高速公路SMA 改性瀝青路面施工技術(shù)研究

李廣軍

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量與交通軸載的不斷增長(zhǎng)，瀝青路面的損壞程度日益嚴(yán)重，更有甚者，在使用初期便出現(xiàn)各種病害，除此之外，瀝青材料本身在高溫時(shí)易軟化、低溫時(shí)易發(fā)生冷脆開(kāi)裂、抗老化性能不佳，因此如何針對(duì)當(dāng)前瀝青路面出現(xiàn)的各種病害，采取相關(guān)措施提升瀝青路面的高低溫穩(wěn)定性、耐久性及抗老化性能，仍是需進(jìn)一步研究的重要問(wèn)題。SMA 改性瀝青是在原樣瀝青中加入纖維穩(wěn)定劑、礦粉與少量細(xì)集料拌和而成的瀝青混合料，其中瀝青用量、粗集料用量及礦粉用量偏多、細(xì)集料用量偏少，可有效改善瀝青混合料骨架的密實(shí)結(jié)構(gòu)，提升瀝青路面抗高溫車轍性能、低溫變形能力、抗滑性與耐久性。結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，介紹SMA 改性瀝青應(yīng)用特點(diǎn)與施工過(guò)程，并對(duì)施工完成的SMA 改性瀝青路面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，為今后相關(guān)研究奠定理論基礎(chǔ)。

1 工程概況

工程為某高速公路路面建設(shè)工程，施工路線全長(zhǎng)42 km，樁號(hào)為K12+000～K54+000，雙向四車道，設(shè)計(jì)速度為120 km/h。為研究SMA 改性瀝青在高速公路中的應(yīng)用效果，選用K21+000～K23+000 作為試驗(yàn)路段。

2 原材料

SMA 改性瀝青路面屬于間斷級(jí)配，主要由粗集料形成基本骨架，內(nèi)部填充瀝青、細(xì)集料、礦粉、穩(wěn)定劑等材料，因此應(yīng)選擇粘性較大的瀝青，提升瀝青與集料間的黏附性，故選擇4%摻量的SBS 改性瀝青作為原料瀝青，主要性能檢測(cè)指標(biāo)如表1 所示。施工所用纖維穩(wěn)定劑選用ARBCEL 天然木質(zhì)纖維素，摻量為瀝青混合料的0.3%，主要性能檢測(cè)如表2 所示。為防止集料與瀝青間出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，在SMA 中加入抗剝落劑，抗剝落劑技術(shù)指標(biāo)如表3 所示。

3 施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）施工方案。工程中SMA 改性瀝青混凝土采用拌和機(jī)集中攪拌的方式進(jìn)行，拌和完畢后采用自卸車將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，施工過(guò)程選用2 臺(tái)ABC-423 型攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)作業(yè)施工。

（2）瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。根據(jù)瀝青混合料目標(biāo)配合比，確定各熱料倉(cāng)材料的用量，同時(shí)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例，使其滿足進(jìn)料平衡，隨后通過(guò)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)確定出最佳生產(chǎn)配合比。SMA 瀝青混合料對(duì)溫度要求較多，在施工的不同階段需做好溫度的控制，具體如表4 所示。

表1 SBS 改性瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

表2 ARBCEL 天然木質(zhì)纖維素性能檢測(cè)指標(biāo)

（3）材料準(zhǔn)備。施工所用材料進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行驗(yàn)收，檢查集料外觀、是否干凈、結(jié)團(tuán)與否，礦粉則應(yīng)保持干燥潔凈，無(wú)成團(tuán)現(xiàn)象。

表3 抗剝落劑技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

3.2 施工過(guò)程

（1）拌和。在拌和過(guò)程中采用支管摻配法在混合料中加抗剝落劑，摻加過(guò)程中采用泵力循環(huán)攪拌法進(jìn)行攪拌，使抗剝落劑與瀝青混合料攪拌均勻，確保充分發(fā)揮作用。天然木質(zhì)纖維投料過(guò)程中需進(jìn)行二次粉碎，通過(guò)計(jì)量裝置控制添加量，進(jìn)行（3～5）s攪拌后再向其中加入瀝青。在拌和過(guò)程中，應(yīng)先加入集料，緊接著加入礦粉，兩者干拌（7～10）s，干拌過(guò)程中加入木質(zhì)纖維，干拌結(jié)束后加入瀝青，濕拌36 s即可出料。出料時(shí)注意檢查混合料的均勻性及混合料中木質(zhì)纖維的添加量，觀察有無(wú)花白料、離析等現(xiàn)象產(chǎn)生。

