談SMA 路面在市政道路工程中的應用

岳志強

(太原市市政工程總公司，山西太原　030002)

談SMA 路面在市政道路工程中的應用

岳志強

(太原市市政工程總公司，山西太原030002)

摘要:以某道路工程為例，從原材料、配合比設計、施工工藝等方面，闡述了SMA路面在市政道路工程中的應用，并總結了SMA施工中的注意事項，指出SMA路面具有高強、耐久、環(huán)保等優(yōu)點，值得在工程中推廣應用。

關鍵詞:SMA路面，原材料，配合比設計，施工工藝

0　引言

1　工程概況

本工程位于太原市區(qū)，是太原市連接榆次的道路，施工長度10.65 km，道路紅線寬56 m，道路等級為加強型城市主干路，設計時速80 km/h，標準軸載BZZ-100，路面結構設計年限為15年，抗震設防烈度8級。主道路斷面形式為:主車道40 m，中央分隔帶1.0 m，非機動車道兩側各3 m，人行道兩側各2.5 m。機動車道路面結構從上至下依次為: 4 cm瀝青瑪脂碎石混凝土( SMA16)，6 cm瀝青混凝土( AC-20)，10 cm瀝青碎石( ATB-25)，20 cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層，36 cm厚3%水泥穩(wěn)定碎石底基層，總厚度76 cm。

2　原材料技術分析

1)瀝青。

本工程采用韓國SK公司生產(chǎn)的SBS改性瀝青，該改性瀝青采用由中東石油在韓國提煉成90號基質(zhì)瀝青后，經(jīng)過船運到天津加工廠，在185℃～190℃溫度下加入4.0%～5.0%左右熱塑性彈性體SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯)攪拌而成，延度、軟化點提高、針入度降低。表明該改性瀝青高溫、低溫、彈性恢復性能良好。主要試驗項目如表1所示，各項技術指標符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規(guī)范要求。

2)集料。

集料采用陽曲出產(chǎn)的玄武巖10 mm～15 mm( 1號料)、5 mm～10 mm( 2號料)和3 mm～5 mm( 3號料)三種碎石及0 mm～3 mm石屑。粗集料各項指標符合規(guī)范及設計要求見表2。細集料各項指標符合規(guī)范要求見表3。

表1　SBS改性瀝青技術指標及試驗結果

表2　SAM-16上面層用粗集料質(zhì)量技術要求及試驗結果

表3　SAM-16上面層用細集料技術要求及試驗結果

3)填料。

采用鎮(zhèn)城生產(chǎn)的礦粉，礦粉各項指標符合規(guī)范要求，詳見表4。

表4　礦粉技術指標

4)穩(wěn)定劑。

采用大同生產(chǎn)的玄武巖素纖維，摻加比例為瀝青混合料的0.4%。

3　配合比設計

3.1目標配合比設計

對上述粗細集料、礦粉進行篩分，采用圖解法或電算法進行合成計算確定礦料比例，在符合設計文件要求的級配范圍內(nèi)設計3個粗細不同的初步礦料合成級配，3個級配4.75 mm篩通過率分別為中值、±3%附近，礦粉用量應一致保持10%左右。測定各組成礦料的毛體積相對密度或表觀相對密度，計算VCADRC。

依據(jù)歷史經(jīng)驗估算油石比，按照3個礦料比例，分別制作馬氏試件，計算并選擇其中VCAmix＜VCADRC及VMA＞16.5%的要求的級配作為設計級配。

根據(jù)設計級配和初試油石比，按±0.3%油石比制作3組馬氏試件，進行穩(wěn)定度、流值等試驗，綜合確定最佳油石比。然后進行配合比驗證，謝倫堡瀝青析漏試驗、肯塔堡飛散試驗、水穩(wěn)定性(殘留穩(wěn)定度)、動穩(wěn)定性(車轍)、低溫抗裂性、滲水系數(shù)及構造深度。如果滿足上述指標，確定為最佳油石比，否則應按上述過程重新配制。

3.2生產(chǎn)配合比及試拌試鋪

將二次篩分后的熱料倉集料進行水洗篩分，按照目標配合比設計方法，進行生產(chǎn)配合比設計。而后進行試拌試鋪，確定集料比例、油石比、材料加熱溫度、拌合溫度以及虛鋪厚度、碾壓溫度、碾壓次數(shù)等指標。

4　施工工藝

4.1運輸及攤鋪運輸

為避免離析，裝料時運料車前后移動，分3次，先車頭后車尾，最后裝中間。采用大型自卸車，SMA粘性較大，車廂底部多涂刷油脂混合物避免粘上，車廂應保溫，覆蓋保溫篷布，卸料時方可打開。

