高速公路工程建設(shè)中SMA-13瀝青面層施工技術(shù)及質(zhì)量控制

林太城 中交一公局廈門工程有限公司

1.工程概況

貴州省某高速公路路面起止樁號K0+000-K73+947，全長73.32km，對應(yīng)土建標(biāo)第1～9合同段，其中橋梁21.33km（48座），隧道38.65km（36座），橋隧比例高達81.6%。

主線路面結(jié)構(gòu)層采用：20cm級配碎石底基層+37cm水泥碎石基層+8cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）+6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）+4cm瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13），總厚度為75cm；互通匝道路面結(jié)構(gòu)層采用：20cm級配碎石底基層+31cm水泥碎石基層+6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）+4cm瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-13），總厚度為61cm。

2.SMA-13路面的性能表現(xiàn)

SMA-13是現(xiàn)代道路工程建設(shè)領(lǐng)域極為典型的瀝青混合料，組成主要以瀝青結(jié)合料為主，摻入適量高勁度的瀝青瑪?脂膠漿，從而實現(xiàn)在粗集料空隙間的有效填充。此類混合料性能表現(xiàn)優(yōu)良，高溫、低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性、水穩(wěn)定、耐久性方面都具有較好的表現(xiàn)。此外，SMA-13的表面功能優(yōu)良，如抗滑能力強、車輛行駛噪音小、平整度高等。

3.配合比設(shè)計

3.1 原材料質(zhì)量

SMA-13瀝青面層是道路結(jié)構(gòu)體系中的重要部分，作為上層結(jié)構(gòu)，其必須在各項指標(biāo)上都得到優(yōu)化，確保道路的正常使用，為車輛通行創(chuàng)造良好條件。SMA-13的材料組成中以瀝青為主要材料，摻適量粗集料、纖維穩(wěn)定性、礦粉以及微量細(xì)集料等，各類原物料的質(zhì)量應(yīng)得到保障，從優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商挑選材料并加強進場檢驗，全方位確保各類拌和原材料的質(zhì)量，由此提高瀝青混合料整體性能。

3.2 SMA配合比設(shè)計

基于馬歇爾試驗確定適宜的配比方案，在對馬氏試件的性能分析中，應(yīng)加強對瀝青用量的控制。SMA配比設(shè)計通常由三個環(huán)節(jié)構(gòu)成，即目標(biāo)配比設(shè)計、實際生產(chǎn)配比設(shè)計、配比檢驗，主要包含的內(nèi)容有材料類型的選擇、質(zhì)量檢驗、用量控制、綜合性能檢驗等。

4.施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

我部對中面層施工質(zhì)量進行自檢后，由監(jiān)理單位抽檢，在全面確保各項指標(biāo)無誤后進入上面層攤鋪環(huán)節(jié)。灑布材料為改性乳化瀝青粘層油，用量控制在0.3～0.5kg/m2，以材料的狀態(tài)為準(zhǔn)，待破乳且水分蒸發(fā)后，再組織瀝青層施工作業(yè)。

4.2 瀝青混合料拌和

選用三一5000型環(huán)保瀝青拌和站，依據(jù)規(guī)范拌制施工所需的瀝青混合料，此環(huán)節(jié)的工藝控制工作尤為關(guān)鍵，如瀝青和集料的溫度應(yīng)維持在合理區(qū)間內(nèi)，相較于瀝青溫度而言，拌和過程中集料溫度應(yīng)比該值略高10～20℃，注重對溫控裝置的檢驗，出場直至完成混合料存儲后，整個階段的降溫幅度應(yīng)滿足“不超過10℃”的要求，若混合料超195℃則不具備使用條件，需將其視為廢料處理?，F(xiàn)場應(yīng)有專員檢測溫度，拌和總時間控制為53s，具體分為8s的干拌以及45s的濕拌，并依據(jù)實際情況作靈活調(diào)整，要求瀝青混合料中各類物料的分布具有均勻性，不可出現(xiàn)結(jié)團、花白等質(zhì)量問題。拌和中摻入適量顆粒狀木質(zhì)素纖維有助于提高混合料整體性能。

4.3 瀝青混合料運輸

（1）利用運料車裝載拌和所得的瀝青混合料并運輸至現(xiàn)場，裝載時汽車適當(dāng)前后移動，本項目選擇5次裝料法，目的在于避免含泥量離析現(xiàn)象。（2）車廂底板刷涂適量油水混合液，作用在于分隔料斗和混合料，以免出現(xiàn)底部余液堆積現(xiàn)象。（3）運料車調(diào)頭場所的選擇較為關(guān)鍵，應(yīng)在施工現(xiàn)場以外的區(qū)域完成調(diào)頭，再通過倒擋模式緩慢移動并到達攤鋪機前，不可出現(xiàn)與攤鋪機碰撞現(xiàn)象，以攤鋪機受料斗的位置為基準(zhǔn)，當(dāng)運料車的后軸輪與之相對齊后即可停止，將瀝青混合料卸下；推動過程中應(yīng)掛入空擋，不可發(fā)生緊急剎車行為，否則粘接層將受到嚴(yán)重推擠。

