公路工程環(huán)保型改性瀝青SMA路面施工技術(shù)分析

王燕春

（山西工程科技職業(yè)大學(xué)，山西 晉中 030619）

1 項目背景

本公路工程項目全線長22.18km，起訖樁號為K63+283～K85+463，采用雙向四車道，設(shè)計行車速度為60km/h。本項目所涉及的路面結(jié)構(gòu)為：SMA-13改性瀝青混凝土上面層（厚度為4cm）+改性乳化瀝青黏層+AC-20C改性瀝青混凝土中面層（厚度為6cm）+改性乳化瀝青黏層+AC-25C普通瀝青混凝土下面層（厚度為24cm）+熱瀝青黏層+水泥混凝土基層，其中，SMA-13改性瀝青混凝土上面層施工較為復(fù)雜，為了保證公路路面上面層的施工效果，合理選擇長度200m的路段進(jìn)行試驗，再結(jié)合具體情況確定最佳的施工技術(shù)方案。

2 施工技術(shù)

2.1 原材料

（1）瀝青。瀝青選用SBS改性瀝青，經(jīng)實驗室檢測，其針入度、軟化點、溫度穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)均符合項目施工要求。另外，拌和站配置了5個瀝青儲罐（級別為50t），通過導(dǎo)熱油爐加熱保溫。

（2）粗集料。采用的粗集料主要為輝綠巖碎石和石灰?guī)r碎石，由項目附近的石場提供。石塊通過反擊式多級聯(lián)合碎石機(jī)加工，在反擊破碎和振動篩階段必須配置真空吸塵設(shè)備，以控制碎石含塵量，保護(hù)自然環(huán)境。

（3）細(xì)集料。采用的細(xì)集料為石灰?guī)r機(jī)制砂，應(yīng)保證其表面干凈、堅硬，同時，保證粉塵含量較低、無任何雜質(zhì)。

（4）填料。采用的礦粉由石灰?guī)r等堿性巖石經(jīng)磨細(xì)而成，應(yīng)保證礦粉干燥、潔凈。

（5）木質(zhì)素纖維。采用顆粒狀的木質(zhì)素纖維可以起到吸油和裹附混合料的作用，防止混合料出現(xiàn)泛油現(xiàn)象。木質(zhì)素纖維的用量一般為混合料的0.3%。

2.2 配合比設(shè)計

（1）目標(biāo)配合比設(shè)計。本項目中SMA-13設(shè)計的目標(biāo)配合比詳見表1。

表1 SMA-13目標(biāo)配合比設(shè)計

（2）生產(chǎn)配合比設(shè)計。這一環(huán)節(jié)的目的是合理確定所有熱料倉內(nèi)的礦料拌和比例，同時，通過檢驗確定最佳瀝青用量。本公路工程中瀝青混凝土拌和設(shè)備選用的是間歇強(qiáng)制式拌和站（其型號為4000型，內(nèi)部配置6個篩網(wǎng)），因此，本項目生產(chǎn)配合比需要按6檔料控制，并嚴(yán)格實施加熱、篩分、回配等，結(jié)合目標(biāo)配合比中的瀝青量±0.3%油石比實施馬歇爾試驗及試拌，通過合理調(diào)整后，確定最佳瀝青用量，進(jìn)而完成生產(chǎn)配合比設(shè)計。根據(jù)試驗結(jié)果，完成礦料級配分析計算和冷料倉流量試驗，然后，準(zhǔn)確繪制出流量關(guān)系圖，多次調(diào)整冷料倉摻入料比例，以達(dá)到供料均衡。本項目的生產(chǎn)配合比設(shè)計詳見表2。

表2 SAM-13生產(chǎn)配合比設(shè)計

（3）生產(chǎn)配合比驗證。這一階段應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)配合比要求，通過拌和站進(jìn)行試拌，同時，在選定的試驗路段進(jìn)行試鋪，并試驗檢測改性瀝青混合料，完成其相關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)的驗證，確保其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求后才能正式生產(chǎn)使用。SMA-13生產(chǎn)配合比合理確定后，禁止任意修改。另外，在具體施工階段需要加大原材料性能和質(zhì)量檢驗力度，采取一系列措施嚴(yán)控進(jìn)場材料的質(zhì)量與拌和效果，從而保證SMA-13混合料生產(chǎn)質(zhì)量符合基本規(guī)范要求。

2.3 施工方案

本項目中SMA-13混合料拌和方式是集中拌和，混合料拌和合格后，通過自卸車輛將混合料運送到施工現(xiàn)場。配置ABD-423型攤鋪機(jī)（2套）進(jìn)行混合料攤鋪作業(yè)，攤鋪采用梯隊形式，且單幅全寬一次性攤鋪完成。

2.4 混合料拌和

SMA-13混合料是通過直管摻配的方式進(jìn)行循環(huán)攪拌。為了使各種材料充分、均勻攪拌，應(yīng)將攪拌次數(shù)控制在2～3次。同時，木質(zhì)素纖維的添加、拌和應(yīng)選擇電子機(jī)械投料方式，首先，采用投料機(jī)與熱料倉計量器合理控制木質(zhì)素纖維用量。然后，將其投入投料機(jī)實現(xiàn)二次粉碎處理，將攪拌時間控制在3～5s。最后，摻入適量瀝青，嚴(yán)格控制瀝青混合料不同攪拌環(huán)節(jié)的溫度（見表3）。

