ＳＭＡ施工控制與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理

王瑛瑜

摘要：本文論述了SBS改性瀝青SMA的生產(chǎn)、攤鋪、碾壓等施工工藝，并闡述了SMA的質(zhì)量控制措施及施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：SMA；施工；控制；監(jiān)理

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt，簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充間斷級(jí)配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。使用情況表明，SMA路面結(jié)構(gòu)不僅在高溫、重載時(shí)車(chē)轍變形量低，而且低溫性能良好。80年代初石棉纖維禁用而引進(jìn)木質(zhì)素纖維后，SMA性能提高并得到廣泛應(yīng)用。

1 SMA的施工控制

1.1 施工前準(zhǔn)備工作 SMA施工前除按普通瀝青混合料進(jìn)行常規(guī)檢查外，還應(yīng)檢查以下幾個(gè)方面：木質(zhì)素纖維必須在室內(nèi)架空堆放，嚴(yán)格防潮，保持干燥。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)加工SBS改性瀝青的工程，改性劑SBS的存放時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以防止老化。對(duì)木質(zhì)素纖維添加設(shè)備進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，木質(zhì)素纖維添加設(shè)備不得受潮。改性瀝青運(yùn)輸溫度不低于150℃，保溫貯存溫度不低于140℃，不得長(zhǎng)時(shí)間存放；對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)加工的改性瀝青必須不間斷地?cái)嚢?，以防改性劑離析。制作好的改性瀝青的溫度應(yīng)該滿足瀝青泵輸送及噴嘴噴出的要求，在滿足施工的前提 下，瀝青的加熱溫度不應(yīng)太高，一般控制在170℃～180℃之間。

1.2 SMA的制拌

生產(chǎn)SMA采用的間歇式瀝青拌和機(jī)額定生產(chǎn)能力為200t/h，實(shí)際生產(chǎn)能力為133～155t/h。在采用間歇式瀝青拌和機(jī)時(shí)，SMA與普通瀝青混合料生產(chǎn)的主要區(qū)別是：

木質(zhì)素纖維的分散拌勻非常重要，干拌時(shí)間延長(zhǎng)5～15s，加入瀝青后的拌和時(shí)間延長(zhǎng) 5-10s，總生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)15～25s。由于瀝青可能會(huì)離析，SMA不應(yīng)在貯料倉(cāng)里儲(chǔ)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，貯料倉(cāng)里SMA的數(shù)量不宜過(guò)多。采用人工添加木質(zhì)素纖維易產(chǎn)生由于人為因素而少加或多加的現(xiàn)象，從而 影響SMA的使用品質(zhì)；采用機(jī)械添加木質(zhì)素纖維應(yīng)防止輸送管道堵塞。

由于SMA使用了SBS改性瀝青，拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10℃～20℃左右。瀝青加熱溫度掌握在170℃～180℃；礦料加熱溫度在185℃～195℃；礦粉和纖維不加熱；混合料出料溫度控制在170℃～185℃（實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍）, 當(dāng)混合料超過(guò)195℃時(shí)，予 以廢棄。實(shí)踐證明，這樣的溫度施工沒(méi)有困難。

1.3 SMA的攤鋪和碾壓成型

SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同。由于使用了SBS改性瀝青及纖維穩(wěn)定劑，混合料的攤鋪溫度宜為160℃～180℃，溫度低于140℃的混合料禁止使用。當(dāng)路表溫度低于15℃時(shí)，不宜攤鋪改性瀝青SMA；SMA的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來(lái)確定（SMA的松鋪系數(shù)通常在1.1 5～1.20之間）。

SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好,攤鋪后應(yīng)立即壓實(shí)，不得等候。壓路機(jī)應(yīng)以2～4km/h的速度進(jìn)行均勻的碾壓，碾壓按初壓（1遍）、復(fù)壓（2遍）、終壓（1遍）三階段進(jìn)行，終壓溫度一般控制在110℃～130℃（實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍）, 終壓時(shí)不得振動(dòng)。在碾壓過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)混合料能在高溫狀態(tài)下用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓 而不產(chǎn)生推擁，碾壓成型后表面有足夠的構(gòu)造深度又基本上不透水（經(jīng)測(cè)定，SMA路面構(gòu)

