筑路材料及機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸十分方便。

（2）沿線水、電等可利用資源情況。施工用水距離嘉陵江不遠(yuǎn)，水源豐富、水質(zhì)較好，對(duì)混凝土不具腐蝕性，可就近取用，生活用水可由附近市政供水管接入，滿足施工及生活需要。沿線電力資源較豐富、供應(yīng)情況良好，工程用電可與地方電力部門(mén)協(xié)商解決，并自行準(zhǔn)備部分發(fā)電機(jī)，以備急需。

（3）當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力條件。當(dāng)?shù)卮蟛糠帜贻p人基本都外出到沿海省市務(wù)工，主要?jiǎng)趧?dòng)力以中年人為主，由于數(shù)量不多，勞工價(jià)格較高。

2.3 路面材料

沿線地方性筑路材料豐富，除瀝青混凝土上面層所用粗集料需遠(yuǎn)運(yùn)外，其他均可就地取材。

3 瀝青面層施工

3.1 施工工藝

該工程瀝青面層施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 瀝青面層施工工藝流程圖

3.2 瀝青混合料（SMA-13）配合比設(shè)計(jì)

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和施工配合比設(shè)計(jì)。

（1）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。第一，礦料級(jí)配設(shè)計(jì)。參照設(shè)計(jì)及規(guī)范對(duì)礦料級(jí)配的要求，采用試算法或圖解法進(jìn)行操作，利用計(jì)算機(jī)以人機(jī)對(duì)話的方式進(jìn)行各礦料級(jí)配設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目瀝青混凝土上面層混合料設(shè)計(jì)技術(shù)要求如表1所示。各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求后，初擬SMA-13混合料的目標(biāo)配合比礦料級(jí)配為10～15mm碎石∶5～10mm碎石∶0～5mm石屑∶礦粉∶纖維=71%∶5%∶15%∶9%∶0.3%。待相關(guān)試驗(yàn)完善后確定最終目標(biāo)配合比礦料級(jí)配。

第二，馬歇爾試驗(yàn)。采用通過(guò)上述方法確定的各級(jí)礦料級(jí)配數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目SMA上面層根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，油石比選定范圍為5.0%～7.0%，數(shù)據(jù)間隔為0.5%，以此制作不同油石比的馬歇爾成型試件，分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)以測(cè)定不同油石比SMA瀝青混合料試件的密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值等數(shù)據(jù)，通過(guò)繪制圖表，確定最佳油石比及相應(yīng)的最佳瀝青用量。根據(jù)計(jì)算，初擬該項(xiàng)目最佳油石比為6.0%。待相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證通過(guò)后，確定最終目標(biāo)配合比最佳油石比。

表1 瀝青混凝土面層的礦料級(jí)配 單位：%

第三，高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性試驗(yàn)。根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，SMA混合料必須進(jìn)行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)性能等試驗(yàn)，設(shè)計(jì)要求參數(shù)如表2所示。各試驗(yàn)根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）相關(guān)規(guī)定按常規(guī)開(kāi)展，以驗(yàn)證其是否能滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，所有指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，確定該項(xiàng)目SMA-13混合料的目標(biāo)配合比為10～15mm碎石∶5～10mm碎石∶0～5mm石屑∶礦粉∶纖維=71%∶5%∶15%∶9%∶0.3%，最佳油石比為6.0%。

表2 瀝青混合料（SMA-13）使用性能檢驗(yàn)技術(shù)要求

（2）施工配合比設(shè)計(jì)。目標(biāo)配合比確定之后，根據(jù)施工選定的拌和站，結(jié)合實(shí)際機(jī)械的參數(shù)、使用情況，通過(guò)二次級(jí)配進(jìn)行施工配合比設(shè)計(jì)，確定該工程SMA-13施工配合比比例為9.5～16mm碎石∶4.75～9.5mm碎石∶2.36～4.75mm碎石∶0～2.36mm石屑∶礦粉∶纖維=30%∶38%∶5%∶18%∶9%∶0.3%。根據(jù)已確定的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步細(xì)化按礦料參配比例在油石比5.7%～6.3%范圍，采用0.3%間隔進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)以確定最終施工配合比的最佳油石比為6.5%。