表3 瀝青混合料溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

2.5 混合料運輸

自卸車可將拌和達(dá)標(biāo)的SMA-13混合料運輸?shù)巾椖渴┕がF(xiàn)場，為防止混合料與自卸車車廂發(fā)生黏結(jié)，需在自卸車車廂內(nèi)表面均勻地涂抹一層油水混合液。同時，在混合料運輸階段，還需結(jié)合具體情況，做好保溫、防水處理，以避免混合料產(chǎn)生離析等質(zhì)量問題。

2.6 混合料攤鋪

SMA-13混合料攤鋪施工前，需認(rèn)真完成以下各項準(zhǔn)備工作：

攤鋪施工階段，為避免SMA-13混合料與料斗出現(xiàn)粘貼現(xiàn)象，應(yīng)在料斗位置均勻地涂抹一層防黏液。

（1）攤鋪機(jī)設(shè)備運至項目施工現(xiàn)場后，為保證施工溫度能滿足工程要求，必須對攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱處理，正常預(yù)熱時間約為30min，同時，攤鋪機(jī)熨平板溫度應(yīng)≥100℃。

（2）根據(jù)項目具體施工情況，合理調(diào)整熨平板高度，使熨平板的高度與松鋪厚度保持一致，其中，松鋪系數(shù)確定為1∶1，攤鋪機(jī)運行速度控制在3m/min。SMA-13混合料攤鋪方式為全幅攤鋪，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行找平處理。以主線內(nèi)施工為例，應(yīng)配置2臺攤鋪機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，采階梯式攤鋪方式施工。

（3）SMA-13混合料攤鋪前應(yīng)合理調(diào)整攤鋪機(jī)的寬度，以確保攤鋪寬度能夠滿足路緣要求，同時，對2臺攤鋪機(jī)之間的搭接寬度進(jìn)行有效控制，最大限度地減少縱向施工縫。

2.7 混合料碾壓

在SMA-13混合料攤鋪施工結(jié)束后，要進(jìn)行SMA-13混合料碾壓施工，需要嚴(yán)格執(zhí)行“緊跟”“慢壓”“高頻”“低幅”等基本原則。SMA-13混合料碾壓主要包括初壓、復(fù)壓和終壓三個階段，各階段的碾壓施工要求有所區(qū)別，必須嚴(yán)格控制。

（1）初壓階段。本項目選用雙鋼輪壓路機(jī)，在碾壓施工時，采用2次前進(jìn)、2次后退進(jìn)行碾壓。以主線部位碾壓為例，選用DD110型和BW202型雙鋼輪壓路機(jī)，分別進(jìn)行1/4幅碾壓，碾壓施工2遍，壓路機(jī)行駛速度控制在4km/h，SMA-13混合料的溫度應(yīng)≥100℃。

（2）復(fù)壓階段。本項目中SMA-13混合料復(fù)壓選用VSH150型和CC501型雙鋼輪壓路機(jī)，靜壓施工，壓路機(jī)行駛速度控制在4～5km/h，碾壓完成后，混合料的溫度應(yīng)≥110℃。同時，在復(fù)壓施工中，碾壓長度應(yīng)在20～30m之間，預(yù)留約1/4～1/3的重疊寬度，以方便后續(xù)施工。

（3）終壓階段。所使用的設(shè)備和操作流程與復(fù)壓施工基本一致，主要選用靜壓施工方式，直到碾壓無明顯輪跡。

2.8 接縫處理

施工階段形成的橫縫需選用3m直尺來檢測其平整度，對不符合平整度規(guī)定的部分進(jìn)行切除處理，切面應(yīng)呈現(xiàn)垂直狀態(tài)，并用水將接縫部位清洗干凈。另外，在進(jìn)行攤鋪施工前，應(yīng)在路面上均勻地涂刷一層瀝青油，并結(jié)合松鋪系數(shù)合理確定新鋪筑路段的接頭位置和松鋪厚度，然后，調(diào)整熨平板高度，以提升接縫處理效果。

3 注意事項

（1）SMA-13改性瀝青路面施工結(jié)束后，應(yīng)采用自然冷卻方式進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)。一般情況下，路面施工24h才能通行。

（2）施工階段必須密切關(guān)注氣候條件變化，提前做好SMA-13混合料攪拌準(zhǔn)備，以確?；旌狭霞皶r、連續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)，保證施工效果。

（3）SMA-13混合料攤鋪施工階段，遇降雨天氣，必須立即停止施工。若已鋪好的路面被雨水淋濕，則應(yīng)將攤鋪的混合料鏟除處理，待天氣晴朗、路面干燥后，重新進(jìn)行攤鋪、碾壓施工。

（4）SMA-13混合料碾壓階段應(yīng)合理控制碾壓次數(shù)，不得出現(xiàn)漏壓、超壓現(xiàn)象。結(jié)合項目實際情況，科學(xué)控制施工溫度、壓實度、孔隙率等，保證各項指標(biāo)符合工程要求。

（5）選用噸位較大的雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行SMA-13混合料碾壓時，需要最大限度地減少輪跡現(xiàn)象。

（6）施工階段應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，施工過程中產(chǎn)生的廢料禁止堆放路邊，應(yīng)運輸?shù)街付ㄎ恢么娣藕吞幚?，以免污染自然環(huán)境。

4 結(jié)語

本文結(jié)合公路工程項目的實際情況，對環(huán)保型改性瀝青SMA路面施工技術(shù)進(jìn)行了研究。研究表明，SMA改性瀝青路面具有良好的環(huán)保節(jié)能性，可顯著提高路面結(jié)構(gòu)的耐久性、防水性和抗老化性能，從而保證公路工程的施工質(zhì)量。