上面層改性瀝青SMA-13施工要點和質(zhì)量管理

原 海 龍

(山西長興路橋工程有限公司，山西 長治 046000)

上面層改性瀝青SMA-13施工要點和質(zhì)量管理

原 海 龍

(山西長興路橋工程有限公司，山西 長治 046000)

SMA路面，改性瀝青，原材料，高速公路

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，車輛載重越來越大，對高速公路路面的承載性能要求越來越高。改性瀝青SMA路面是公認為性價比最好的瀝青路面結(jié)構(gòu)，具有高溫抗車轍、低溫抗凍裂特性，能有效提高路面安全性、耐久性，顯著增強路面使用性能，延長使用壽命，在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在全國瀝青路面工程上，SMA路面使用比例基本上達到了1/3，一些省份甚至超過了50%。在北京市，SMA路面已經(jīng)成為所有高速公路、城市道路主干線的唯一的結(jié)構(gòu)形式。

SMA是我國高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式之一，是一些大交通量、重載交通道路或重要高速公路路段的首選結(jié)構(gòu)形式。SMA路面具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性良好，耐久性顯著，表面功能良好，使用壽命長的優(yōu)勢。工程實踐表明，在瀝青路面的全壽命周期內(nèi)，SMA路面的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。

1 概述

SMA混合料采用了間斷級配，可應(yīng)用于鋪筑高速公路路面，具有高度的耐久性和良好的表面功能，路用性能顯著：

1)粗集料骨架占70%以上(見圖1)，交通荷載主要由粗集料骨架承擔(dān)，有著較強的高溫穩(wěn)定性。

3)SMA混合料不透水，避免了水損壞對中下面層和基層的破壞，使得路面整體強度和穩(wěn)定性顯著增強。

4)路面表面構(gòu)造深度大，路表面的抗滑性和耐磨性能良好。

SMA適用性廣泛，主要用于機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉(zhuǎn)彎處等特殊場合的鋪裝。在歐洲還將其用于公路網(wǎng)的養(yǎng)護和補強。

2 原材料質(zhì)量

在施工中，重視原材料質(zhì)量，對不合格材料應(yīng)禁止進入施工現(xiàn)場。材料堆放場地應(yīng)予以硬化處理，排水系統(tǒng)完善有效。為避免材料混雜，應(yīng)使用隔離墻將各類型材料隔開(見圖2)。

1)瀝青。SMA混合料的瀝青用量7%左右，用量大，且對粘結(jié)性要求高，以提高低溫變形性能及與礦料的粘結(jié)力，要選擇針入度小、軟化點高和溫度穩(wěn)定性好的瀝青，一般選用SBS改性瀝青。

2)粗集料。粗集料間的嵌擠是SMA混合料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵。粗集料顆粒的堅韌、形狀和棱角是影響集料間嵌擠的最重要因素。選擇玄武巖或輝綠巖等非吸水性碎石為佳。石質(zhì)應(yīng)潔凈、堅硬、耐磨，針片狀顆粒少。顆粒粒徑在4.75 mm以上，外觀近立方體。

3)細集料。細集料在SMA混合料中只占10%左右，但對其質(zhì)量確具有重要影響。一般采用機制砂，由經(jīng)過反復(fù)破碎的堅硬巖石制成，具有良好的棱角和嵌擠性能，山場的下腳料或天然砂應(yīng)禁止使用。

采用的細集料應(yīng)堅硬、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，粒徑范圍控制在0.075 mm～3 mm以內(nèi)。細集料存儲時，應(yīng)具有良好的防水、防潮、防污染措施。

4)填料。宜采用石灰?guī)r堿性石料磨細得到的干燥、清潔的礦粉。不得使用回收的粉料。礦粉須覆蓋保存，以保持干燥，能從石粉倉自由流出。

5)穩(wěn)定劑。在我國使用木質(zhì)素纖維最為普遍，摻量控制在混合料質(zhì)量的0.3%左右。木質(zhì)素纖維具有強烈的交聯(lián)功能，具有吸油、穩(wěn)定、增強的效果，有利于減少裂縫的產(chǎn)生。也可使用礦物纖維、聚合物化學(xué)纖維，用量為混合料0.4%。

穩(wěn)定劑的保管、存放、運輸過程中均不得受潮。

3 施工要點

在高速公路施工中，SMA路面與其他類型瀝青路面施工工藝相同。但SMA混合料屬于間斷級配骨架結(jié)構(gòu)，施工控制要求較其他類型路面高。

3.1 混合料拌制

使用間歇式混合料拌和機，能由計算機自動控制全部生產(chǎn)過程，打印裝置能實現(xiàn)生產(chǎn)過程全記錄。具有二級除塵裝置和木質(zhì)素纖維添加裝置，以確保纖維投入精度。應(yīng)定期校核拌和樓的計量和測溫裝置。

在SMA混合料與普通瀝青混凝土相比，應(yīng)適當(dāng)延長拌合時間，適當(dāng)提高施工溫度。在混合料拌合過程中，應(yīng)做好瀝青和集料加熱溫度及混合料出廠溫度。

在SMA施工中，重視各工序溫度控制是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

某工程中采用的溫度控制標(biāo)準見表1。

表1 某工程中采用的溫度控制標(biāo)準 ℃

拌和時間通過試拌確定。可先加入礦粉和礦料干拌10 s以上，再加入瀝青和纖維濕拌不少于40 s，全過程控制在總生產(chǎn)時間約60 s～70 s。出料時，混合料應(yīng)拌和均勻，以實現(xiàn)所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為準。

