SMA上面層施工技術研究

董 銳

（南充市交通投資開發有限責任公司，四川 南充 637000）

1 工程概況

文章依托南充市都京港嘉陵江大橋工程SMA上面層施工進行論述。該項目位于南充市境內，公路等級為一級公路（兼城市道路功能），路線全長3.4km，設計速度為60km/h，雙向6車道，路幅寬度為30m。

該項目瀝青混凝土路面面層結構：上面層4cm厚細粒SBS改性SMA-13；中面層6cm厚中粒式SBS改性瀝青混凝土AC-20C；下面層6cm厚中粒式瀝青混凝土AC-20C。文章以上面層SMA-13為例，對施工技術中重要的環節進行簡要分析供參考。

2 施工條件

2.1 施工環境

南充屬中亞熱帶濕潤季風氣候，其氣候特點與盆地南部的長江河谷地區相比，氣溫相對較低，雨季較長，暴雨較多。多年平均氣溫為17.8℃，極端最高氣溫為41.59℃，極端最低氣溫為-4℃；多年平均相對濕度為70%～80%；年日照時間處于1200～1500h；年均降雨量為1100mm，多年最大降雨量為1280mm，最小降雨量為850mm。

2.2 施工條件

（1）交通運輸條件。該項目所在地鐵路、水運、公路等運輸體系四通八達，各種筑路材料及機械設備的運輸十分方便。

（2）沿線水、電等可利用資源情況。施工用水距離嘉陵江不遠，水源豐富、水質較好，對混凝土不具腐蝕性，可就近取用，生活用水可由附近市政供水管接入，滿足施工及生活需要。沿線電力資源較豐富、供應情況良好，工程用電可與地方電力部門協商解決，并自行準備部分發電機，以備急需。

（3）當地勞動力條件。當地大部分年輕人基本都外出到沿海省市務工，主要勞動力以中年人為主，由于數量不多，勞工價格較高。

2.3 路面材料

沿線地方性筑路材料豐富，除瀝青混凝土上面層所用粗集料需遠運外，其他均可就地取材。

3 瀝青面層施工

3.1 施工工藝

該工程瀝青面層施工工藝流程圖如圖1所示。

圖1 瀝青面層施工工藝流程圖

3.2 瀝青混合料（SMA-13）配合比設計

瀝青混合料配合比設計包括目標配合比設計和施工配合比設計。

（1）目標配合比設計。第一，礦料級配設計。參照設計及規范對礦料級配的要求，采用試算法或圖解法進行操作，利用計算機以人機對話的方式進行各礦料級配設計。該項目瀝青混凝土上面層混合料設計技術要求如表1所示。各項指標滿足要求后，初擬SMA-13混合料的目標配合比礦料級配為10～15mm碎石∶5～10mm碎石∶0～5mm石屑∶礦粉∶纖維=71%∶5%∶15%∶9%∶0.3%。待相關試驗完善后確定最終目標配合比礦料級配。

第二，馬歇爾試驗。采用通過上述方法確定的各級礦料級配數據，該項目SMA上面層根據施工經驗，油石比選定范圍為5.0%～7.0%，數據間隔為0.5%，以此制作不同油石比的馬歇爾成型試件，分別進行馬歇爾試驗以測定不同油石比SMA瀝青混合料試件的密度、空隙率、飽和度、穩定度、流值等數據，通過繪制圖表，確定最佳油石比及相應的最佳瀝青用量。根據計算，初擬該項目最佳油石比為6.0%。待相關試驗驗證通過后，確定最終目標配合比最佳油石比。

表1 瀝青混凝土面層的礦料級配 單位：%

第三，高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性試驗。根據設計及規范要求，SMA混合料必須進行高溫穩定性、低溫抗裂性和水穩性能等試驗，設計要求參數如表2所示。各試驗根據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》（JTG E20—2011）相關規定按常規開展，以驗證其是否能滿足設計要求。經試驗驗證，所有指標均滿足規范要求，確定該項目SMA-13混合料的目標配合比為10～15mm碎石∶5～10mm碎石∶0～5mm石屑∶礦粉∶纖維=71%∶5%∶15%∶9%∶0.3%，最佳油石比為6.0%。

