SMA—13瀝青面層施工工藝及質(zhì)量檢測

阮軍寧

摘要： 介紹了用SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料的施工方法及質(zhì)量檢測。

Abstract： This paper introduces the construction method and quality inspection of SMA-13 asphalt mastic mixture.

關(guān)鍵詞： SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料；施工工藝；質(zhì)量檢測

Key words： SMA-13 asphalt mastic mixture；construction technology；quality inspection

中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）18-0134-03

0 引言

菏澤至關(guān)莊高速公路起自日東高速公路，至魯豫省交界處關(guān)莊，全長61.548km。本合同段為菏關(guān)高速公路第五合同段，全長為13.048公里。菏關(guān)高速公路路面的上面層為SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料（4cm厚）。瀝青瑪蹄脂碎石混合料（簡稱SMA）是一種由瀝青、少量的細(xì)集料、纖維穩(wěn)定劑和礦粉組成的瀝青瑪蹄脂，填充間斷級配的粗集料骨架間隙，組成一體的瀝青混合料。改性瀝青SMA因具有良好的實(shí)用性能可廣泛應(yīng)用于新建道路和舊路改造和維修中相信在不久的將來，SMA將得到大力推廣使用，必將在我國的道路建設(shè)中發(fā)揮重要作用。

1 材料

1.1 粗、細(xì)集料

瀝青瑪蹄脂碎石混合料粗、細(xì)集料選用堅(jiān)硬、無風(fēng)化、表面粗糙、接近正方體潔凈的玄武巖。應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對熱拌瀝青混合料粗、細(xì)集料的要求。

1.2 填料

填料采用石灰?guī)r質(zhì)礦粉，礦粉應(yīng)干燥、潔凈、無結(jié)塊， 不允許采用回收粉作為填料。

1.3 瀝青

SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料上面層采用聚合物改性瀝青SBS I-D級，其質(zhì)量符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）要求。

1.4 纖維穩(wěn)定劑

①木質(zhì)纖維穩(wěn)定劑的質(zhì)量符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）的要求。SMA-13上面層瀝青瑪蹄脂碎石混合料木質(zhì)纖維的添加量為大于總量的0.3%。

②纖維應(yīng)存放在室內(nèi)或有棚蓋的地方，松散纖維在運(yùn)輸及使用過程中應(yīng)避免受潮，不結(jié)團(tuán)。

2 配合比

經(jīng)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證，確定出用于生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比為10～15mm碎石占42%，5～10mm碎石占36%， 0～5mm碎石占11%，礦粉占11%，木質(zhì)纖維用量為0.3%，瀝青用量為6%。

3 投入的施工機(jī)械

常用機(jī)械設(shè)備如表1所示。

4 施工工藝

4.1 準(zhǔn)備下承層

①為保證下承層與SMA-13上面層的粘結(jié)以及密水性，粘層施工后應(yīng)在確保下承層的清潔和平整度符合施工條件的基礎(chǔ)上，于24小時內(nèi)進(jìn)行施工。

②正式施工前，先按照直線20m、曲線10m一個斷面的標(biāo)準(zhǔn)對擬鋪筑路段進(jìn)行標(biāo)高與中邊樁測量，并在攤鋪前設(shè)立導(dǎo)向控制支架，控制方式選為鋼絲引導(dǎo)高程，鋼絲張力≧800N。

4.2 混和料的拌和

①拌和機(jī)械選用LQC240（240t/h）型瀝青拌和站一套，瑪連尼-175（175t/h）型瀝青拌和站一套，總生產(chǎn)能力為415t/h，選用集中廠拌法。SMA-13混合料的生產(chǎn)率降低，應(yīng)在計(jì)算拌和能力時充分考慮到，以免影響攤鋪，造成停頓。

②裝載機(jī)負(fù)責(zé)將碎石與石屑裝料，但在裝料的過程中為了避免混入雜質(zhì)，應(yīng)將鏟斗離地面20cm左右。集料的不同意味著其性質(zhì)等方面存在一定差異，因此在存儲過程中應(yīng)區(qū)別對待，科學(xué)合理地放置集料。

