SMA瀝青面層施工質量控制淺析

■鄭流強

（福建省高速公路養護工程有限公司，福州　350018）

SMA瀝青面層施工質量控制淺析

■鄭流強

（福建省高速公路養護工程有限公司，福州350018）

影響瀝青路面施工質量的因素較多，為了保證瀝青路面使用壽命和提升路面質量，就必須要研究出對瀝青路面質量影響較大的指標，并進行重點分析和動態監控。本文以平潭綜合實驗區翠園南路（萬寶路至海壇古城路段）SMA瀝青面層施工為例，首先分析了SMA瀝青路面施工工藝控制舉措，其次分析了SMA路面精細化施工管理，最后提出了加強施工質量控制的具體措施，希望為對公路建設工程中瀝青路面質量的控制提供參考。

SMA瀝青面層質量控制重要指標

1　前言

隨著我國國民經濟的飛速發展，公路建設水平也有了很大的提升，基本上形成了四通八達的公路網。瀝青路面憑借著良好的抗滑性和降噪性，以及行車舒適、維修方便的優點，成為主要路面類型。隨著瀝青路面新材料、新工藝的不斷涌現，瀝青路面施工技術也在不斷變化，施工規模和和復雜程度也不斷加大，因此開展瀝青路面建設全過程質量控制，延長瀝青路面的使用壽命就顯得尤為重要。

翠園南路工程起于平潭綜合實驗區嵐城鄉漁平大道與翠園路交叉口，路線呈南北走向，道路全長3.743km，道路寬40m，采用雙向四車道，斷面形式為：4m （人行道）+5m （綠化帶）+22m （機動車道+慢車道）+5m （綠化帶）+4m （人行道），瀝青混凝土路面結構層自下而上為7cmAC-25粗粒式瀝青砼+6cmAC-20中粒式瀝青砼 （SBS）+4cm瀝青瑪蹄脂 SMA-13（SBS）。下文將結合該工程實際，分析介紹SMA瀝青路面施工工藝及施工過程中質量控制措施。

2　SMA路面施工技術與工藝控制

2.1SMA瀝青混合料的配合比

瀝青表層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料 （SMA），它與一般的密級配瀝青混合料不同之處在于碎石與礦粉用量大，機制砂用量少，從而形成如圖1所示的間斷級配。據實踐經驗，此種礦料級配通過0.075mm、2.36mm及4.75mm的百分率常為10%、20%、30%左右。

圖1　SMA間斷級配示意圖

從保護環境，減少對環境造成危害的角度考慮，石棉纖維已為其他纖維所取代，在SMA瀝青路面中，大多都使用了木質素纖維與礦物纖維。由于SMA是間斷級配，5mm以上的碎石占70%，礦料比表面少，要想多用瀝青，除增加礦粉用量外，使用纖維是必不可少的措施。在拌和時形成的瀝青瑪蹄脂可以彌補細集料的不足，因而這樣的礦料級配既有良好的嵌擠作用，又有充分的粘結力。本工程SMA瀝青混合料中的纖維采用高強度、截面呈花生果狀的腈綸增強纖維，用量為瀝青混合料總量的0.2%。

2.2SMA混合料拌和工藝

SBS改性瀝青的儲存溫度應保持在160℃左右，若溫度低于所要求的儲存溫度，SBS改性瀝青的黏度過大，容易導致瀝青罐路堵塞。同時瀝青拌和站應盡量少儲存SBS改性瀝青，做到隨進隨用，用時多存，不用時少存，存儲時間不宜超過24h。

相比較于普通瀝青，SMA應適當延長拌和時間，拌和時間根據具體情況經試拌確定，以瀝青均勻裹覆集料為度。間歇式拌和機每盤的生產周期不宜少于45s，拌和結束后，為了確保礦料級配與瀝青的配比達到最佳，還要對拌和的瀝青進行抽樣檢測，如果施工配合比與目標配合比之間存在一定偏差，應進行調整。此外為了確保瀝青混合料質量的穩定，還要每天做一次馬歇爾試驗，檢查瀝青混合料的外觀有無花白料或結塊等現象，有無粗細集料分離現象等。此外SMA混合料在高溫下拌和，不等于溫度越高越好，溫度過高，改性瀝青會發生老化，失去黏結力，影響混合料質量。因此，要嚴格控制瀝青加熱溫度、集料加熱溫度、拌和溫度、出廠溫度。

2.3SMA混合料材料添加時間參數

SMA混合料材料添加流程為：將木質素纖維和粗、細集料在攪拌缸內干拌，干拌時間不少于18s，再加入SBS改性瀝青和礦料在攪拌缸內濕拌45s，最后將混合料裝車，并測量混合料的溫度，至符合施工要求時可運至現場。具體流程圖見圖2。

圖2　SMA混合料添加流程圖

2.4SMA混合料的攤鋪

（1）為了減少SMA混合料攤鋪過程中出現離析現象，一方面應調整攤鋪機螺旋布料器至均衡轉動的速度；另一方面還要確保攤鋪機兩側混合料的高度大于送料器2/3的高度。

（2）攤鋪作業前還要注意檢查熨平板拼接處縫隙、振搗器的清理等工況是否符合施工要求。此外還要注意熨平板的清潔度，并要持續加熱熨平板使其溫度在100℃以上，才能開機。