表2 瀝青混合料（SMA-13）使用性能檢驗技術要求

（2）施工配合比設計。目標配合比確定之后，根據施工選定的拌和站，結合實際機械的參數、使用情況，通過二次級配進行施工配合比設計，確定該工程SMA-13施工配合比比例為9.5～16mm碎石∶4.75～9.5mm碎石∶2.36～4.75mm碎石∶0～2.36mm石屑∶礦粉∶纖維=30%∶38%∶5%∶18%∶9%∶0.3%。根據已確定的相關參數，進一步細化按礦料參配比例在油石比5.7%～6.3%范圍，采用0.3%間隔進行馬歇爾試驗以確定最終施工配合比的最佳油石比為6.5%。

3.3 瀝青混合料生產及運輸

該項目瀝青混凝土面層施工選擇在當地一年中氣溫、降雨等條件較好的8月開始施工，生產SMA時嚴格按照監理工程師批準的工藝條件和生產方法進行，施工配合比嚴格執行經試驗確定報批的配合比，并嚴格控制計量誤差、拌和時間。瀝青混凝土面層施工過程中，每工作日取樣2次進行混合料檢驗，對不滿足要求的堅決清理出場，不得使用。

運輸確保自卸車車廂內底板、側板清潔、光滑，涂一薄層油水（植物油與水的比例為1∶3）混合液，并排除可見游離余液，運料車用篷布覆蓋，到場后設專人檢查混合料溫度是否滿足攤鋪要求。

3.4 SMA上面層溫度控制

（1）礦料加熱溫度為180～190℃；（2）瀝青加熱溫度為160～170℃；（3）混合料出場溫度為170～180℃，超過190℃的需廢棄；（4）混合料運輸到現場溫度≥165℃；（5）攤鋪溫度≥165℃，低于140℃的需廢棄；（6）開始碾壓混合料內部溫度≥155℃；（7）碾壓終了表面溫度≥110℃。

3.5 攤鋪壓實

該項目路幅寬度為30m，除去兩側人行道各2.5m及防撞護欄等，行車道寬度上下行各11.75m，采用2臺攤鋪機梯隊作業，熨平板最大寬度為9.3m，最小寬度為3.8m，重疊寬度為10～20cm。2臺攤鋪機前后相距10m，平均分成2幅進行鋪筑，確保連續、穩定鋪筑，做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。

瀝青混合料壓實遵循緊跟慢壓、高頻低幅、先鋼輪后膠輪的原則，攤鋪后立即壓實。壓路機保持緊跟攤鋪機，保持20～30m斷面距離碾壓，相鄰碾壓帶重疊10～20cm；碾壓時，調整好壓路機碾壓輪灑水噴嘴，使其灑水適量，防止粘輪。

3.6 接縫施工

瀝青混合料攤鋪縱、橫縫應盡量減少，攤鋪時嚴格控制攤鋪機的工作間距，盡量避免縱向接縫的產生；每天攤鋪結束時，通過控制卸料，盡量讓2臺攤鋪機靠近同一斷面結束攤鋪，減少縱向接縫的產生；2臺攤鋪機梯隊作業的縱縫采用斜接熱接縫，避免出現縫痕。

橫向接縫需垂直于路中心線，施工橫向接縫前必須將縫邊緣清掃干凈，并涂灑少量粘層瀝青；攤鋪時重疊在已鋪層上5～10cm，攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走后進行攤鋪碾壓。

3.7 開放交通

路表溫度降到約50℃以下后方可開放交通。

4 結束語

文章通過對南充市都京港嘉陵江大橋工程SMA路面施工主要技術進行分析，為類似工程建設提供參考。SMA上面層包括整個瀝青面層施工，有很多需要注意的細節，包括對原材料質量把控、合理配置人員、機械等關鍵因素，嚴格按照規范要求頻率對原材料進行抽檢，配置經驗豐富、技術力量強的技術人員、作業人員以及規格適當、數量足夠、均衡配套的機械設配，都是鋪筑高質量瀝青面層的重要措施。