③集料烘干筒的傾角和火焰大小根據(jù)集料濕度、氣候情況、要求的瀝青混合料出廠溫度調(diào)節(jié)。每天開始拌和的幾盤集料應(yīng)適當(dāng)加大火焰，提高集料加熱溫度。利用導(dǎo)熱油加熱瀝青材料，由于要求拌和的瀝青混合料出廠溫度符合170～185℃，因此瀝青與礦料的加熱溫度應(yīng)據(jù)此進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，但切記改性瀝青結(jié)合料的加熱溫度必須小于185℃，瀝青結(jié)合料的加熱溫度必須小于175℃。若瀝青與集料的粘結(jié)力由于混合料出廠溫度過高而受到影響，必須禁止使用該混合料，并且已經(jīng)施工的部分也應(yīng)該予以清除。

④為了防止礦粉倉起拱，導(dǎo)致礦粉流出，應(yīng)為拌和機(jī)的礦粉倉配備振動裝置。為了減少礦粉投入時間，拌和機(jī)宜將投料口擴(kuò)大。

⑤確定瀝青混合料拌和時間的標(biāo)準(zhǔn)是所有礦料顆粒全部裹覆結(jié)合料、混合料拌和均勻，并且確定時間后還需進(jìn)行試驗(yàn)。諸多因素都會影響到拌合時間的最終確定，包括拌和機(jī)能力、瀝青用量、集料粒徑、材料的濕度、施工氣溫等。

⑥SMA-13混合料只限當(dāng)天使用。添加木纖維須在混合料中充分分散，拌和均勻。拌和機(jī)配備同步添加投料裝置，松散的絮狀纖維在噴入瀝青的同時采用風(fēng)送設(shè)備噴入拌和鍋，纖維不加熱，在拌和過程中必須充分分散，與瀝青混合料拌和均勻拌和時間宜延長5s以上。經(jīng)5～10s的干拌后，再投入礦粉。拌和SMA混合料的拌和機(jī)應(yīng)有良好的密閉性，防止纖維、石粉飛揚(yáng)，影響添加數(shù)量。

⑦應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對出廠瀝青混合料的重量和溫度進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果和出廠時間記錄在案，簽發(fā)一式三份的運(yùn)料單，一份交司機(jī)，一份交攤鋪現(xiàn)場，一份存拌和廠。

4.3 運(yùn)輸

①使用前后都必須保證運(yùn)料車車廂干凈整潔。最好涂一薄層適宜的隔離劑或防粘結(jié)劑在車廂側(cè)板和底板上，如此能夠有效防止瀝青混合料與車廂板粘結(jié)。可使用摻加表面活性劑或少量柴油的油水混合物，但禁止在車廂底部積聚余液。

②為避免出現(xiàn)粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象，在裝料過程中應(yīng)盡量持續(xù)挪動汽車位置。

③運(yùn)料車必須加蓋苫布，有條件時宜采用具有保溫功能的運(yùn)料車。

④為保證施工質(zhì)量，應(yīng)保證瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量大于拌和能力或攤鋪速度，要求施工時至少等候了五輛運(yùn)料車，確保在施工過程中不會出現(xiàn)由于材料不足導(dǎo)致的停工。

⑤若運(yùn)料車輪胎上帶有異物，那么一旦該車進(jìn)入施工現(xiàn)場，就會污染已灑布的粘層，造成嚴(yán)重的不良后果，因此必須保證進(jìn)入施工現(xiàn)場的運(yùn)料車輪胎干凈。運(yùn)料車在粘層上行駛時，應(yīng)避免急剎車、急轉(zhuǎn)彎掉頭等使下層造成損傷。

⑥當(dāng)連續(xù)攤鋪時，為避免出現(xiàn)運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)現(xiàn)象，應(yīng)在攤輔機(jī)前 100～300mm處停住運(yùn)料車。當(dāng)進(jìn)行卸料操作時，應(yīng)使運(yùn)料車掛空擋，靠攤輔機(jī)推動前進(jìn)。

⑦運(yùn)料車卸料必須倒凈，如發(fā)現(xiàn)有余剩，應(yīng)及時清除，防止硬結(jié)。

⑧當(dāng)瀝青混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場時應(yīng)先進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保材料符合施工條件，若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)材料不符合條件，應(yīng)禁止該材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。

⑨在運(yùn)輸及等待混合料的過程中若發(fā)現(xiàn)其存在任何異常情況，都應(yīng)該及時作出反應(yīng)，通過分析形成原因，找到有效解決方案。

4.4 攤鋪

①攤鋪采用一臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪機(jī)的熨平板應(yīng)根據(jù)路面橫坡和路拱調(diào)整，熨平板的連接部分的調(diào)節(jié)應(yīng)確保攤鋪的混合料不致出現(xiàn)明顯的痕跡和裂縫。

