上面層改性瀝青SMA-13施工要點(diǎn)和質(zhì)量管理

原 海 龍

(山西長(zhǎng)興路橋工程有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

上面層改性瀝青SMA-13施工要點(diǎn)和質(zhì)量管理

原 海 龍

(山西長(zhǎng)興路橋工程有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

SMA路面，改性瀝青，原材料，高速公路

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，車輛載重越來(lái)越大，對(duì)高速公路路面的承載性能要求越來(lái)越高。改性瀝青SMA路面是公認(rèn)為性價(jià)比最好的瀝青路面結(jié)構(gòu)，具有高溫抗車轍、低溫抗凍裂特性，能有效提高路面安全性、耐久性，顯著增強(qiáng)路面使用性能，延長(zhǎng)使用壽命，在我國(guó)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在全國(guó)瀝青路面工程上，SMA路面使用比例基本上達(dá)到了1/3，一些省份甚至超過(guò)了50%。在北京市，SMA路面已經(jīng)成為所有高速公路、城市道路主干線的唯一的結(jié)構(gòu)形式。

SMA是我國(guó)高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式之一，是一些大交通量、重載交通道路或重要高速公路路段的首選結(jié)構(gòu)形式。SMA路面具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性良好，耐久性顯著，表面功能良好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。工程實(shí)踐表明，在瀝青路面的全壽命周期內(nèi)，SMA路面的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。

1 概述

SMA混合料采用了間斷級(jí)配，可應(yīng)用于鋪筑高速公路路面，具有高度的耐久性和良好的表面功能，路用性能顯著：

1)粗集料骨架占70%以上(見(jiàn)圖1)，交通荷載主要由粗集料骨架承擔(dān)，有著較強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性。

3)SMA混合料不透水，避免了水損壞對(duì)中下面層和基層的破壞，使得路面整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)。

4)路面表面構(gòu)造深度大，路表面的抗滑性和耐磨性能良好。

SMA適用性廣泛，主要用于機(jī)場(chǎng)跑道、防水橋面、停車場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、重交通路面、交叉路口和路面轉(zhuǎn)彎處等特殊場(chǎng)合的鋪裝。在歐洲還將其用于公路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和補(bǔ)強(qiáng)。

2 原材料質(zhì)量

在施工中，重視原材料質(zhì)量，對(duì)不合格材料應(yīng)禁止進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。材料堆放場(chǎng)地應(yīng)予以硬化處理，排水系統(tǒng)完善有效。為避免材料混雜，應(yīng)使用隔離墻將各類型材料隔開(kāi)(見(jiàn)圖2)。

1)瀝青。SMA混合料的瀝青用量7%左右，用量大，且對(duì)粘結(jié)性要求高，以提高低溫變形性能及與礦料的粘結(jié)力，要選擇針入度小、軟化點(diǎn)高和溫度穩(wěn)定性好的瀝青，一般選用SBS改性瀝青。

2)粗集料。粗集料間的嵌擠是SMA混合料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵。粗集料顆粒的堅(jiān)韌、形狀和棱角是影響集料間嵌擠的最重要因素。選擇玄武巖或輝綠巖等非吸水性碎石為佳。石質(zhì)應(yīng)潔凈、堅(jiān)硬、耐磨，針片狀顆粒少。顆粒粒徑在4.75 mm以上，外觀近立方體。

3)細(xì)集料。細(xì)集料在SMA混合料中只占10%左右，但對(duì)其質(zhì)量確具有重要影響。一般采用機(jī)制砂，由經(jīng)過(guò)反復(fù)破碎的堅(jiān)硬巖石制成，具有良好的棱角和嵌擠性能，山場(chǎng)的下腳料或天然砂應(yīng)禁止使用。

采用的細(xì)集料應(yīng)堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，粒徑范圍控制在0.075 mm～3 mm以內(nèi)。細(xì)集料存儲(chǔ)時(shí)，應(yīng)具有良好的防水、防潮、防污染措施。

