橡膠瀝青SMA-13型瀝青混合料施工技術(shù)研究

李大明

為研究橡膠瀝青SMA-13型瀝青混合料施工關(guān)鍵技術(shù)，本文針對施工工程中的拌合、運輸、攤鋪、碾壓等工序總結(jié)出一整套施工工藝。依托實體工程，對采用該工藝鋪筑的試驗段進(jìn)行路用性能檢測，研究結(jié)果表明：通過控制各環(huán)節(jié)施工溫度和碾壓方案，并加強施工管控力度，可以有效提高橡膠SMA-13面層施工質(zhì)量，壓實度和滲水系數(shù)均能達(dá)到設(shè)計要求，路面早期無明顯破病害。

道路工程;橡膠改性瀝青;施工工藝;壓實度;滲水系數(shù)

近幾年，隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，道路行車荷載和交通量不斷增長，對道路質(zhì)量提出了更高要求。已建的普通瀝青混合料高速公路相繼出現(xiàn)了以高低溫失穩(wěn)病害為主的早期病害，其中一部分養(yǎng)護(hù)不及時的路段發(fā)展成嚴(yán)重病害，影響行車舒適度和通行質(zhì)量。為解決這一問題，國內(nèi)外道路工作者研究發(fā)現(xiàn)聚合物改性劑可以提高瀝青混合料的綜合路用性能，其中SBS改性效果最好，但是成本較高不利于推廣普及。

經(jīng)濟發(fā)展同時導(dǎo)致我國汽車保有量的增加，這導(dǎo)致了國內(nèi)廢舊輪胎數(shù)量日益增多，廢舊輪胎處理成為一大難題，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為解決廢舊輪胎造成的環(huán)境污染和資源浪費，科研人員嘗試將廢舊輪胎制成的細(xì)橡膠粉應(yīng)用到瀝青路面建設(shè)中?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，橡膠改性瀝青混合料具有較好的高溫抗車撤性能、低溫抗裂性和抗老化性能，同時有利于提高路面舒適性、降低行車噪音。由于其成本低于SBS改性瀝青，具有良好的推廣應(yīng)用前景。但是橡膠瀝青混合料屬于高黏改性瀝青，其流動性對溫度較為敏感，施工時降溫過快會導(dǎo)致壓實不充分。

本文依托實際工程，針對江蘇省高速公路上面層常用路面結(jié)構(gòu)SMA-13，從原材料性能指標(biāo)、級配設(shè)計、拌合、運輸、攤鋪、碾壓等角度探究橡膠青混合料施工質(zhì)量控制技術(shù)，并通過試驗段施工質(zhì)量觀測來驗證施工技術(shù)的可靠性，為后續(xù)施工和同類型工程提供參考依據(jù)。

項目采用工業(yè)化成品橡膠瀝青，各項指標(biāo)滿足《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）要求，采用的礦料滿足《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTG E42-2005）規(guī)范要中的技術(shù)指標(biāo)要求。SMA-13型瀝青混合料目標(biāo)配合比：1#料（10～15mm）∶2#料（5-10mm）∶4#料（0～3mm）∶礦粉=40.0∶33.0∶18.0∶9.0，最佳油石比為6.1%，通過拌合樓試拌，確定生產(chǎn)配合比。目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比級配組成見表1。

（1）拌和。試驗路段的瀝青混合料拌和樓產(chǎn)量為設(shè)計產(chǎn)量的60%，約為200t/h，每鍋拌和量3.4t，每盤拌和周期約60s，其中干拌時間10s、濕拌時間35s。集料加熱溫度約185～200℃左右，瀝青加熱溫度為175～185℃左右。對出場每車瀝青混合料進(jìn)行溫度檢測，出場溫度應(yīng)控制在175～185℃，超過195℃時按廢料處理。

（2）運輸。施工前根據(jù)運輸距離、攤鋪長度和運輸車裝載量，計算并配備好足量的運輸車輛。裝料時料車分前、后、中三次裝料，防止混合料離析。運輸工程中確保篷布和棉被緊密覆蓋車廂，形成雙層保溫結(jié)構(gòu)以防止混合料降溫速度過快。運輸車到場后應(yīng)進(jìn)行溫度檢測，低于170℃時按廢料處理。

（3）攤鋪。攤鋪之前清掃下承層表面粘層油撒布均勻，裂縫位置聚酯玻纖布鋪設(shè)完整。攤鋪前預(yù)先調(diào)整好攤鋪機參數(shù)，預(yù)熱熨平板，以保證混合料攤鋪均勻、松鋪系數(shù)符合要求。