（3）通常情況下采用兩臺攤鋪機前后錯開10～20m，呈梯隊同步向前攤鋪。攤鋪機應采用自動找平方式，SMA瀝青瑪蹄脂上面層宜采用非接觸式平衡梁進行找平，中、下面層采用鋼絲繩引導的高程控制方式。攤鋪機不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。攤鋪速度宜控制在2～6m/min的范圍內。此外還要注意縱向間的接縫必須要平整，不能產生縱向離析帶。

2.5SMA混合料的碾壓

（1）碾壓輪在碾壓過程中應保持清潔，有混合料沾輪應立即清除。對鋼輪可涂刷隔離劑或防黏結劑，但嚴禁刷柴油。

（2）碾壓機械組合方式：碾壓遍數按8遍控制，不能過壓或少壓。初壓：靜壓1-2遍 （采用前靜后振）；復壓：用振動壓路機振壓4-6遍；終壓：用振動壓路機靜壓收面，應緊接復壓后進行，碾壓不少于2遍，至無明顯輪跡為止。

（3）碾壓速度要求：壓路機的碾壓速度不應過快，應保持慢而均勻的速度。并且碾壓方向不應進行突然改變，否則不僅影響混合料攤鋪的均勻度，而且影響了路面的平整度。壓路機的碾壓適宜速度如表1所示。

表1　壓路機碾壓速度

（4）碾壓溫度控制：初壓溫度不低于150℃，復壓溫度不低于130℃，終壓溫度不低于110℃。

3　SMA瀝青路面精細化施工質量管理

3.1制定項目質量管理目標

SMA瀝青路面施工必須以 “百年大計、質量第一”為首要建設目標。在SMA路面鋪筑前，就應制訂明確的質量目標。

（1）SMA路面內在質量目標：粗集料相互嵌擠，形成堅實的骨架結構，集料之間被瀝青瑪蹄脂填充，無懸浮狀態。

（2）SMA路面外觀質量目標：集料顆粒分布均勻。構造深度符合規范要求，路面平整、密實、無離析、無滲水。施工接縫密實，不跳車。

（3）路面壓實度、空隙率、滲水系數、厚度等關鍵指標和幾何尺寸均滿足要求，平整度均方差指標應小于0.7mm，力爭小于0.6mm。

（4）SMA瀝青路面施工中力爭做到五個 “零”，即推行 “零污染”施工；混合料拌和時實現 “零”溢料；攤鋪機每天均能不間斷作業，做到 “零”停機；構造物鋪裝層 “零”橫向施工縫；工程質量達到 “零”缺陷。

（5）通車3～5年無病害，設計年限內無大修。俯身看SMA瀝青路面，如圖3：

圖3　俯身看SMA瀝青路面

3.2選取合理的技術指標

在施工規范要求的基礎上，結合本地區的氣候狀況、地理位置和交通狀況、材料狀況等，提出SMA瀝青路面的技術指標，針對不同的路段如橋梁、隧道等，微調SMA生產配合比。另外，對混合料的體積指標的確定應具有針對性。

4　施工質量的控制措施

4.1鋪筑試驗段

為了保證SMA瀝青面層大面積施工的質量，取得適合本單位的標準施工方法，用以指導大面積施工，在此之前需經過對各面層試驗段的鋪筑，達到以下目的：

（1）確定合理的施工機械配備、組合方式以及瀝青混合料拌和設備與運輸車輛的協調性。

（2）驗證瀝青混合料拌和站的實際生產能力，驗證按施工配合比確定的材料的控制精度和操作工藝。

（3）通過試鋪，確定混合料的拌和攤鋪工藝和碾壓工藝。

在試驗路鋪筑中，關鍵是碾壓工藝的試驗。一些項目提出采用輪胎壓路機碾壓，以提高壓實度，其實沒有必要。因為未穩定的SMA對溫度極為敏感，若輪胎壓路機碾壓溫度掌握不好，極易產生瑪蹄脂上浮。

4.2施工溫度控制

SMA瀝青路面的施工特點之一是施工溫度控制要求嚴格，且比普通瀝青混合料高，否則混合料因黏度大而無法正常施工。瀝青混合料的施工溫度采用具有金屬探測針的插入式數顯溫度計測量。表面溫度可采用表面接觸式溫度計測定。當采用紅外線溫度計測量表面溫度時，應進行標定。

SMA混合料溫度控制的核心是拌和溫度，它是決定后續環節的關鍵。拌和時，一定要對拌和樓的設定溫度與實際溫度進行對照標定。運輸中必須做到全保溫、全覆蓋，確保到施工現場的溫度下降不大于10℃。

4.3加強動態質量管理

施工單位應將試驗結果和施工進度輸入計算機數據庫，建立質量動態波動圖和進度橫道圖，便于直觀地發現問題并及時調整。中心試驗室的動態質量管理員要利用網絡信息化手段在線隨時監控混合料質量。

該項目為解決混合料生產的實際值與設定值的偏差，采取以下舉措：

（1）嚴格控制原材料的質量，尤其是控制碎石的針片狀、單粒徑級配；控制機制砂的質量等。

（2）對拌和站各種計量系統再次進行精確標定，調整冷料倉與熱料倉的供應比例，盡量做到 “零溢料”或“少溢料”，使其誤差盡可能達到最小值。

5　結語

平潭綜合實驗區翠園南路 （萬寶路至海壇古城路段）SMA瀝青路面施工，通過對SMA組成材料、配合比設計、施工技術與工藝控制等工序的嚴格控制與管理，最終高效優質完成SMA瀝青路面的施工，并順利通過了交工驗收。

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