4)填料。宜采用石灰?guī)r堿性石料磨細(xì)得到的干燥、清潔的礦粉。不得使用回收的粉料。礦粉須覆蓋保存，以保持干燥，能從石粉倉(cāng)自由流出。

5)穩(wěn)定劑。在我國(guó)使用木質(zhì)素纖維最為普遍，摻量控制在混合料質(zhì)量的0.3%左右。木質(zhì)素纖維具有強(qiáng)烈的交聯(lián)功能，具有吸油、穩(wěn)定、增強(qiáng)的效果，有利于減少裂縫的產(chǎn)生。也可使用礦物纖維、聚合物化學(xué)纖維，用量為混合料0.4%。

穩(wěn)定劑的保管、存放、運(yùn)輸過(guò)程中均不得受潮。

3 施工要點(diǎn)

在高速公路施工中，SMA路面與其他類型瀝青路面施工工藝相同。但SMA混合料屬于間斷級(jí)配骨架結(jié)構(gòu)，施工控制要求較其他類型路面高。

3.1 混合料拌制

使用間歇式混合料拌和機(jī)，能由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制全部生產(chǎn)過(guò)程，打印裝置能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程全記錄。具有二級(jí)除塵裝置和木質(zhì)素纖維添加裝置，以確保纖維投入精度。應(yīng)定期校核拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫裝置。

在SMA混合料與普通瀝青混凝土相比，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)拌合時(shí)間，適當(dāng)提高施工溫度。在混合料拌合過(guò)程中，應(yīng)做好瀝青和集料加熱溫度及混合料出廠溫度。

在SMA施工中，重視各工序溫度控制是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

某工程中采用的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 某工程中采用的溫度控制標(biāo)準(zhǔn) ℃

拌和時(shí)間通過(guò)試拌確定。可先加入礦粉和礦料干拌10 s以上，再加入瀝青和纖維濕拌不少于40 s，全過(guò)程控制在總生產(chǎn)時(shí)間約60 s～70 s。出料時(shí)，混合料應(yīng)拌和均勻，以實(shí)現(xiàn)所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為準(zhǔn)。

為避免出現(xiàn)泛油和松散，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)油石比和礦料級(jí)配進(jìn)行控制，每天采用拌和總量對(duì)各材料配比和油石比誤差進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.2 混合料運(yùn)輸

放料時(shí)，為減少混合料離析，汽車應(yīng)前后分三次移動(dòng)裝料。混合料運(yùn)料能力應(yīng)與拌和能力、攤鋪能力相協(xié)調(diào)并略有富余。

出料和卸料時(shí)，應(yīng)對(duì)混合料出廠溫度和卸料溫度進(jìn)行檢測(cè)并記錄。一般通過(guò)在運(yùn)料車側(cè)面設(shè)置專用檢測(cè)孔，孔口距車箱底面300 mm左右，使用數(shù)字插入式溫度計(jì)的插入深度不小于150 mm。

運(yùn)輸途中，運(yùn)料車廂使用雙層篷布覆蓋，以減少混合料溫度損失，卸料完畢后方可掀開(kāi)篷布。

3.3 SMA-13攤鋪

在攤鋪時(shí)，卸料車在攤鋪機(jī)前10 cm～30 cm處停住，掛空擋，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。卸料過(guò)程中運(yùn)料車不得撞擊攤鋪機(jī)。

為提高路面平整度，應(yīng)確保連續(xù)穩(wěn)定攤鋪。一般采用兩臺(tái)同型號(hào)攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)進(jìn)行施工，一前一后兩臺(tái)攤鋪機(jī)距離不超過(guò)10 m，前后鋪攤機(jī)形成的縱向接縫應(yīng)跨縫10 cm攤鋪。攤鋪速度按2 m/min～3 m/min進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)緩慢、均勻、不間斷攤鋪。在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有五輛運(yùn)料車等待卸料，應(yīng)盡量做到每天收工攤鋪機(jī)停機(jī)一次。

在SMA混合料作為路面上面層鋪攤時(shí)，攤鋪厚度宜采用非接觸式平衡梁裝置來(lái)進(jìn)行控制。熨平板應(yīng)拼接緊密，否則存在空隙卡入的粒料會(huì)影響路面平整度。在正式攤鋪前，應(yīng)預(yù)熱熨平板至100 ℃以上。熨平板應(yīng)采用中強(qiáng)夯等級(jí)，鋪面的初始?jí)簩?shí)度不小于85%。

