高速公路SMA 改性瀝青路面施工技術(shù)研究

朱曰強(qiáng) 朱秀芝

（濟(jì)南通達(dá)公路工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

在高速公路建設(shè)過程中，形狀記憶合金改性瀝青混凝土路面的施工起著重要的作用。因此，建設(shè)單位應(yīng)積極提高高速公路建設(shè)質(zhì)量。在高速公路SMA 改性瀝青路面施工過程中，應(yīng)根據(jù)相關(guān)施工要求，深入了解和分析施工過程中可能出現(xiàn)的情況，從而有效提高公路施工技術(shù)水平，規(guī)范操作流程，提高公路施工質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命。

一、形狀記憶合金混合物的組成

形狀記憶合金混合料中使用的粗骨料對(duì)顆粒形狀和強(qiáng)度要求較高，使用的粗骨料必須是完全破碎的不吸水石，骨料的洛杉磯磨損率相對(duì)較低。礦粉是瀝青混合料的重要組成材料，它不僅能填充混合料中的空隙，還能與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高黏結(jié)強(qiáng)度。由于形狀記憶合金混合料的瀝青含量高于傳統(tǒng)瀝青混凝土，且形狀記憶合金級(jí)配顆粒的表面積遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)密級(jí)配瀝青混凝土，因此當(dāng)形狀記憶合金中的瀝青瑪蹄脂在高溫下黏度較低時(shí)，瀝青瑪蹄脂會(huì)在混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)和攤鋪混合料的過程中流出混合料。因此，在瀝青砂漿中加入穩(wěn)定添加劑是為了提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。石基質(zhì)瀝青(SMA)的級(jí)配為不連續(xù)級(jí)配，在SMA 混合料中通過4.75mm 篩的比例小于30%，可以保證石塊之間的接觸，為SMA 提供足夠的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)通過4.75 毫米篩的百分比小于30%時(shí)，粗骨料結(jié)構(gòu)中可以打開更多的空間，使得孔隙VMA 足夠大。形狀記憶合金必須使用纖維穩(wěn)定劑，因?yàn)樾螤钣洃浐辖鹗褂酶嗟牡V粉和瀝青粘結(jié)劑，纖維具有增強(qiáng)、分散、吸附和吸收瀝青、穩(wěn)定、增稠等功能?？煞乐篂r青滲漏，與改性瀝青效果不同。目前常用的纖維主要是木質(zhì)素纖維，其用量一般為瀝青混合料總質(zhì)量的0.3%。木質(zhì)素纖維容易受潮結(jié)塊，因此其含水量應(yīng)控制在5%以下，在混合過程中能充分分散，混合均勻。

二、甲基丙烯酸甲酯改性瀝青混合料的主要性能

1.通過浸水馬歇爾試驗(yàn)和浸水車轍試驗(yàn)，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)水穩(wěn)定性好的形狀記憶合金改性瀝青混合料進(jìn)行了試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)這種混合物中含有一定量的瀝青、礦粉、水泥和纖維素，通過化學(xué)作用充分整合，所有分子緊密結(jié)合形成耐水性強(qiáng)的馬蹄脂，具有很強(qiáng)的水穩(wěn)定性。2.耐高溫性強(qiáng)高速公路車輛相對(duì)于普通公路行駛速度更快，交通量更大，大型重載車輛容易蹭路面升溫。此外，在夏季道路溫度較高的環(huán)境條件下，瀝青混合料一旦耐高溫性能較差，就會(huì)造成道路變形，容易導(dǎo)致道路損壞和車輛安全事故。形狀記憶合金改性瀝青混合料材料結(jié)構(gòu)嵌擠密實(shí)，熔點(diǎn)高，黏度好，耐高溫能力強(qiáng)。3.形狀記憶合金改性瀝青混合料與同類普通公路路面材料相比，具有良好的抗滑性能，由于其結(jié)構(gòu)成分嵌擠，摩擦系數(shù)較高，級(jí)配組成使其具有良好的結(jié)構(gòu)深度，抗滑性能更強(qiáng)，適合高速公路的實(shí)際性能要求。

三、形狀記憶合金改性瀝青混合料施工技術(shù)研究

（一）SMA 改性瀝青混合料的攪拌

首先，施工前應(yīng)確定配合比，并按比例調(diào)試攪拌機(jī)，以便根據(jù)料倉內(nèi)進(jìn)料流量與調(diào)速電機(jī)速度的關(guān)系，按預(yù)先確定的配比進(jìn)行初步配料。經(jīng)過二次篩分后，進(jìn)入各熱料倉的物料被取樣篩分，達(dá)到熱料倉均衡進(jìn)料的目的。然后根據(jù)各種篩選結(jié)果的分析，確定最終滿足要求的生產(chǎn)配比。其次，應(yīng)安排專門的質(zhì)量檢查員對(duì)混合料進(jìn)行觀察，并通過目視檢查，嚴(yán)密檢測(cè)混合料的表觀質(zhì)量，以確?；旌狭夏軌蚓鶆?，不結(jié)塊和堵塞，在混合過程中不出現(xiàn)白色物質(zhì)。此外，質(zhì)檢人員應(yīng)逐車進(jìn)行溫度測(cè)量，以確保符合要求的原材料運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。如果檢驗(yàn)過程中粗細(xì)料分離，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，保證原材料質(zhì)量。最后，對(duì)于混合均勻的混合料，實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)進(jìn)行定期取樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)重點(diǎn)是油石比和礦料級(jí)配。當(dāng)遇到一些特殊情況，需要當(dāng)天得到混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，以提供科學(xué)可靠的密度數(shù)據(jù)。

