淺析SMA瀝青路面的特點(diǎn)、施工方法及控制要點(diǎn)

摘 要：本文結(jié)合福建漳州迎賓大道SMA瀝青路面特點(diǎn)對(duì)SMA施工方法及控制要點(diǎn)進(jìn)行闡述，就如何在施工中對(duì)原材、混合料的離析防治措施進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：SMA瀝青路面；特點(diǎn)；施工方法； 控制要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：U415.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)度的加快，城市的交通壓力日益加重，車(chē)流量增多，特別是城市環(huán)城路重交通量對(duì)道路提出更高要求，而SMA路面因在抗滑性、抗開(kāi)裂、抗車(chē)轍、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性方面與普通瀝青面層有著無(wú)法比擬的優(yōu)越性，因此被廣泛應(yīng)用于城市重交通量的主干道，本文結(jié)合漳州迎賓大道SMA施工，分析SMA施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用。

2 瀝青馬蹄脂碎石SMA瀝青砼特點(diǎn)

2.1 SMA的特點(diǎn)

眾所周知，SMA的組成是粗集料多（4.75mm以上粗集料的比例高達(dá)70%-80%）、瀝青用量多（一般油石比在5.6%-6.0%之間，0.075mm的通過(guò)率達(dá)到10%）、礦粉用量多（礦粉用量達(dá)8%-12%）、細(xì)集料用量少的特點(diǎn)，形成一種穩(wěn)定的粗集料互相嵌擠結(jié)構(gòu)。粘結(jié)性要求高，應(yīng)選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青，最好采用聚合物改性瀝青，以提高低溫變形性能及礦料的粘結(jié)力，防止瀝青析漏，減小感溫性。為保持較多瀝青的穩(wěn)定，一方面增加礦粉用量，同時(shí)使用纖維作穩(wěn)定劑。常有的有聚酯纖維、木質(zhì)纖維等，一般添加量為礦料總量的千分之三。

3 SMA施工方法

3.1瀝青混合料的拌合：

SMA中因要添加木質(zhì)素纖維，所以攪拌時(shí)間要比普通瀝青長(zhǎng)，SMA添加木質(zhì)素纖維后干拌8秒，濕拌時(shí)間48秒，拌和時(shí)，既要提高拌和溫度，又要防止拌和過(guò)程中瀝青老化，集料加熱溫度控制在200℃左右，改性瀝青的溫度控制在175℃左右，添加纖維要使用專(zhuān)用設(shè)備，責(zé)任心較強(qiáng)的工人添加，同時(shí)保證氣泵正常輸送纖維。同時(shí)在出料口觀測(cè)臺(tái)檢測(cè)成品料有無(wú)高溫、花白、級(jí)配有明顯異常情況，此外還要有專(zhuān)人檢測(cè)出料混合料溫度，，混合料的出料溫度一般為185℃左右。

3.2瀝青混合料運(yùn)輸

要有足夠的運(yùn)輸車(chē)輛保證拌合、攤鋪的連續(xù)性， SMA混合料盡量使用50噸左右的運(yùn)輸車(chē)，運(yùn)輸過(guò)程中必須覆蓋帆布保溫，氣溫較低時(shí)覆蓋棉被，同時(shí)在車(chē)廂兩側(cè)加設(shè)保溫層。

3.3攤鋪

市政工程SMA攤鋪盡量使用可伸縮攤鋪機(jī)來(lái)攤鋪，可發(fā)揮伸縮攤鋪機(jī)靈活機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，主干道采用雙機(jī)并聯(lián)梯形作業(yè)，全路幅（單幅）一次攤鋪成型。由于添加了SMA纖維穩(wěn)定劑，混合料攤鋪溫度宜控制在160℃-180℃之間，低于135℃混合料禁止使用，且SMA成型可塑時(shí)間短，嚴(yán)禁停機(jī)待料，遇到加寬路段要提前一臺(tái)攤鋪機(jī)5米處起步，防止料溫冷卻造成縱縫明顯，此外夜間不要安排SMA施工，（1）、夜間溫度較低，影響層間聯(lián)接；（2）由于光線差 ，加寬段等人工處理不及時(shí)造成外觀差、壓實(shí)度無(wú)法保證等；（3）夜間施工機(jī)械操作人員、現(xiàn)場(chǎng)工人生理疲勞、易引發(fā)突發(fā)事件。

