SMA-13瀝青路面施工技術(shù)在道路改造提升工程中的應(yīng)用

何榮林

（福建恒安達(dá)建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

SMA-13瀝青混合料是由穩(wěn)定劑、粗細(xì)集料、改性瀝青和填料等組成的嵌擠密實(shí)型瀝青混合料，其具有良好高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和低溫抗裂性等優(yōu)點(diǎn)[1]，被廣泛地應(yīng)用于重交通道路路面。但是SMA-13瀝青混合料屬于熱拌瀝青混合料，粗集料、改性瀝青、填料多，細(xì)集料少，在施工過程中容易受到外界因素的影響，易導(dǎo)致材料質(zhì)量不符合施工要求。SMA-13瀝青混合料對(duì)配合比設(shè)計(jì)、工序步驟和施工要求等要求較高，施工技術(shù)較為復(fù)雜，施工質(zhì)量控制難度較大。為確保SMA-13瀝青路面施工質(zhì)量，本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)SMA-13瀝青路面施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概況

漳州西湖生態(tài)園道路工程——?jiǎng)倮髀返缆犯脑焯嵘こ?，起始于上坂路，終于惠民路，線路呈南北走向，道路等級(jí)為城市主干路，道路全長(zhǎng)約1.4km，實(shí)施長(zhǎng)度為1.34km，實(shí)施紅線寬度為51m，設(shè)計(jì)時(shí)速為50km/h，設(shè)計(jì)使用年限為15年，屬于重交通路面。路面類型為瀝青混合料，上面層為4cm厚的SMA-13瀝青路面，橫坡坡度為2.0%。

2 瀝青路面原材料的確定

2.1 填料

SMA-13瀝青混合料的填料采用消石灰粉和石灰礦粉，填料按照規(guī)定抽樣送檢。其中消石灰粉的試驗(yàn)結(jié)果如下：顆粒等級(jí)為0.075mm濾網(wǎng)通過量占99.3%，含水率為0.15%，鈣鎂含量約為65.6%。石灰礦粉的試驗(yàn)結(jié)果如下：親水系數(shù)為0.5，塑性指數(shù)為3.1%，含水量為0.4%。填料的試驗(yàn)結(jié)果均滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 改性瀝青

SMA-13瀝青混合料所采用的改性瀝青型號(hào)為SBS(I-D)，改性瀝青的試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，試驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 改性瀝青試驗(yàn)結(jié)果

2.3 穩(wěn)定劑

SMA-13瀝青混合料的穩(wěn)定劑選用木質(zhì)素纖維，其試驗(yàn)結(jié)果如下：平均長(zhǎng)度為3mm，灰分含量占16.1%，吸油率與纖維質(zhì)量之比為6.8，含水率為0.5%，試驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.4 粗集料

粗集料采用棱角分明的碎石，巖質(zhì)為玄武巖，顆粒粒徑范圍為4.75～9.5mm的列為A料，顆粒粒徑范圍為9.5～16mm的列為B料。根據(jù)要求送檢試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：壓碎值為12.6%，針、片狀含量為7.6%，含泥量為0.2%，磨光值為43%，瀝青的粘附性級(jí)別為5級(jí)，洛杉磯磨耗損失為16.8%，粗集料的試驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.5 細(xì)集料

細(xì)集料選用顆粒粒徑范圍為0～2.36mm的機(jī)制砂，列為C料，機(jī)制砂試驗(yàn)結(jié)果如下：砂當(dāng)量為73%，亞甲藍(lán)值為1.3g/kg，堅(jiān)固性指標(biāo)為9.9%，試驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化與驗(yàn)證

3.1 配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

結(jié)合SMA-13瀝青混合料設(shè)計(jì)要求和漳州市天氣情況，根據(jù)類似項(xiàng)目相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬推算，最后確定了SMA-13瀝青混合料優(yōu)化后的配合比設(shè)計(jì)為A料∶B料∶C料∶穩(wěn)定劑∶消石灰粉∶石灰礦粉=35∶42∶13∶0.3∶1.5∶8.5。根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程制作馬歇爾試件，設(shè)置油石比分別為5.6%、5.9%和6.2%，試件制作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)稱重下料攪拌，然后按照試驗(yàn)流程進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)獲得的相關(guān)性能指標(biāo)來選擇最佳油石比[2]。經(jīng)過對(duì)3組試件馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析與比較，得出油石比為5.9%的試件試驗(yàn)性能最佳，因此確定最佳油石比為5.9%。其對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范要求。

表2 SMA-13瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

3.2 路用性能驗(yàn)證

為了更好地了解與驗(yàn)證SMA-13瀝青混合料的相關(guān)路用性能，嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，試驗(yàn)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。

表3 SMA-13瀝青混合料路用性能驗(yàn)證

4 施工工藝控制

4.1 施工溫度控制

眾所周知，SMA-13瀝青混合料整個(gè)施工過程都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求做好施工溫度控制工作，主要是因?yàn)榻M成材料中的改性瀝青對(duì)溫度較為敏感，溫度容易影響瀝青混合料的質(zhì)量，從而影響到瀝青混合料的施工質(zhì)量[3]。施工溫度控制值具體如表4所示，如果瀝青混合料開始攤鋪時(shí)溫度低于140℃，或者運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)溫度值與出機(jī)溫度值相差≥10℃，或者出機(jī)溫度值大于195℃，可以判定瀝青混合料為廢料。