3.3 瀝青混合料生產(chǎn)及運(yùn)輸

該項(xiàng)目瀝青混凝土面層施工選擇在當(dāng)?shù)匾荒曛袣鉁?、降雨等條件較好的8月開(kāi)始施工，生產(chǎn)SMA時(shí)嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的工藝條件和生產(chǎn)方法進(jìn)行，施工配合比嚴(yán)格執(zhí)行經(jīng)試驗(yàn)確定報(bào)批的配合比，并嚴(yán)格控制計(jì)量誤差、拌和時(shí)間。瀝青混凝土面層施工過(guò)程中，每工作日取樣2次進(jìn)行混合料檢驗(yàn)，對(duì)不滿足要求的堅(jiān)決清理出場(chǎng)，不得使用。

運(yùn)輸確保自卸車(chē)車(chē)廂內(nèi)底板、側(cè)板清潔、光滑，涂一薄層油水（植物油與水的比例為1∶3）混合液，并排除可見(jiàn)游離余液，運(yùn)料車(chē)用篷布覆蓋，到場(chǎng)后設(shè)專(zhuān)人檢查混合料溫度是否滿足攤鋪要求。

3.4 SMA上面層溫度控制

（1）礦料加熱溫度為180～190℃；（2）瀝青加熱溫度為160～170℃；（3）混合料出場(chǎng)溫度為170～180℃，超過(guò)190℃的需廢棄；（4）混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)溫度≥165℃；（5）攤鋪溫度≥165℃，低于140℃的需廢棄；（6）開(kāi)始碾壓混合料內(nèi)部溫度≥155℃；（7）碾壓終了表面溫度≥110℃。

3.5 攤鋪壓實(shí)

該項(xiàng)目路幅寬度為30m，除去兩側(cè)人行道各2.5m及防撞護(hù)欄等，行車(chē)道寬度上下行各11.75m，采用2臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，熨平板最大寬度為9.3m，最小寬度為3.8m，重疊寬度為10～20cm。2臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距10m，平均分成2幅進(jìn)行鋪筑，確保連續(xù)、穩(wěn)定鋪筑，做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備仭?/p>

瀝青混合料壓實(shí)遵循緊跟慢壓、高頻低幅、先鋼輪后膠輪的原則，攤鋪后立即壓實(shí)。壓路機(jī)保持緊跟攤鋪機(jī)，保持20～30m斷面距離碾壓，相鄰碾壓帶重疊10～20cm；碾壓時(shí)，調(diào)整好壓路機(jī)碾壓輪灑水噴嘴，使其灑水適量，防止粘輪。

3.6 接縫施工

瀝青混合料攤鋪縱、橫縫應(yīng)盡量減少，攤鋪時(shí)嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)的工作間距，盡量避免縱向接縫的產(chǎn)生；每天攤鋪結(jié)束時(shí)，通過(guò)控制卸料，盡量讓2臺(tái)攤鋪機(jī)靠近同一斷面結(jié)束攤鋪，減少縱向接縫的產(chǎn)生；2臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)的縱縫采用斜接熱接縫，避免出現(xiàn)縫痕。

橫向接縫需垂直于路中心線，施工橫向接縫前必須將縫邊緣清掃干凈，并涂灑少量粘層瀝青；攤鋪時(shí)重疊在已鋪層上5～10cm，攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走后進(jìn)行攤鋪碾壓。

3.7 開(kāi)放交通

路表溫度降到約50℃以下后方可開(kāi)放交通。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)南充市都京港嘉陵江大橋工程SMA路面施工主要技術(shù)進(jìn)行分析，為類(lèi)似工程建設(shè)提供參考。SMA上面層包括整個(gè)瀝青面層施工，有很多需要注意的細(xì)節(jié)，包括對(duì)原材料質(zhì)量把控、合理配置人員、機(jī)械等關(guān)鍵因素，嚴(yán)格按照規(guī)范要求頻率對(duì)原材料進(jìn)行抽檢，配置經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)力量強(qiáng)的技術(shù)人員、作業(yè)人員以及規(guī)格適當(dāng)、數(shù)量足夠、均衡配套的機(jī)械設(shè)配，都是鋪筑高質(zhì)量瀝青面層的重要措施。