3.4碾壓

SMA是瀝青路面的上面層，碾壓是最重要的一環(huán)，及時(shí)碾壓非常關(guān)鍵。SMA混合料由于粗集料嵌擠良好，碾壓過(guò)程中的推擠很小，可以使用壓路機(jī)緊跟碾壓，一旦SMA混合料的溫度下降，改性瀝青的粘度增大，壓實(shí)就達(dá)不到要求。碾壓時(shí)嚴(yán)格按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅\"由路面低側(cè)向高側(cè)，每一碾道重迭寬度≥20cm，半幅全寬度內(nèi)碾壓的原則進(jìn)行，一旦達(dá)到要求的壓實(shí)度（不小于馬歇爾試驗(yàn)密度的96％）應(yīng)立即停止壓路機(jī)作業(yè)，以免過(guò)度碾壓導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合料被擠壓到路表面影響路面的構(gòu)造深度，與普通瀝青混合料碾壓時(shí)的最大區(qū)別就是不能使用輪胎壓路機(jī)，其原因一是因改性瀝青粘度非常大，容易粘輪；二是輪胎揉搓會(huì)使瑪蹄脂上浮，造成泛油，過(guò)度揉搓將使混合料無(wú)法穩(wěn)定。在保證粗集料不被壓碎的情況下，選用較重的鋼輪壓路機(jī)在較高的溫度下緊跟在攤鋪機(jī)后碾壓，壓實(shí)效果最佳。

初壓溫度控制不低于160℃， 初壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)后單輪振壓2遍， 復(fù)壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)振壓2遍，終壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓1遍，，終壓溫度不低于120℃，碾壓速度控制在5Km/h以下，即可達(dá)到壓實(shí)度要求。

碾壓時(shí)要特別注意以下幾個(gè)方面：

1） 壓路機(jī)噴水裝置，不能過(guò)量灑水，因?yàn)閷?duì)溫度降低影響太大；

2） 嚴(yán)禁壓路機(jī)在未經(jīng)壓完的路面上急轉(zhuǎn)向、調(diào)頭及停駛在路面上；

3） 碾壓時(shí)碰到道路中有檢查井及邊角碾壓不到處應(yīng)備有小型夯實(shí)機(jī)具，及時(shí)快速夯實(shí)；

4）終壓完后，設(shè)專(zhuān)人檢查路面壓實(shí)度和平整度，局部發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即進(jìn)行處理；

5）碾壓要有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，發(fā)現(xiàn)粘輪及時(shí)處理，此外檢查壓路機(jī)噴水裝置，避免堵塞管道，否則容易造成改性瀝青的粘連，嚴(yán)重影響路面的平整度及外表美觀。

3.5橫向接縫處理

1）每天施工即將完時(shí)，在末端適當(dāng)位置設(shè)置壓實(shí)厚度擋板。

2） 擋板位置選擇用3m直尺檢查末端松鋪面平整度，將大于1.5mm的部分，清除并使端線垂直于中線的此端線作為擋板設(shè)置位置。

3）SMA接縫采用切割機(jī)切縫，縫要平直且與路線方向垂直，切忌鋸進(jìn)下一層。鋸縫后要清理干凈并使其干燥，接頭處涂刷一薄層乳化瀝青，使前后兩部分較好地粘合在一起， SMA的橫向接縫應(yīng)與中面層的橫向接縫錯(cuò)開(kāi)至少2m以上 。

4）開(kāi)鋪前攤鋪機(jī)熨平板置于原路面接縫處先預(yù)熱60分鐘，使連續(xù)面的溫度升到120℃以上便于連接。

4 控制要點(diǎn)

4.1原材料控制：

1）粗集料

為了發(fā)揮SMA中粗集料的嵌擠作用，必須選用針片狀少、表觀密度較大，磨光值大、磨耗值和壓碎值小，破碎面棱角分明，且堅(jiān)硬的、粗糙的石料。使用花崗巖、砂巖等酸性石料時(shí)，最好使用改性瀝青，使粘附性達(dá)到要求。或使用證明具有長(zhǎng)期改善效果的抗剝離劑。石料不能采用顎式破碎機(jī)破碎，這樣會(huì)造成集料的針片狀增加，而必須采用錐式或錘式破碎機(jī)破碎。

2）細(xì)集料

細(xì)集料最好使用采用石灰?guī)r機(jī)制人工砂，人工砂具有一定的粗細(xì)級(jí)配，是利用堅(jiān)硬的石料反復(fù)破碎而制成的，不同于從石屑中篩分出來(lái)的細(xì)顆粒。

3）礦粉

SMA需要的礦粉數(shù)量，一般為瀝青用量的1.8-2.0倍。這是因?yàn)榈V粉幫助瀝青起到了分散作用的緣故。礦粉不能含有有機(jī)物，填料一般在8%-12%左右，最好選用石灰?guī)r石粉，0.075mm以下顆粒含量保持在80%左右，塑性指數(shù)小于或等于4。礦粉在SMA中的作用至關(guān)重要，瀝青只有吸附在礦粉表面形成薄膜，才能對(duì)其它粗、細(xì)集料產(chǎn)生粘附作用。此外礦粉要保持干燥、防止受潮使礦粉結(jié)團(tuán)成塊、礦粉可自由流動(dòng)，用于SMA的礦粉必須使用磨細(xì)的石灰石粉，且最好不用回收粉塵。