表4 SMA-13瀝青混合料施工溫度控制表（單位：℃）

4.2 拌和

瀝青混合料拌和設(shè)備采用間歇式的拌和機(jī)，該設(shè)備為全自動(dòng)化裝置，拌和開始前檢查攪拌設(shè)備、保溫設(shè)備和所有儀器儀表等工作性能是否符合拌和要求，計(jì)量?jī)x器的檢定是否符合要求，拌和系統(tǒng)的運(yùn)行是否穩(wěn)定。拌和設(shè)備系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)根據(jù)控制端輸入的配合比設(shè)計(jì)對(duì)集料級(jí)配進(jìn)行識(shí)別，接著根據(jù)既定的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行稱重與投料，對(duì)集料與瀝青的加熱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使得瀝青混合料能夠按照規(guī)范要求進(jìn)行攪拌[4]，攪拌時(shí)間應(yīng)符合規(guī)范要求的70～75s，拌和系統(tǒng)能夠根據(jù)運(yùn)行情況來收集瀝青混合料的集料級(jí)配、拌和過程溫度、油石比并自動(dòng)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)等數(shù)據(jù)，從而能夠直觀地在操作屏幕上顯示瀝青混合料的拌和情況與質(zhì)量，瀝青混合料顏色應(yīng)均勻，無花白料。

4.3 運(yùn)輸

根據(jù)作業(yè)面開展情況、施工現(xiàn)場(chǎng)所需混合料的供應(yīng)計(jì)劃和拌和站的生產(chǎn)能力等因素來合理地確定自卸汽車的數(shù)量。經(jīng)過計(jì)算可知，本工程SMA-13瀝青混合料需要6輛車進(jìn)行供應(yīng)。自卸汽車的車廂應(yīng)清理干凈后按照規(guī)定涂刷均勻的隔離劑，為了防止裝料出現(xiàn)粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，分三次進(jìn)行裝料，使得瀝青混合料呈“品”字形裝車[5]，在汽車頂部和側(cè)面設(shè)置篷布，防止瀝青混合料失溫和被雨水淋濕。由于需要隨時(shí)對(duì)車廂內(nèi)瀝青混合料的溫度進(jìn)行量測(cè)，所以在車廂底部安設(shè)溫度量測(cè)孔[6]，要求溫度計(jì)插入車廂內(nèi)的深度不小于15cm。鑒于瀝青混合料對(duì)溫度比較敏感，應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案要求對(duì)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的瀝青混合料溫度進(jìn)行仔細(xì)量測(cè)，溫度符合要求方可投入使用，對(duì)于質(zhì)量不符合要求的瀝青混合料應(yīng)及時(shí)做好退場(chǎng)的工作。瀝青混合料質(zhì)量檢查合格后，應(yīng)將自卸汽車?？吭跀備仚C(jī)前面進(jìn)行等待，一般情況下，要求自卸汽車的等待數(shù)量為3輛，?？课恢脛t為攤鋪機(jī)前10～30cm，從而確保攤鋪的連續(xù)性。

4.4 攤鋪

該工程選用2臺(tái)攤鋪機(jī)，前后聯(lián)合進(jìn)行攤鋪，熨平板按照規(guī)定加熱至100℃以上，根據(jù)技術(shù)規(guī)程調(diào)整自動(dòng)料位器的位置及高度，選擇合適的振動(dòng)頻率，待攤鋪機(jī)準(zhǔn)備就緒后即可開始卸料，注意料斗內(nèi)的瀝青混合料的高度應(yīng)占據(jù)到布料器高度的2/3[7]。根據(jù)前面試驗(yàn)段得到的施工參數(shù)，比如松鋪系數(shù)和攤鋪速度等，從而確定松鋪厚度。攤鋪速度根據(jù)攤鋪情況合理調(diào)整，一般為1.5m/min，保持?jǐn)備亜蛩倨椒€(wěn)。攤鋪過程中應(yīng)安排專人檢查攤鋪段路面的厚度、坡度和平整度等技術(shù)指標(biāo)，使得攤鋪質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4.5 碾壓

攤鋪約30m時(shí)即可開始碾壓施工，采用2臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)從低處往高處進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)啟動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)和緩慢，防止出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。嚴(yán)格按照初壓、復(fù)壓和終壓等步驟進(jìn)行施工，除了復(fù)壓為振動(dòng)碾壓外，其余2個(gè)工藝的碾壓均為靜壓，其中振動(dòng)碾壓5遍，靜壓2遍。嚴(yán)格按照規(guī)范要求合理地調(diào)整碾壓速度，相鄰輪跡的重疊寬度為20～30cm，碾壓應(yīng)均勻和有序，工藝之間應(yīng)銜接緊密，終壓后路面應(yīng)無輪跡。鑒于碾壓工序質(zhì)量的重要性，在碾壓質(zhì)量檢查中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的平整度和壓實(shí)度進(jìn)行核查，如果壓實(shí)度不足，則應(yīng)增加碾壓遍數(shù)，直至壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)束語

綜上所述，SMA-13瀝青路面大面積施工前，應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)段施工，根據(jù)試驗(yàn)段的成果來指導(dǎo)瀝青路面正式施工。加強(qiáng)瀝青混合料原材料質(zhì)量控制，在傳統(tǒng)配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，并按照規(guī)定進(jìn)行路用性能驗(yàn)證，確保配合比設(shè)計(jì)能夠符合施工要求。瀝青混合料拌和時(shí)，按照配合比設(shè)計(jì)，由拌和設(shè)備自動(dòng)下料與攪拌，拌和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)瀝青混合料的需求合理安排運(yùn)輸車輛，運(yùn)輸時(shí)注意保溫與防雨。本工程瀝青路面采用2臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合進(jìn)行攤鋪，攤鋪應(yīng)平整，攤鋪厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行碾壓，瀝青路面應(yīng)碾壓密實(shí)和平整。本工程瀝青路面施工完成后，按照規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)度、滲水系數(shù)、平整度、彎沉值、厚度和構(gòu)造深度等項(xiàng)目的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求，取得良好的施工效果。