混合料攤鋪，應(yīng)盡量選擇在當(dāng)日高溫時(shí)段進(jìn)行，路面表面溫度不得低于15 ℃，不得在雨天進(jìn)行施工。遭受雨淋的混合料應(yīng)當(dāng)予以廢棄。

3.4 SMA-13壓實(shí)

宜采用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行SMA混合料碾壓，不建議使用輪

胎壓路機(jī)。

壓路機(jī)應(yīng)緊隨鋪攤機(jī)，在盡可能高的混合料溫度下碾壓，不得在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓。壓路機(jī)行進(jìn)路線及速度、碾壓遍數(shù)等參數(shù)應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)進(jìn)行協(xié)調(diào)，應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，爭(zhēng)取在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到壓實(shí)度要求。壓路機(jī)折返應(yīng)按規(guī)定路線行進(jìn)。

初壓和復(fù)壓采用的壓路機(jī)不宜少于兩臺(tái)，應(yīng)并列成碾壓梯隊(duì)行進(jìn)，不宜首尾相接。以20 m～30 m為一個(gè)碾壓段勻速前進(jìn)進(jìn)行碾壓。

某SMA路面工程中壓路機(jī)碾壓速度見(jiàn)表2。

表2 某SMA路面工程中壓路機(jī)碾壓速度 km/h

在碾壓過(guò)程中，因混合料粘度較大，可通過(guò)向鋼輪表面噴涂霧狀清水或含有隔離劑的水溶液來(lái)緩解粘輪，噴涂油類或油水混合液應(yīng)予以禁止。

路面碾壓完畢滿24 h的，即可放開(kāi)交通，允許車輛通行。

4 施工質(zhì)量管理

在施工中，應(yīng)分別從以下方面做好質(zhì)量管理，以確保施工質(zhì)量：

1)原材料質(zhì)量。

重視對(duì)瀝青、粗細(xì)集料、填料、木質(zhì)纖維、抗剝劑等的質(zhì)量檢測(cè)。

2)混合料質(zhì)量控制。

建立混合料的油石比、級(jí)配、空隙率等關(guān)鍵指標(biāo)的定時(shí)定期檢測(cè)。重視施工各環(huán)節(jié)中的溫度控制，如混合料出廠、卸料、攤鋪、初壓、碾壓終了等環(huán)節(jié)。

3)上面層質(zhì)量檢查。

應(yīng)對(duì)混合料鋪攤厚度、均勻性、平整度、寬度、橫坡度、壓實(shí)度、偏位等進(jìn)行檢查，還應(yīng)跟蹤進(jìn)行檢測(cè)路面構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)。

4)壓實(shí)度檢查以鉆孔法為準(zhǔn)。

碾壓完畢后的路面壓實(shí)度應(yīng)按單幅雙車道10個(gè)/km的鉆孔頻率進(jìn)行檢測(cè)。

5)路面滲水度檢測(cè)。

碾壓完畢后進(jìn)行的滲水系數(shù)檢測(cè)合格率不應(yīng)小于90%。當(dāng)合格率小于90%時(shí)，應(yīng)加倍頻率檢測(cè)。當(dāng)加倍檢測(cè)后的結(jié)果仍小于90%時(shí)，須對(duì)該段路面進(jìn)行處治。

[1] 董江濤,廖陳林,李 栓.SMA路面的施工工藝及質(zhì)量控制[J].公路與汽運(yùn)，2007(2):56-59.

[2] 吳定略.改性瀝青及SMA路面的施工質(zhì)量控制措施[J].山西建筑，2008,34(2):241-242.

[3] 陳 曉.改性瀝青SMA路面的施工及監(jiān)理質(zhì)量控制探討[J].工程技術(shù)(全文版)，2016(15):52-56.

The construction key points and quality control of upper layer modified asphalt SMA-13

Yuan Hailong

(ShanxiChangxingRoadandBridgeEngineeringLimitedCompany,Changzhi046000,China)

This paper summarized the asphalt mastic macadam mixture, from the mixture mixing, transport, SMA-13 paving, compaction four aspects, analyzed its construction key points, and elaborated the construction quality management measures, ensured the pavement construction quality.

SMA pavement, modified asphalt, raw material, highway

1009-6825(2017)20-0146-02

2017-04-25

原海龍(1966- )，男，工程師

U416.217

A