4）纖維

SAM中添加纖維將增加瀝青與礦料的粘附性，通過(guò)油膜的粘結(jié)，提高集料之間的粘結(jié)力，劑量為混合料總量的0.3%。摻加木質(zhì)素纖維，可以起到加筋作用。若沒(méi)有纖維 ，用量頗大的瀝青礦粉很可能成為膠團(tuán)，不能均勻地分散在集料之間，鋪筑在路面上將清楚地看見(jiàn)油斑的存在，通車(chē)后在車(chē)輛的荷載的下易形成車(chē)轍，纖維還可以充分吸附表面瀝青和吸收內(nèi)部瀝青，從而使瀝青用量增加，瀝青膜變厚，提高SMA的耐久性。纖維使瀝青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，尤其是在夏天高溫季節(jié)，瀝青受熱膨脹時(shí)，纖維內(nèi)部的空隙還將成為一種緩沖的余地，不致成為自由瀝青而泛油，對(duì)高溫穩(wěn)定性也有好處。此外木質(zhì)素纖維貯存要下墊上蓋，防止纖維受潮影響使用。

5 SMA施工中離析控制措施

5.1 嚴(yán)格控制瀝青混合料的礦料級(jí)配

SMA在拌和中，對(duì)混合料的級(jí)配應(yīng)嚴(yán)格控制，使其在規(guī)定的級(jí)配范圍之內(nèi)，并接近要求級(jí)配范圍的中值。4.75mm和2.36mm的通過(guò)質(zhì)量的百分率是影響攤鋪面均勻性的關(guān)鍵所在， SMA瀝青混合料礦料級(jí)配中0.075mm、≤4.75mm、≥9.5mm三檔篩的通過(guò)率允許偏差±2%、±4%、±5%，其他篩號(hào)的通過(guò)率應(yīng)不超出規(guī)定的級(jí)配范圍。

5.2拌合站監(jiān)測(cè)

經(jīng)試拌確定的拌合時(shí)間，在生產(chǎn)過(guò)程中不應(yīng)隨意變動(dòng)；同時(shí)還應(yīng)有人監(jiān)測(cè)出場(chǎng)混合料，有無(wú)花白料， ，有無(wú)粗細(xì)料分離現(xiàn)象，如有離析現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)調(diào)整拌合時(shí)間。

5.3 SMA在運(yùn)輸中發(fā)生離析

運(yùn)料車(chē)在裝料過(guò)程中，應(yīng)前后移動(dòng)不少于3次，要遵循先后、再前、后裝中的原則，分幾次裝混合料，這樣有效減少混合料的離析。

5.4攤鋪過(guò)程中的控制

1）要減少攤鋪機(jī)的收料斗的次數(shù)，因?yàn)樵谑樟隙返倪^(guò)程中在重力作用下會(huì)造成粗細(xì)料的離析。應(yīng)該做到在料斗才恢復(fù)原位時(shí)，下一輛運(yùn)料車(chē)即開(kāi)始卸料，做到連續(xù)供料，以避免粗料集中.應(yīng)做到每輛料車(chē)攤鋪機(jī)料斗一次，這樣攤出的鋪面將不會(huì)出現(xiàn)等距離離析。

2）攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)，是避免鋪面出現(xiàn)條帶狀離析的關(guān)鍵。調(diào)試好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，并使料門(mén)開(kāi)度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器的料量以布滿(mǎn)三分之二布料器為度，料面高度應(yīng)基本在同一平面上，并與鋪面橫坡一致，使熨平板的擋料板前混合料在全寬范圍內(nèi)均勻分布，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，SMA雖然有著比普通瀝青路面抗車(chē)轍、高溫穩(wěn)定性無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但施工要求相對(duì)也較高，成型可塑時(shí)間較短，需要施工單位在拌合、運(yùn)輸、攤鋪要統(tǒng)籌安排，保證攤鋪連續(xù)性，同時(shí)要樹(shù)立試驗(yàn)指導(dǎo)生產(chǎn)的原則，堅(jiān)持每天試驗(yàn)與生產(chǎn)保持溝通，及時(shí)把施工當(dāng)天的數(shù)據(jù)反饋給相關(guān)人員，以便對(duì)SMA路面施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

參考文獻(xiàn)

[1] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[3] JTG D50-2006，公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] 沈金安·瀝青及瀝青混合料路用性能[M]·北京：人民交通出版社. 2001.