攤鋪時運輸車在攤鋪機前10～30m停車并掛空擋，卸料時不得揭開車廂覆蓋以減少熱量散失，靠攤鋪機推動前進(jìn)。采用2臺攤鋪機呈梯隊式攤鋪，夯錘級別3級、振動4.5級，前期攤鋪速度控制在2.5m/min，后期增速至3.5～4.0m/min。施工現(xiàn)場的攤鋪溫度控制在165～170℃，攤鋪現(xiàn)場如圖1和圖2所示。

（4）碾壓。初壓應(yīng)盡量在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，復(fù)壓緊跟初壓，終壓時確保混合料表面溫度在110℃以上。項目根據(jù)調(diào)研結(jié)果，總結(jié)如下碾壓方案：初壓采用2臺雙鋼輪壓路機，以前靜后振的方式全幅碾壓1遍;復(fù)壓采用2臺雙鋼輪壓路機，以振壓方式全幅碾壓2遍;終壓采用1臺雙鋼輪壓路機，以靜壓方式全幅碾壓1～2遍;補充壓實采用1臺膠輪壓路機，以搓揉碾壓的方式在65℃左右全幅碾壓2～3遍，碾壓現(xiàn)場如圖3圖4所示。

連云港市某高速公路北段計劃進(jìn)行路面中修施工，K1695+300～K1696+070標(biāo)段為橡膠瀝青SMA-13型瀝青混合料試驗段，全長765m，寬度為11m，厚度為40mm，試驗段施工當(dāng)日天氣晴，高速公路路面最高氣溫為32℃。試驗段采用的原材料和級配設(shè)計均符合設(shè)計要求。

（1）鉆芯試驗。采用隨機抽檢的方式共鉆取了10個芯樣。芯樣高度及壓實度如表2所示：

從現(xiàn)場芯樣和壓實度檢測數(shù)據(jù)可以看出，芯樣厚度滿足施工圖設(shè)計要求，馬氏壓實度均滿足要求，理論壓實度有三個點超出設(shè)計文件要求。K1695+350～K1695+700理論壓實度和馬氏壓實度偏大，說明起始處壓實遍數(shù)較多，出現(xiàn)了過壓的情況，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)是膠輪碾壓遍數(shù)超過兩遍;K1695+820處攤鋪速度加快，壓路機未能緊跟碾壓導(dǎo)致碾壓不及時，出現(xiàn)一處理論壓實度不足的現(xiàn)象。

（2）滲水試驗。對試驗段進(jìn)行滲水試驗測試，檢測結(jié)果見表3所示。

從滲水實驗的結(jié)果可以看出，試驗時除了部分發(fā)生側(cè)滲的位置，現(xiàn)場的滲水系數(shù)均能滿足施工圖設(shè)計要求，滲水系數(shù)的大小與現(xiàn)場壓實度的變化規(guī)律相一致：K1695+350～K1695+700之間碾壓較密實，滲水系數(shù)較小，但是距中分帶4.7m是兩臺攤鋪機接縫處，屬于碾壓薄弱環(huán)節(jié)，滲水系數(shù)偏大;K1695+820～K1696+070段出現(xiàn)兩點側(cè)滲情況，說明該段碾壓不均勻，有可能存在少壓、漏壓或者碾壓時溫度過低的情況。

該試驗段試鋪的橡膠瀝青SMA-13型瀝青混合料面層，在采用本文總結(jié)的施工溫度、碾壓方案等工藝控制措施后，各項檢測指標(biāo)整體滿足設(shè)計文件要求，試驗段鋪筑總體成功。局部位置壓實度及滲水系數(shù)存在薄弱點，在后期施工中通過加強攤鋪碾壓環(huán)節(jié)管控力度，得到了有效解決。工程在通車后半年內(nèi)的觀測結(jié)果表明，路面無明顯早期破壞現(xiàn)象，說明上述施工工藝質(zhì)量控制效果較好，可供類似道路工程設(shè)計施工參考。

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In order to study the key technologies of SMA-13 asphalt mixture construction， this paper summarizes a set of construction technology for mixing， transportation， paving and compaction in construction project. Relying on the real project， the road performance of the test section paved with this technology is tested. The research results show that the construction quality of rubber SMA-13 surface can be effectively improved by controlling the construction temperature and rolling scheme of each link， and strengthening the construction management and control， the compactness and water permeability coefficient can meet the design requirements， and there is no obvious damage at the early stage of the pavement.

Road engineering; rubber modified asphalt; construction technology; compactness; permeability coefficient