高速公路SMA面層施工技術要點

秦鵬勛

摘要：以柳南高速公路為例，對SMA施工的材料選擇、混合料的配合比例以及各施工工藝進行全過程控制，為SMA的質量控制提供參考。

關鍵詞：SMA；施工工藝；控制方法

SMA是指瀝青瑪蹄脂碎石混合料，由多種原料而組成的，并填充在間斷級配粗骨料骨架的間隙中，其中包括細集料、礦粉、纖維穩(wěn)定劑以及瀝青。柳南高速公路路面改造，是在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土路面，上面層采用4cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-13），由上往下依次為6cm瀝青混凝土（AC-20）中面層、2cm（AC-10）。

1.原材料

瀝青結合料采用SBS改性瀝青I-D；粗集料采用廣西本地產(chǎn)的輝綠巖，規(guī)格為S12（5～10mm）和S10（10～15mm）兩檔；細集料（粒徑為4.75mm以下碎石）采用石灰?guī)rS16（0～3mm）和S14（3～5mm）；填料采用礦粉；采用顆粒狀木質素纖維，摻量為瀝青混合料質量的0.3%。原材料的各項指標，按現(xiàn)行瀝青路面施工技術規(guī)范進行檢測。

2.配合比設計

2.1礦料級配

柳南高速公路表面層SMA-13瀝青混合料用礦料級配范圍如下：

2.2設計原則

SMA-13瀝青混合料配合比設計遵循理論配合比設計、目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計、混合料試拌和試驗路段鋪設等階段。配合比設計采用馬歇爾試件的體積設計方法進行。

選取礦料級配曲線的標準為VCAmix≤VCADRC；油石比選擇標準為設計空隙率，同時其他馬歇爾體積參數(shù)、抗車轍動穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、殘留穩(wěn)定度、謝倫堡析漏損失和肯特堡飛散損失等技術指標符合設計要求。

2.3設計標準

主要的設計指標有：孔隙率3-4.5%，動穩(wěn)定度不小于4000次/mm，瀝青飽和度75-85%，滲水系數(shù)不大于80ml/min等。

2.4目標配合比設計

目標配合比設計的目的是根據(jù)理論配合比設計階段確定的礦料級配級配曲線，確定各冷料倉的比例、進一步驗證混合料的性能。其主要流程為：原材料性能檢測→各檔冷料礦料級配篩分試驗與礦料級配合成計算→以4.75mm篩孔通過率為控制點，摻配粗、中、細三條級配曲線→粗骨料骨架松方毛體積相對密度試驗及各檔礦料密度試驗→馬歇爾擊實試驗→馬歇爾試件體積參數(shù)測試與數(shù)據(jù)分析→路用性能驗證

2.5生產(chǎn)配合比設計

生產(chǎn)配合比設計的目的是確定拌和樓熱料倉的上料均衡系數(shù)、比例以及混合料的生產(chǎn)油石比。其主要流程為：清理拌和樓并檢修篩網(wǎng)→根據(jù)級配特性確定混合料熱料倉的范圍→確定熱料倉上料均衡系數(shù)（該步驟不摻加礦粉、纖維、瀝青）→確定各熱料倉礦料級配→馬歇爾擊實試驗和性能試驗驗證。

在生產(chǎn)配合比設計過程中應與拌和樓緊密配合，做到料倉供料均勻、平衡，避免大規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)生等料、溢料的問題。生產(chǎn)配合比設計過程中還應進行瀝青混合料油石比的兩次次標定。第一次是通過拌制的標準混合料，采用燃燒法測定燃燒爐的修正系數(shù)；第二次是在已標定燃燒爐的基礎上，通過燃燒試驗測定拌合樓的噴油誤差，以保障拌合樓實際油石比在設計油石比允許的范圍。根據(jù)室內(nèi)試驗確定的混合料最佳油石比，考慮拌和樓噴油誤差，將拌和樓實際生產(chǎn)中設定的油石比定為：拌和樓生產(chǎn)時的設定油石比=最佳油石比-拌和樓的噴油誤差。

3.試拌

按照上文確定的配比進行拌和樓試拌，拌和樓生產(chǎn)參數(shù)與正式施工時相同。試拌時一般取第三盤以后的料進行級配、油石比、馬歇爾體積參數(shù)檢測。各項指標合格后方可進行試驗段鋪筑，如不滿足設計要求，應分析原因，再次試拌，直至結果滿足設計要求。