②攤鋪采用一臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)采用非接觸式平衡梁控制方式，為保證橫坡度、攤鋪厚度及振動頻率一致，攤鋪機(jī)應(yīng)裝有自動調(diào)平裝置和預(yù)壓實(shí)裝置。

③攤鋪機(jī)必須在開始鋪筑前提前30～60min利用電對熨平板預(yù)熱，并結(jié)合實(shí)際氣溫確定加熱溫度，若氣溫較高，應(yīng)適當(dāng)降低加熱溫度；若氣溫較低，應(yīng)適當(dāng)提高加熱溫度。另外為了確保最終在施工質(zhì)量，每天施工前應(yīng)盡量選用溫度較高的混合料。

④綜合分析拌合站的運(yùn)輸能力、拌合能力，將攤鋪機(jī)的行走速度定為2～3m/min。同時為了避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)合理控制螺旋布料器的轉(zhuǎn)速，既不能過快也不能過慢，應(yīng)盡量使其與鏈板送料器的速度相匹配，同時為了確保施工的準(zhǔn)確性，應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求安裝攤鋪機(jī)螺旋布料器兩端的自動料位器，確保施工質(zhì)量符合要求。

⑤為確保攤鋪施工質(zhì)量符合要求，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攤鋪，選用的攤鋪工藝必須滿足攤鋪連續(xù)不間斷、均勻、緩慢的要求。若在實(shí)際攤鋪過程中出現(xiàn)意外情況，應(yīng)及時分析原因并找到應(yīng)對措施。

⑥攤鋪機(jī)在一臺運(yùn)料車卸完開出后應(yīng)不等受料斗內(nèi)的混合料全部用完就折起回收，并立即準(zhǔn)備接收下一臺運(yùn)料車卸料。

⑦在實(shí)際攤鋪過程中若出現(xiàn)鋪機(jī)供料不足的問題，應(yīng)最大限度地減少攤鋪機(jī)的停頓次數(shù)，具體的措施就是采用運(yùn)料車集中等候，集中攤鋪的方式。在實(shí)際攤鋪施工中應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況隨機(jī)應(yīng)變，確保攤鋪施工符合要求，比如若等料時間過長，隨著混合料溫度的降低，其表面會形成硬殼，為確保施工質(zhì)量，在接下來的攤鋪施工中應(yīng)將硬殼去除。

4.5 壓實(shí)

路面宜采用振動壓路機(jī)碾壓。采用振動壓路機(jī)碾壓時應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。即壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后面，采取高頻率、低振幅的方式慢速碾壓。且宜采用初壓1遍，復(fù)壓2～4遍，終壓1遍的連續(xù)壓實(shí)方式。當(dāng)攤鋪機(jī)振動能力較強(qiáng)，攤鋪后初始壓實(shí)度較大，經(jīng)采用振動壓路機(jī)試壓在碾壓輪前不產(chǎn)生嚴(yán)重推移變形的混合料，可不進(jìn)行初壓，直接進(jìn)入復(fù)壓工序。

注意事項(xiàng)：①碾壓應(yīng)緊跟在攤鋪機(jī)后高溫狀態(tài)下開始碾壓，不得等候。②為了防搓揉作用將瀝青結(jié)合料擠到表面，最好不要采用輪胎壓路機(jī)碾壓。③為了防止石料棱角磨損、壓碎，破壞集料嵌擠，禁止在碾壓終了溫度以下作反復(fù)碾壓。且在實(shí)際碾壓過程中若出現(xiàn)任何異常情況，應(yīng)立即采取停止碾壓措施，及時找到原因并采取應(yīng)對措施。④應(yīng)盡量縮短壓路機(jī)碾壓的總長度，確保其不超過80～100m。壓路機(jī)碾壓過程中最好不要采取首尾相接的縱列方式，應(yīng)在橫向錯開排列成梯隊(duì)壓實(shí)。應(yīng)結(jié)合攤鋪速度，合理確定壓路機(jī)的碾壓段長度，確保其能夠保持施工平衡及穩(wěn)定，盡量減少壓路機(jī)隨意停頓。⑤壓路機(jī)碾壓過程中即使出現(xiàn)混合料沾輪現(xiàn)象，也禁止刷柴油，可采取向碾壓輪噴灑少量水或添加有防止沾輪的表面活性劑如水。此外，必須采取有效措施確保壓路機(jī)干凈整潔。⑥壓路機(jī)不得在未碾壓成型路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、加水或停留。壓路機(jī)施工結(jié)束后不得停留在當(dāng)天鋪筑尚未徹底冷卻的路面上。⑦若在碾壓施工中發(fā)現(xiàn)施工操作存在異常問題，或者已施工結(jié)果無法滿足施工要求，必須立即停工，及時分析原因并找到解決方案。⑧壓路機(jī)能夠大大提升碾壓效率和質(zhì)量，但是某些特殊部位壓路機(jī)無法發(fā)揮作用，比如橋梁或擋墻的構(gòu)造物接頭、拐彎死角等，針對這些特殊部位應(yīng)采取振動夯板壓實(shí)措施。

