沈陽四環快速路SMA 瀝青混凝土表面層施工技術

秦延林

1 工程概況

沈陽四環快速路位于遼寧省沈陽市中部地區，距三環外平均距離約8 km，直徑40 km，包圍面積1 254 km2，全長131.982 km。本文所介紹為第一標段，起止樁號為K0+000～K30+300，全長30.3 km。標段內共設置立交橋8處，分別為西102立交橋、秦沈客專橋、沈胡路立交、沈阜立交、沈西編組站立交、沈彰高速跨線橋、沈彰開發大道立交、黃河北大街立交，立交形式除沈阜立交采用樞紐立交外，其余均采用分離式立交。

道路標準橫斷面布置為道路紅線寬度70 m，斷面組成包括中央分隔帶7 m、主路2×12 m、邊分隔帶2×5 m、輔路2×7.5 m、非機動車道2×3 m、路側綠帶2×4 m。工程效果圖見圖1。

圖1 沈陽四環快速路BT工程效果圖

主路路面結構依次為:

2 瀝青混凝土表面層

沈陽四環快速路BT工程1標主路路面上面層采用4 cm瀝青瑪脂碎石抗滑層(SMA-13)。

2.1 材料

采用優質木質素纖維，用量為瀝青混合料總量的0.3%，其質量要求見表1。

表1 木質素纖維質量技術要求

2.2 施工方法

2.3 施工工藝

2.3.1 SMA 配合比設計

采用馬歇爾試驗法進行目標配合比設計，根據所用集料的粒級分檔情況，在表2范圍內至少選擇三種級配進行試驗。

所選的各種礦料級配，應分別測定其粗集料(4.75 mm以上)骨架部分的集料間隙率VCAdrc。壓實的混合料中的粗集料骨架間隙率VCAmix必須小于VCAdrc。

初試瀝青用量應根據合成集料的毛體積相對密度選用，如表2所示，集料的毛體積相對密度大時，應選擇稍低的初試瀝青用量。

表2 SMA初試瀝青用量表

用選擇的初試瀝青用量和三種初試級配的集料拌制馬歇爾試件，每種級配不少于3組，每組4個，用來測定毛體積相對密度。

將三種初試件級配的試驗結果VCAmix與VCAdrc比較，繪制出4.75 mm篩孔通過率VCAdrc—VCAmix關系曲線圖。從此關系曲線圖中選擇VCAmix＜VCAdrc，且VCA＞17.5%的一級為設計級配。

通過試驗檢測，必須達到SMA馬歇爾試驗配合比設計技術要求。

2.3.2 SMA混合料的拌和

SMA混合料的拌和與普通熱拌瀝青混合料有一些不同之處，主要表現在:1)除了拌和溫度因素外，SMA為間斷級配，粗集料量多且粒徑單一，細集料很少，礦粉用量多。2)SMA所需的細集料數量很少。3)SMA的礦粉需要量是一般熱拌瀝青混合料的2倍。4)為了減少回收粉塵的排放時間，必須從減少粗、細集料的含粉量、含泥量入手，采石場的集料用水沖洗。5)纖維采用風送式上料設備，將纖維直接送到拌合鍋的旁邊，每拌和一鍋，自動稱量一斗，在粗集料投放的同時，纖維投入拌合鍋中。6)SMA混合料的貯存都不能過夜，即當天拌和的必須當天使用完。

2.3.3 SMA混合料的施工溫度

改性瀝青SMA混合料，由于需要加入較多數量的冷礦粉，則拌和溫度需要更高一些。不僅施工如此，室內試驗也應該提高溫度進行，SMA混合料的出廠溫度在175℃ ～180℃，高于190℃應廢棄。

SMA混合料的一般正常施工氣溫宜在15℃以上，當氣溫下降接近15℃時，應控制運距，采取保溫措施;氣溫低于15℃時不得施工。

避免在雨季進行攤鋪，當路面滯水時，應暫停施工，并及時清除積水。

2.3.4 SMA混合料的攤鋪

SMA混合料的可壓實余地很小，松鋪系數要比普通混合料小得多，混合料的鋪筑厚度可以在攤鋪時測量控制好，不必再等鉆孔測定。

攤鋪過程中，事先要注意天氣預報，以防突然遇到降雨而措手不及。

SMA混合料使用在表面層，其攤鋪對路面的平整度影響極大。本項目采用福格勒S2100瀝青攤鋪機攤鋪，攤鋪機具有良好的自動找平功能，攤鋪溫度不低于160℃。

2.3.5 SMA混合料的碾壓

SMA一般都在表面層使用，厚度比較薄，不能在溫度下降以后才碾壓，一般掌握的碾壓成型的最低溫度為120℃。

碾壓SMA的要領是:“緊跟、慢壓、高頻、低幅”。即壓路機必須緊跟在攤鋪機后面碾壓，只有在高溫條件下碾壓才能取得良好的效果。慢壓一般要求的碾壓速度不能超過4 km/h～5 km/h。高頻和低幅的碾壓對提高SMA的壓實度，防止石料損傷，保持石料有良好的棱角性和嵌擠作用很重要。