4.4 瀝青混合料攤鋪

（1）根據(jù)上面層攤鋪施工要求，以兩臺福格勒攤鋪機作為主要設(shè)備，采取單幅全斷面攤鋪的方式，兩臺設(shè)備軌道重疊量控制在5～10cm，前后依次錯開，間距10～15m，在此條件下可確?？v向接縫為熱接縫。（2）預(yù)熱是攤鋪機施工前的重要環(huán)節(jié)，需提前0.5～1h展開此項工作，熨平板溫度至少為100℃，可通過紅外溫度計檢驗。（3）綜合考慮混合料生產(chǎn)能力以及運料車裝載能力，由此確定合適的攤鋪速度，通常以2.5m/min較為合適，螺旋布料器始終維持勻速狀態(tài)。

4.5 瀝青混合料碾壓

由5臺雙鋼輪壓路機基于特定的流程共同完成碾壓作業(yè)，共分為初壓、復(fù)壓、終壓三個階段，各自的施工溫度應(yīng)相對較高，且混合料不發(fā)生推移現(xiàn)象。

（1）碾壓溫度的控制：初壓環(huán)節(jié)溫度≥160℃，結(jié)束終壓作業(yè)后溫度≥100℃，施工中由專人進行測溫并記錄。

（2）混合料的碾壓：（1）初壓：緊跟攤鋪機碾壓，形成的初壓區(qū)不可過長，最大限度減少熱量損失，碾壓速度為2～3km/h；（2）復(fù)壓：初壓結(jié)束后及時安排復(fù)壓作業(yè)，盡可能減小碾壓總長度，通常以60～80m為宜，全程具有持續(xù)性，速度3～5km/h；（3）終壓：復(fù)壓結(jié)束后隨即開始終壓，經(jīng)過此環(huán)節(jié)后攤鋪面不存在輪跡，速度適當(dāng)提高，以3～6km/h為宜。

碾壓方式：碾壓施工嚴(yán)格遵循“緊跟、慢碾、高頻、底幅、小水”的原則，合理控制相鄰碾壓帶輪跡重疊量，使其維持在輪寬的1/3～1/2，按先低處后高處、先內(nèi)彎后外彎的流程有序碾壓。壓路機啟停要緩慢提高或降低速度，未經(jīng)過碾壓作業(yè)的路段不允許作為壓路機的調(diào)頭場所。鋼輪壓路機是本次碾壓的主要設(shè)備，其自帶霧狀自動噴水裝置，運行中應(yīng)控制好噴水量，以免發(fā)生混合料降溫速度異常過快的情況，碾壓環(huán)節(jié)則要注重對溫度的控制，可通過電子測溫儀檢驗。

4.6 接縫處理

攤鋪過程中將形成縱向接縫，將此部分均設(shè)置為熱接縫的形式，結(jié)束攤鋪后預(yù)留10～20cm寬的區(qū)域，此部分暫不碾壓，將其作為后續(xù)施工的基準(zhǔn)面，然后作跨縫碾壓以消除縫跡。

完成接縫處理后，攤鋪機位于與端部相距約1m的位置，向上抬起熨平板并駛離現(xiàn)場，經(jīng)前階段的施工后端部易殘留混合料，此部分需得到有效的清理，無誤后再碾壓。技術(shù)人員使用3m直尺檢查平整度，根據(jù)實際情況確定切割范圍，于該處劃線后再使用切割機將該部分切除，使下次施工時成直角連接。

5.質(zhì)量控制措施

5.1 事前控制

（1）加強對原材料的質(zhì)量控制，與符合資質(zhì)的供應(yīng)商合作并做好材料進場的檢驗工作。（2）根據(jù)關(guān)鍵施工工序的特點制定針對性措施，做好前期準(zhǔn)備，調(diào)試設(shè)備，將施工責(zé)任落實到個人。

5.2 事中控制

（1）混合料級配、油石比控制：試驗人員在拌制所得的混合料中抽樣檢驗，根據(jù)所得結(jié)果確定調(diào)整方案。（2）外觀控制：檢查表面的質(zhì)量情況，如是否具有平整性，是否出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象等。（3）攤鋪厚度控制：試驗段采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度，施工過程中注意攤鋪機履帶和感應(yīng)器不能有混合料，設(shè)置專人進行控制。（4）注重對混合料級配的控制，各類物料的稱量應(yīng)足夠精確。（5）以攤鋪速度為基本依據(jù)，合理調(diào)整壓路機的碾壓長度，兩項工作要具有協(xié)同性，全程連續(xù)攤鋪作業(yè)，壓路機不可隨意暫停碾壓。

5.3 事后控制

全面收集并整理施工階段的各項資料，項目經(jīng)理部安排專門的資料員負(fù)責(zé)此項工作，如收集與整理數(shù)據(jù)、上報資料等，切實提高數(shù)據(jù)管理水平，使其具有規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的特征。

6.結(jié)束語

綜上，SMA-13瀝青路面具有優(yōu)良應(yīng)用效果，但其對混合料的質(zhì)量、操作方法等都提出更高的要求。工程實踐中，各環(huán)節(jié)施工應(yīng)依據(jù)規(guī)范而展開，各道工序質(zhì)量應(yīng)得到保障，基于可行的方式加強對施工質(zhì)量的控制，全面做好路面施工作業(yè)，確保路面品質(zhì)，達到質(zhì)量過硬、安全舒適、使用耐久的目標(biāo)。