造深度在0.9～1.25之間）。SMA的碾壓與普通瀝青混凝土碾壓相比，有以下幾點(diǎn)值得注意： 為了防止混合料粘輪，可在鋼輪表面均勻?yàn)⑺蛊浔３殖睗?，水中摻少量的清洗?或其它適當(dāng)?shù)牟牧?。但要防止過(guò)量灑水引起混合料溫度的驟降。壓路機(jī)碾壓時(shí)相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/4輪寬，碾壓工作面長(zhǎng)度30～50m。SMA面層一旦達(dá)到足夠的密度后，碾壓即應(yīng)停止，過(guò)度碾壓可能導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合 料被擠壓到路表面，影響構(gòu)造深度。工作中應(yīng)密切注意路表情況，防止過(guò)度碾壓。

由于SMA混合料使用了SBS改性瀝青且瀝青含量高，因而粘度大，不得使用輪胎式壓路機(jī) 碾壓，以防止粘輪及輪胎揉搓造成瀝青瑪蹄脂擠到表面而達(dá)不到壓實(shí)效果。

1.4 SMA混合料瀝青含量的控制

設(shè)計(jì)瀝青混合料的難點(diǎn)在于保證其堅(jiān)硬的礦物骨架和合適的瀝青用量。瀝青用量過(guò)多，將造成粗骨料之間的分離，易產(chǎn)生油斑；瀝青用量過(guò)少，混合料將難以壓實(shí)，空隙率過(guò)高，骨料之間的瀝青膜過(guò)薄，從而影響其耐久性。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)控制每天SMA混合料的瀝青用量，每天分上、下午在后場(chǎng)各取一組瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)，及時(shí)了解瀝青混合料的油石比、空隙率、穩(wěn)定度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并作相應(yīng)調(diào)整。SMA混合料出料以混合料拌和均勻、纖維均勻分布在混合料中、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料 為度，拌和時(shí)間視實(shí)際情況可相應(yīng)增減。

1.5 油斑的成因及處理方法

在SMA路面攤鋪、輾壓成型過(guò)程中，路面可能會(huì)出現(xiàn)油斑。產(chǎn)生油斑的原因有以下幾點(diǎn)：運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，SMA混合料中骨料與瀝青產(chǎn)生離析；SMA混合料溫度過(guò)高，改性瀝青發(fā)生老化；纖維摻加劑拌和不均勻；拌和時(shí)間太短，SMA混合料拌和不夠充分；用油量過(guò)高；壓路機(jī)碾壓遍數(shù)過(guò)多，使路面超壓；拌和料(特別是纖維摻加劑)及路表含有一定的水份；攤鋪機(jī)等料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)及運(yùn)料車(chē)積壓過(guò)多，發(fā)生瀝青析漏。

攤鋪中出現(xiàn)的油斑應(yīng)及時(shí)鏟除并用熱料填補(bǔ)，碾壓中出現(xiàn)的油斑，應(yīng)及時(shí)在油斑區(qū)域?yàn)C(jī)制砂。當(dāng)攤鋪時(shí)遇雨或下層潮濕時(shí)，嚴(yán)禁進(jìn)行攤鋪工作。

2 SMA的施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理

2.1 重視施工前期的監(jiān)控

在公路監(jiān)理工作過(guò)程中，監(jiān)理應(yīng)首先對(duì)已確定的施工單位的 資質(zhì)、人員、設(shè)備、組織系統(tǒng)等進(jìn)行了解，提出建議和意見(jiàn)，并在施工過(guò)程中對(duì)前 期工作完成情況進(jìn)行檢查。如對(duì)施工組織設(shè)計(jì)的審查、監(jiān)理大綱的交底等，并召開(kāi)由業(yè)主、承包商、監(jiān)理單位參加的協(xié)調(diào)會(huì)，現(xiàn)場(chǎng)解決施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.2 實(shí)行預(yù)防為主的原則