采用進口的戴納派克CC622振動壓路機，振動力大，寬度大，最適合碾壓SMA路面。

2.3.6 SMA路面施工檢測要點

檢測礦料級配和油石比是質量檢測的重點，要求每天一臺拌合機取樣抽提篩分不少于兩次。

對SMA路面的質量檢測除了外形尺寸外，施工現場檢測內容包括壓實度、厚度、平整度、彎沉、構造深度、摩擦系數檢測等。

3 瀝青混凝土面層施工控制要點

3.1 施工準備

1)當基層滿足設計強度要求時，并且其平整度及拱度驗收合格后，方可施工瀝青混凝土面層。2)熱拌瀝青混合料的配合比設計應按目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段的步驟進行，經設計確定的標準配合比在施工中不得隨意變更。

3.2 瀝青混合料的拌合

1)熱拌瀝青混合料采用日本田中4000型間隙式瀝青拌合機進行拌和，拌合機配備有材料配比和施工溫度的自動檢測和記錄設備。2)SMA混合料添加纖維應與間歇式拌合機的拌合周期同步進行。纖維穩定劑采用電子自動計量設備添加。3)纖維穩定劑的摻加比例以瀝青混合料總量的質量百分率計算，用量為混合料總量的0.3%，摻合纖維的質量允許誤差為±5%。4)SMA混合料拌合時，纖維必須在噴灑瀝青前加入拌合缸中，保證纖維能充分均勻地分散在混合料中，并與瀝青結合料充分拌合。

3.3 熱拌瀝青混合料的運輸

1)運料車在開始運輸前，在車廂及底板上涂刷一層隔離劑，使瀝青混合料不致與車廂粘結。2)運料車前后至少移動三次裝料，防止混合料離析。3)混合料運輸過程中必須加以覆蓋，以防止混合料降溫超標和結殼。4)運料車到達現場后，檢查瀝青混合料溫度，必須滿足攤鋪溫度要求。

3.4 熱拌瀝青混合料的攤鋪

1)熱拌瀝青混合料采用福格勒S2100進口瀝青攤鋪機攤鋪。

2)瀝青混合料必須緩慢、均勻連續不間斷地攤鋪。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度根據拌合機產量、施工機械配套情況以及攤鋪層厚度、寬度確定，一般控制在2 m/min～4 m/min為宜。

3)瀝青混凝土攤鋪時，采用兩臺以上攤鋪機成梯隊作業進行聯合攤鋪，相鄰兩幅有5 cm～10 cm寬度的攤鋪重疊，相鄰攤鋪機距離5 m～10 m。

4)瀝青下面層采用兩側鋼絲繩引導的高程控制方式進行找平，中面層、表面層采用浮動基準梁的方式控制厚度和平整度。

3.5 熱拌瀝青混合料的壓實及成型

1)配備足夠數量的12 t以上雙鋼輪振動壓路機、26 t以上輪胎壓路機，并根據試驗路確定出最佳壓路機碾壓組合方式，以達到最佳的壓實效果。2)SMA混合料必須在攤鋪后在盡可能高的溫度狀態下碾壓，不得等候。3)SMA混合料用10 t以上鋼輪壓路機初壓，如發現初壓有明顯推壅，檢查混合料的礦料級配及油石比是否合適。4)采用振動壓路機碾壓SMA遵循“高溫、緊跟;勻速、慢壓;高頻、低幅;先邊、后中”的方針。即壓路機必須緊跟在攤鋪機后面碾壓，并采取高頻率、低振幅的方式碾壓。5)SMA的碾壓嚴格控制碾壓遍數，防止過度碾壓，在壓實度達到98%以上或者現場取樣的空隙率不大于6%后，終止碾壓。當SMA碾壓完成，表面溫度降至70℃～80℃時，采用輪胎式壓路機進行輔助碾壓。

4 結語

沈陽四環快速路BT工程1標瀝青混凝土表面層施工采用上述的施工材料，施工方法以及相關施工工藝，在面層的施工控制上嚴格把好質量關，從試驗段的施工上看，取得了良好的效果，為大面積主路與輔路的施工做好了技術上的準備，同時可以為類似的瀝青混凝土表面層施工工程做參考。

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