4.試驗段鋪筑

可根據(jù)瀝青路面施工技術規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容進行，主要目的為驗證松鋪厚度、機械碾壓組合和設計的各項指標，得出合格結果后進行大規(guī)模施工。

5 施工機具及試驗檢測設備

試驗檢測設備與施工機具可按照瀝青路面施工技術規(guī)范要求的配備。需要強調的是拌和樓必須安裝具有稱重計量功能的木質素纖維添加裝置，并將纖維添加量納入拌和樓逐盤打印功能中。此外，木質素纖維應做好防潮工作，一旦受潮應棄用。

5 施工工藝

由于SMA的級配特性和生產(chǎn)過程特點，該種混合料施工時易出現(xiàn)析漏現(xiàn)象；SMA-13瀝青混合料的可壓縮性很小，施工質量控制難度較大，易出現(xiàn)碾壓不實滲水的情況。因此各個工藝環(huán)節(jié)需重視。

5.1瀝青混合料SMA-13的拌和

相關工藝可按照規(guī)范進行。需要強調的是為保障木質素纖維散開，干拌時間延長5～15s，加入瀝青后的拌和時間延長 5～10s，總生產(chǎn)時間延長15～25s。即干拌時間建議為15～25s，濕拌時間控制為50～60s，總拌和時間建議為70～75s。

5.2運輸

混合料的運輸需測算運距和運輸時間，保障混合料溫度和施工的連續(xù)性即可。為保障鋪筑的路面盡量少出現(xiàn)缺陷，需注意幾個細節(jié)：應事先處理好混合料運輸車的外加水箱，以防止在卸料時出現(xiàn)漏水致使混合料溫度降低；運輸車進入施工路前應關閉車輛空調、等候時也應禁止開啟空調，防止空調水漏到路面影響SMA的質量。

5.3攤鋪

攤鋪技術要求可按照規(guī)范進行。需要強調的是當SMA混合料在運輸?shù)群蚣颁佒^程中，如發(fā)現(xiàn)瀝青析漏，應分析原因。保障壓實度的前提下適當降低施工溫度、保障混合料技術指標的前提下適當減少瀝青用量或增加纖維數(shù)量等措施；若出現(xiàn)離析，可適當調整攤鋪機螺旋布料器的高度；若為2臺或多臺攤鋪機同時作業(yè)的，應控制好攤鋪機間的縱向間距，以保證搭接處的初壓溫度；同時還應控制好攤鋪機間的搭接寬度，保障良好的壓實外觀效果。

5.4碾壓

碾壓工藝按照規(guī)范進行。需強調的是：應在正式施工前疏通調試好光輪壓路機的淋水噴頭，同時控制好噴水量，減小對混合料溫度的影響，同時保證混合料不粘輪；鑒于攤鋪機間搭接處的混合料最先鋪出，應優(yōu)先碾壓搭接處以保證壓實度。

5.5接縫

接縫處理是保證路面平整度的重要環(huán)節(jié)。施工過程應盡量避免同時出現(xiàn)縱橫冷接縫，當日施工時應測算好各攤鋪機的料，鋪完后采用3m直尺檢查厚度不足的最里位置，趁熱在此切成一條橫鋒。下一個施工日鋪筑接縫時，可在已壓實部分面層上鋪設一些熱混合料或用加熱的攤鋪機熨平板使已壓實的預熱軟化，以加強新舊混合料的粘結。鋪出小段后盡快用用3m直尺檢查端部平整度，當不符合要求時，應予適當補救。橫向接縫的碾壓應先用雙輪鋼筒式壓路機進行橫向碾壓。碾壓帶的外側應放置供壓路機行駛的墊木，碾壓時壓路機位于已壓實的混合料層上，伸入新鋪層的寬度為15cm。然后每壓一遍向新鋪混合料移動15～20cm。直至全部在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。

5.7開放交通等環(huán)節(jié)

SMA路面施工結束后，應在路表面溫度下降到50℃后，方可開放交通。如繼續(xù)開放交通時，宜灑水冷卻。需要強調的是：路表面未完全冷卻前，禁止一切施工設備、管理車輛停留，以保證路面平整度。

6.結束語

柳南高速公路路面改造已完成2年半，從目前路況調查情況來看，路面質量保持良好，未出現(xiàn)大面積的坑槽、反射裂縫、車轍等。質量控制的關鍵在于細節(jié)管理，做好細節(jié)管理必定能達成好的工程質量。