4.6 接縫

①接縫部位容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，針對這種問題在進(jìn)行瀝青路面施工時應(yīng)確保接縫緊密、連接平順，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。②保證橫縫粘結(jié)緊密，連接平順，壓實(shí)充分。用3m直尺檢查平整度，確保其平整度符合要求，若發(fā)現(xiàn)其不符合要求應(yīng)立即整改。當(dāng)施工結(jié)束時，若攤鋪機(jī)在接近端部前約1m處，應(yīng)把熨平板稍稍抬起駛離現(xiàn)場，用人工將端都混合料鏟齊后，然后趁尚未冷透時在預(yù)定的攤鋪段的末端先撤一薄層砂帶，攤鋪混合料后趁熱在攤鋪層上挖出一道縫隙，縫隙應(yīng)位于撤砂交界處，在縫中嵌入一塊與壓實(shí)層厚等厚的木板，待壓實(shí)后鏟除撒砂的部分，撤擊木板，并在端部灑布瀝青，以便下次接著攤鋪。③若橫向接縫開始攤鋪新混合料，那么應(yīng)先放置起始墊板在已鋪段上，抬起攤鋪機(jī)的熨平板，保證混合料松鋪厚度與己壓實(shí)路面厚度之差等于墊板的厚度。在已壓實(shí)路面上架設(shè)已預(yù)熱的攤鋪機(jī)熨平板，通過高溫軟化瀝青層及接茬，使攤鋪碾壓成為一體。④碾壓橫向接縫時，應(yīng)先用雙輪壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，若壓路機(jī)較重，可直接利用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)一遍后即改為縱向碾壓。

4.7 開放交通及其他

①瀝青路面攤鋪完畢后，開放交通的標(biāo)準(zhǔn)是攤鋪層完全自然冷卻，且混合料表面溫度小于50℃。②嚴(yán)禁在鋪筑好的瀝青層上堆放雜物，在開放交通之前，應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括控制交通、保證路面整潔無污染等，確保路面質(zhì)量不受影響，最大限度地延長其使用年限。③當(dāng)發(fā)現(xiàn)SMA-13瀝青面層在開放交通后，有運(yùn)料車轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)掉粒、搓動等情況時，要加強(qiáng)早期交通的控制，待聚合物完全硬化后恢復(fù)正常交通。

5 質(zhì)量檢測

5.1 混合料質(zhì)量控制與檢驗(yàn)

拌合站控制室應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)管各種礦料及瀝青的用量和拌合溫度，并將監(jiān)管結(jié)果記錄在案，明確各種礦料及瀝青從出庫到使用的全過程，確保每個環(huán)節(jié)都落實(shí)到位，各個環(huán)節(jié)都嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時為了避免出現(xiàn)離析，應(yīng)在每天上午和下午各取一組試樣進(jìn)行燃燒法測定試驗(yàn)，以防萬一。

5.2 現(xiàn)場質(zhì)量控制

現(xiàn)場壓實(shí)度采用馬歇爾試驗(yàn)的密度進(jìn)行壓實(shí)度和現(xiàn)場空隙率雙控制，現(xiàn)場壓實(shí)度應(yīng)能夠滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.3 SMA-13瀝青面層實(shí)測項(xiàng)目

SMA-13瀝青混凝土面層實(shí)測項(xiàng)目如表2所示。

6 小結(jié)

菏關(guān)高速公路五合同段路面上面層施工的SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料，經(jīng)過質(zhì)檢部門的檢測各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，此類面層的施工工藝和質(zhì)量檢測可能還有不足，需要大家共同探索，從而更好地保證SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層的施工質(zhì)量，創(chuàng)造出更加優(yōu)質(zhì)的工程。

參考文獻(xiàn)：

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