（2）運(yùn)輸。采用自卸式卡車對(duì)拌和好的SMA 混合料進(jìn)行運(yùn)輸，在車輛內(nèi)側(cè)安裝光滑的金屬底板和側(cè)板，并涂抹防粘劑，減少SMA 在側(cè)板上的黏附，裝料前對(duì)車輛內(nèi)部進(jìn)行清洗，保證自卸車內(nèi)部干凈。在裝料過(guò)程中不斷移動(dòng)車輛，遵循前、中、后的裝料原則，減少混合料離析現(xiàn)象。為減少SMA 混合料在運(yùn)輸過(guò)程中的熱量散失，應(yīng)在瀝青混合料表面用棉布或篷布進(jìn)行遮蓋。

（3）攤鋪。為確保SMA 瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量，在正式攤鋪前需進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作：為避免瀝青混合料黏附在攤鋪機(jī)料斗上，可在料斗內(nèi)部及出料口噴涂一層防粘劑；在開(kāi)始攤鋪前先對(duì)攤鋪機(jī)預(yù)熱30 min，確保熨平板的溫度>100 ℃；除此之外，還應(yīng)對(duì)熨平板的高度進(jìn)行調(diào)整，使其與松鋪厚度保持一致。對(duì)互通匝道進(jìn)行攤鋪時(shí)，以機(jī)械式自動(dòng)找平的方式采用1 臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，當(dāng)在主線內(nèi)攤鋪施工時(shí)，采用2 臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)施工，前一輛采用機(jī)械自動(dòng)找平，后一輛為聲納控制的自動(dòng)找平。在攤鋪過(guò)程中，運(yùn)輸車應(yīng)在攤鋪機(jī)前（10～20）m 處停住并掛空擋，由攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)輸車緩緩前進(jìn)。由于SMA 改性瀝青混合料的拌和效率較低，為保證瀝青路面的連續(xù)施工，攤鋪速度應(yīng)控制在（2～4）m/min。同時(shí)，攤鋪過(guò)程中可適當(dāng)提高夯實(shí)錘的振搗頻率，可達(dá)到80%的預(yù)壓實(shí)效果。

（4）碾壓。SMA 改性瀝青路面應(yīng)采用剛性壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓過(guò)程遵循“緊跟慢壓、高頻低幅”的施工原則。碾壓過(guò)程主要包括初壓、復(fù)壓、終壓3 個(gè)碾壓過(guò)程，各個(gè)過(guò)程應(yīng)保持連續(xù)銜接，本工程中碾壓方案設(shè)計(jì)如表5 所示。

表4 不同施工階段溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

表5 碾壓施工方案

初壓長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，在攤鋪之后應(yīng)迅速壓實(shí)，以減少熱量散失。初壓完成后應(yīng)立即開(kāi)始復(fù)壓，長(zhǎng)度控制在（30～50）m，復(fù)壓采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行兩遍靜壓施工，再進(jìn)行三遍振動(dòng)壓實(shí)。終壓次數(shù)以瀝青路面光滑且無(wú)輪跡出現(xiàn)為準(zhǔn)，但不得低于兩遍。在整個(gè)壓實(shí)過(guò)程遵循“先輕后重、先邊后中、先慢后快、緊跟慢壓”的壓實(shí)原則，相鄰壓實(shí)輪跡應(yīng)重疊>20 m。

4 質(zhì)量檢測(cè)

（1）平整度。路面平整度是車輛行駛安全性與舒適性的重要指標(biāo)之一，SMA 改性瀝青路面施工完畢后，采用平整儀對(duì)路面平整度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表6 所示

表6 SMA 改性瀝青路面平整度檢測(cè)結(jié)果

由表6 可知，SMA 改性瀝青路面的平整度檢測(cè)均滿足規(guī)范要求，表明SMA 該瀝青改性瀝青路面平整度指標(biāo)良好，具有較好的平整性。

（2）壓實(shí)度。良好的壓實(shí)度可有效減少瀝青路面在使用過(guò)程中的不均勻沉陷，對(duì)路面的行駛穩(wěn)定性與耐久性有明顯影響，對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表7 所示。

表7 SMA 改性瀝青路面壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

由表7 可知，SMA 改性瀝青路面壓實(shí)度檢測(cè)均在規(guī)范要求范圍內(nèi)，表明試驗(yàn)路段碾壓施工質(zhì)量良好，路面具有良好的壓實(shí)度，可有效減少瀝青路面的不均勻沉陷，提升路面使用耐久性與穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著交通量與交通載重的不斷增大，瀝青路面在使用初期便會(huì)出現(xiàn)各種病害。為提升瀝青路面整體路用性能，結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，探討SAM 在高速公路中的應(yīng)用，結(jié)合SAM 性能特點(diǎn)，介紹SMA 改性瀝青路面的鋪筑過(guò)程，并對(duì)施工完成后的路面進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，SMA 改性瀝青路面的平整度與壓實(shí)度均滿足規(guī)范規(guī)定要求，可有效改善以往瀝青路面的不足之處。