由于SMA的特殊性，施工應該選擇夏季，最佳溫度應該在20℃以上，10℃以下不得施工。攤鋪溫度應該在155℃以上。

本工程攤鋪時采用了福格勒SUPER1800履帶式瀝青攤鋪機。單車道1次攤鋪完成，壓實系數(shù)按1.1，每次虛鋪厚度44 mm，壓實厚度40 mm。3臺同型號攤鋪機并排攤鋪，單幅攤鋪寬度為7 m，前后相距10 m，同時向前攤鋪。為保證平整度，攤鋪時應做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的攤鋪，攤鋪機應連續(xù)、勻速行駛，同時采用高頻率、低振幅方式振搗，攤鋪壓實度應大于80%，并不得使集料破碎。根據(jù)拌和、碾壓能力確定攤鋪速度，SMA比普通瀝青混合料更加嚴格，應該規(guī)定在1.5 m/min～2.0 m/min，停機時間不超過10 min。攤鋪機螺旋布料器供料高度應控制在2/3高度，保證混合料粗細料不離析的同時也能防止木纖維與石料的離析，不會出現(xiàn)木纖維團。

4.2碾壓

SMA碾壓不能采用輪胎壓路機，本工程采用ingersollrandDD-130振動壓路機雙鋼輪壓路機。應遵守“高頻、低幅、緊跟、慢壓”的原則。碾壓溫度根據(jù)瀝青的粘溫曲線及規(guī)范確定為150℃。碾壓必須有足夠數(shù)量的壓路機，初壓和復壓都不宜少于2臺。碾壓段的長度控制在20 m～30 m為宜。初壓、復壓、終壓碾壓遍數(shù)分別為靜壓1遍、振動碾壓3遍～4遍、靜壓1遍，壓輪重疊寬度為20 cm，在壓實度達到馬歇爾密度的98%以上，或者路面現(xiàn)場空隙率不大于6%后不再作過度的碾壓。

4.3質(zhì)量控制

對原材料應按照以下頻率進行檢測，改性瀝青每100 t測1次，粗、細集料每300 m3測1次，礦粉每100 t測1次，確保合格。

施工過程中應從以下幾方面進行控制，隨時觀察混合料集料粗細、均勻性、離析、油石比、色澤、冒煙、有無花白料、油團等各種現(xiàn)象，每臺班進行抽提篩分或逐盤在線監(jiān)測計算機采集數(shù)據(jù)計算礦料級配與瀝青用量(油石比)，進行馬歇爾試驗測定空隙率、穩(wěn)定度、流值。測定拌合、出廠、碾壓溫度?？⒐r，對外觀、厚度、壓實度、平整度、滲水系數(shù)等進行檢測。確保以上指標、參數(shù)符合要求，從而保證工程質(zhì)量。

5　結論及建議

經(jīng)過一年多的使用，SMA作為路面上面層可以滿足設計要求，具有高強、耐久、環(huán)保的優(yōu)點。但是其材料組成、結構的特殊性，造成了施工工藝的特殊性，應該在施工及使用中注意以下幾點:

1)為了增加瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性與低溫韌性、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用加入纖維及SBS改性瀝青的措施。因此，其施工溫度要比一般瀝青混合料要高，在施工過程中要特別注意溫度控制。

2)在高溫碾壓時應仔細觀察，如有推擁現(xiàn)象出現(xiàn)，則應立即檢查級配是否符合要求。因為其屬于粗集料嵌擠型結構，不應該發(fā)生這種現(xiàn)象。另外，在施工中經(jīng)常會出現(xiàn)級配過細變成AC，或者細集料過多造成滲水試驗不合格。

3)在各項指標中應注意，設計空隙率控制在4%左右，應該為粗集料嵌擠結構。保證高溫穩(wěn)定性的前提下，較多地使用瀝青，最佳油石比一般約在6.0%～6.5%。

參考文獻:

［1］JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規(guī)范［S］.

［2］DB14T 160—2007，山西公路改性瀝青路面施工技術規(guī)范［S］.

On application of SMA roadbed in municipal road projects

Yue Zhiqiang
( Taiyuan Municipal Engineering Corporation，Taiyuan 030002，China)

Abstract:Taking some road project as the example，the paper illustrates the application of SMA roadbed in municipal road projects from the raw materials，proportional ratio design，and construction craft，sums up some precautions in SMA construction，and points out the roadbed is featured with strength，durability，and environmental protection，so as to extend its application.

Key words:SMA roadbed，raw material，proportional ratio design，construction craft

作者簡介:岳志強(1980-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-22

文章編號:1009-6825( 2016) 04-0151-03

中圖分類號:U214.75

文獻標識碼:A