（二）SMA 改性瀝青混合料運(yùn)輸

有效控制形狀記憶合金改性瀝青混合料運(yùn)輸?shù)闹饕霭l(fā)點(diǎn)是提高形狀記憶合金改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和強(qiáng)黏度，這是影響形狀記憶合金改性瀝青混合料施工質(zhì)量的重要因素之一。1.限載15t 以上的自卸車用于運(yùn)輸SMA 改性瀝青混合料。裝載前，在汽車底部和面板上涂上油水混合物。通常使用植物油和洗潔精3:1的混合物，用瀝青粘度計(jì)檢查粘度，主要是為了避免SMA 改性瀝青混合料與車內(nèi)壁粘連。2.為減少車輛仍在裝載時(shí)，SMA 改性瀝青混合料的離析，運(yùn)輸車輛來回移動(dòng)進(jìn)行裝載，采用前、后、中的裝載順序。運(yùn)輸速度要控制好，速度不能太快或太慢，每小時(shí)速度控制在30 公里左右。3.為保持車廂內(nèi)部溫度的穩(wěn)定，裝車后用溫度計(jì)測(cè)量，并與施工質(zhì)量要求的溫度進(jìn)行比較，看是否符合要求。用篷布覆蓋保溫，以減少運(yùn)輸過程中SMA 改性瀝青混合料的日曬雨淋，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，將篷布揭掉。運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，在攤鋪機(jī)卸載過程中，應(yīng)預(yù)先定位安全施工位置，停止卸載距離應(yīng)控制在100-300 毫米范圍內(nèi)。

（三）SMA 改性瀝青混合料攤鋪

瀝青混合料攤鋪前，必須做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。比如，首先在攤鋪機(jī)的料斗里噴一些防粘液；其次，攤鋪機(jī)就位后，保證攤鋪機(jī)的攤鋪溫度。主要是提前預(yù)熱30 分鐘左右，使熨平板的溫度高于100。此外，攤鋪機(jī)熨平板應(yīng)調(diào)整至與松鋪厚度一致，松鋪系數(shù)為1.10，攤鋪速度在3.0m/min 以內(nèi)?；ネㄊ搅⒔辉训廊珜挃備伈捎靡慌_(tái)攤鋪機(jī)，攤鋪采用機(jī)械自動(dòng)調(diào)平梁系統(tǒng)。主線采用兩臺(tái)同類型攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，一次攤鋪全寬。前者攤鋪機(jī)采用機(jī)械自動(dòng)調(diào)平梁系統(tǒng)，后者攤鋪機(jī)采用接觸聲納控制自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)。調(diào)整兩臺(tái)攤鋪機(jī)的寬度，使混合料能充分鋪到路緣石和硬路肩邊緣，并使兩臺(tái)攤鋪機(jī)有一定的搭接寬度，以充分保證縱縫的密實(shí)度。確保攤鋪機(jī)的速度與攪拌設(shè)備的生產(chǎn)能力相適應(yīng)，并且攤鋪過程均勻、連續(xù)。當(dāng)攤鋪機(jī)因機(jī)械原因出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即停止攤鋪。

（四）SMA 改性瀝青的壓實(shí)

在改性瀝青混合料的碾壓過程中，必須保證連續(xù)碾壓，以防止溫度變化引起壓實(shí)度的變化，進(jìn)而影響平整度。1.在碾壓改性瀝青混合料的過程中，應(yīng)安排專人指揮各壓路機(jī)的碾壓次數(shù)和碾壓路線，以保證路面在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最佳的壓實(shí)度，碾壓長(zhǎng)度應(yīng)控制在30 米至50 米之間。2.碾壓前，水箱應(yīng)注滿水，噴水前應(yīng)及時(shí)加水，避免因缺水而粘輪。3.滾壓前，滾壓機(jī)應(yīng)堅(jiān)持先振動(dòng)起動(dòng)，后停止振動(dòng)的原則，在換向過程中應(yīng)緩慢進(jìn)行。另外需要注意的是，滾輪在折返過程中保持梯形，以保證不在同一截面上。4.鋪設(shè)改性瀝青后，在碾壓路面冷卻前，禁止將所有車輛停放在路面上，只有當(dāng)路面溫度達(dá)到50 攝氏度時(shí)，才能通車。

結(jié)論：形狀記憶合金瀝青混合料是一種新型建筑材料，對(duì)施工工藝和質(zhì)量控制要求較高。它不僅可以提高道路路面的平整度和牢固度，還可以通過其使用壽命減少外部影響因素的干擾，從而保證道路行駛的安全性和穩(wěn)定性。在具體應(yīng)用過程中，施工單位需要掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的基本情況，了解SMA 瀝青混合料的基本特性，進(jìn)行高效合理的使用。