在監(jiān)理過(guò)程中，我們除把握好各工序的質(zhì)量驗(yàn)收，還對(duì)施工過(guò)程中較易出現(xiàn)的質(zhì) 量問(wèn)題 向施工單位提出監(jiān)理意見(jiàn)，盡可能地將隱藏在施工過(guò)程中的一些事故因素消滅在萌芽狀態(tài)，使施工單位不返工或盡量少返工。施工監(jiān)理過(guò)程中，每天將《監(jiān)理日記》打印后交給業(yè)主，明確施工中注意預(yù)防的問(wèn)題，及時(shí)指出施工中的不足，使施工單位在施工中對(duì)改性瀝青混合 料的施工有了明確的認(rèn)識(shí)，為確保施工質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。

2.4 及時(shí)檢測(cè)，把握工程質(zhì)量

為了確保SMA瀝青罩面的施工質(zhì)量，充分利用試驗(yàn)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室的條件，對(duì)瀝青路面平整度、密實(shí)度、厚度、彎沉、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度 、油石比等進(jìn)行檢測(cè)，做到當(dāng)天施工當(dāng)天進(jìn)行鉆蕊取樣，第二天出報(bào)告，對(duì)前一天的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，指導(dǎo)第二天的施工，如發(fā)現(xiàn)鉆蕊取樣后測(cè)定的密實(shí)度效果沒(méi)有預(yù)期的理 想，第二天及時(shí)調(diào)碾壓順序及遍數(shù)，使密實(shí)度達(dá)到滿意的效果。

2.5 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行跟蹤監(jiān)理

施工過(guò)程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視，跟蹤監(jiān)理，有利于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)予以解決，如在施工過(guò)程中，有一段約30m的地段混合料攤鋪后沒(méi)有及時(shí)碾壓，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理及時(shí)干預(yù)后問(wèn)題才得以解決，避免了工程質(zhì)量事故的發(fā)生。駐地監(jiān)理經(jīng)常對(duì)后場(chǎng)堆料場(chǎng)進(jìn)行巡視，要求承包商將各種材料分別堆放整齊，對(duì)細(xì)集料作 好防雨工作，一旦發(fā)現(xiàn)細(xì)集料受潮，即要求施工單位進(jìn)行處理。駐地監(jiān)理一般開(kāi)拌后就在拌和操作間，現(xiàn)場(chǎng)觀察拌和情況，逐盤(pán)打印各個(gè)熱料倉(cāng)的材料質(zhì)量、礦粉質(zhì)量及一盤(pán)混合料的總質(zhì)量，及時(shí)計(jì)算出礦料級(jí)配，與標(biāo)準(zhǔn)配合比進(jìn)行對(duì)照。控制拌和時(shí)間，檢查出料溫度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。例如，由于拌和機(jī)只有四種拌和進(jìn)料倉(cāng)，且倉(cāng)門(mén)開(kāi)啟快、關(guān)閉慢，這樣造成用量少的細(xì)集料偏多，拌和料配合比不能滿足要求，通過(guò)及時(shí)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例，保證了配合比的設(shè)計(jì)要求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡視，對(duì)發(fā)現(xiàn)運(yùn)輸車(chē)輛有剩余廢料及油水混合物過(guò)多的情況，及時(shí)阻止運(yùn)料車(chē)運(yùn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，并予以清除。檢查出廠混合料的溫度，對(duì)不滿足溫度要求的瀝青混合料堅(jiān)決予以廢料，保證了瀝青混合料的質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

從SMA使用效果來(lái)看，上面層采用5cm厚SMA能更好地發(fā)揮SMA的水穩(wěn)定性和耐疲 勞性能。SMA在瀝青路面上面層使用較多，中面層及下面層使用SMA還不普遍，有待于進(jìn)一步 開(kāi)發(fā)。SMA混合料溫度在190℃～200℃時(shí)的性能有待于鋪筑試驗(yàn)路進(jìn)一步檢驗(yàn)。添加木質(zhì)素纖維后，SMA路面結(jié)構(gòu)比普通瀝青混凝土路面成本高20%左右。目前，SMA在我國(guó)首都機(jī)場(chǎng)高速公路、八達(dá)嶺高速公路、保津高速公路等國(guó)內(nèi)多條高 速公路得到應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]沈金安.改性瀝青與SMA路面.北京：人民交通出版社,1999.7.

[2]公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.JTJ036-98,1998.12.