為避免出現(xiàn)泛油和松散，應(yīng)嚴格對油石比和礦料級配進行控制，每天采用拌和總量對各材料配比和油石比誤差進行檢驗。

3.2 混合料運輸

放料時，為減少混合料離析，汽車應(yīng)前后分三次移動裝料。混合料運料能力應(yīng)與拌和能力、攤鋪能力相協(xié)調(diào)并略有富余。

出料和卸料時，應(yīng)對混合料出廠溫度和卸料溫度進行檢測并記錄。一般通過在運料車側(cè)面設(shè)置專用檢測孔，孔口距車箱底面300 mm左右，使用數(shù)字插入式溫度計的插入深度不小于150 mm。

運輸途中，運料車廂使用雙層篷布覆蓋，以減少混合料溫度損失，卸料完畢后方可掀開篷布。

3.3 SMA-13攤鋪

在攤鋪時，卸料車在攤鋪機前10 cm～30 cm處停住，掛空擋，靠攤鋪機推動前進。卸料過程中運料車不得撞擊攤鋪機。

為提高路面平整度，應(yīng)確保連續(xù)穩(wěn)定攤鋪。一般采用兩臺同型號攤鋪機組成梯隊進行施工，一前一后兩臺攤鋪機距離不超過10 m，前后鋪攤機形成的縱向接縫應(yīng)跨縫10 cm攤鋪。攤鋪速度按2 m/min～3 m/min進行控制，實現(xiàn)緩慢、均勻、不間斷攤鋪。在施工現(xiàn)場應(yīng)有五輛運料車等待卸料，應(yīng)盡量做到每天收工攤鋪機停機一次。

在SMA混合料作為路面上面層鋪攤時，攤鋪厚度宜采用非接觸式平衡梁裝置來進行控制。熨平板應(yīng)拼接緊密，否則存在空隙卡入的粒料會影響路面平整度。在正式攤鋪前，應(yīng)預(yù)熱熨平板至100 ℃以上。熨平板應(yīng)采用中強夯等級，鋪面的初始壓實度不小于85%。

混合料攤鋪，應(yīng)盡量選擇在當(dāng)日高溫時段進行，路面表面溫度不得低于15 ℃，不得在雨天進行施工。遭受雨淋的混合料應(yīng)當(dāng)予以廢棄。

3.4 SMA-13壓實

宜采用鋼輪振動壓路機進行SMA混合料碾壓，不建議使用輪

胎壓路機。

壓路機應(yīng)緊隨鋪攤機，在盡可能高的混合料溫度下碾壓，不得在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓。壓路機行進路線及速度、碾壓遍數(shù)等參數(shù)應(yīng)安排專人負責(zé)進行協(xié)調(diào)，應(yīng)嚴格控制碾壓遍數(shù)，爭取在最短時間內(nèi)達到壓實度要求。壓路機折返應(yīng)按規(guī)定路線行進。

初壓和復(fù)壓采用的壓路機不宜少于兩臺，應(yīng)并列成碾壓梯隊行進，不宜首尾相接。以20 m～30 m為一個碾壓段勻速前進進行碾壓。

某SMA路面工程中壓路機碾壓速度見表2。

表2 某SMA路面工程中壓路機碾壓速度 km/h

在碾壓過程中，因混合料粘度較大，可通過向鋼輪表面噴涂霧狀清水或含有隔離劑的水溶液來緩解粘輪，噴涂油類或油水混合液應(yīng)予以禁止。

路面碾壓完畢滿24 h的，即可放開交通，允許車輛通行。

4 施工質(zhì)量管理

在施工中，應(yīng)分別從以下方面做好質(zhì)量管理，以確保施工質(zhì)量：

1)原材料質(zhì)量。

重視對瀝青、粗細集料、填料、木質(zhì)纖維、抗剝劑等的質(zhì)量檢測。

2)混合料質(zhì)量控制。

建立混合料的油石比、級配、空隙率等關(guān)鍵指標(biāo)的定時定期檢測。重視施工各環(huán)節(jié)中的溫度控制，如混合料出廠、卸料、攤鋪、初壓、碾壓終了等環(huán)節(jié)。

3)上面層質(zhì)量檢查。

應(yīng)對混合料鋪攤厚度、均勻性、平整度、寬度、橫坡度、壓實度、偏位等進行檢查，還應(yīng)跟蹤進行檢測路面構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)。

4)壓實度檢查以鉆孔法為準。

碾壓完畢后的路面壓實度應(yīng)按單幅雙車道10個/km的鉆孔頻率進行檢測。

5)路面滲水度檢測。

碾壓完畢后進行的滲水系數(shù)檢測合格率不應(yīng)小于90%。當(dāng)合格率小于90%時，應(yīng)加倍頻率檢測。當(dāng)加倍檢測后的結(jié)果仍小于90%時，須對該段路面進行處治。

[1] 董江濤,廖陳林,李 栓.SMA路面的施工工藝及質(zhì)量控制[J].公路與汽運，2007(2):56-59.

[2] 吳定略.改性瀝青及SMA路面的施工質(zhì)量控制措施[J].山西建筑，2008,34(2):241-242.

[3] 陳 曉.改性瀝青SMA路面的施工及監(jiān)理質(zhì)量控制探討[J].工程技術(shù)(全文版)，2016(15):52-56.

The construction key points and quality control of upper layer modified asphalt SMA-13

Yuan Hailong

(ShanxiChangxingRoadandBridgeEngineeringLimitedCompany,Changzhi046000,China)

This paper summarized the asphalt mastic macadam mixture, from the mixture mixing, transport, SMA-13 paving, compaction four aspects, analyzed its construction key points, and elaborated the construction quality management measures, ensured the pavement construction quality.

SMA pavement, modified asphalt, raw material, highway

1009-6825(2017)20-0146-02

2017-04-25

原海龍(1966- )，男，工程師

U416.217

A