SMA-5混合料在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

程 俊

（湖北荊宜高速公路有限公司，湖北 宜昌 444100）

高速公路是最基礎(chǔ)的交通要道，給人們的生產(chǎn)生活帶來了很多便利，貨物的運輸、人們的出行都離不開高速公路。高速公路的使用頻率很高，這也給高速公路的路面造成了很大的壓力。時間一長，高速公路路面就會出現(xiàn)不同程度的損害。同時，大多數(shù)高速公路都是裸露的，沒有保護層，受自然現(xiàn)象的作用較大，這也提高了高速公路養(yǎng)護工作的難度。文章以荊宜高速公路為例，結(jié)合環(huán)境、性價比等因素分析SMA-5混合料在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用問題。

1 工程概況

荊宜高速公路（荊門-宜昌高速公路）建成于2008年，路面前期維修采用的是8cm+6cm+4cm瀝青混凝土。目前，該公路部分路段出現(xiàn)了松散、坑槽等路面病害，路面平整性較差，存在局部車轍和橋頭跳車問題。路面通行交通量大，如果進行長時間的路面養(yǎng)護維修工作必然會影響公路的通行能力。同時，高速公路維修養(yǎng)護資金有限，只能對局部損害嚴重的路段進行維修。如果部分路段維修不及時就會造成大面積的損害。綜合考慮之后，決定采用對路面病害做挖補灌封后加鋪橡膠瀝青碎石封層，再加2.5cmSMA-5混合料進行罩面施工。

2 SMA-5混合料配比設(shè)計

2.1 原材料準(zhǔn)備

SMA-5混合料配比設(shè)計所用原材料主要包括3～5mm玄武巖、SBS改性瀝青、石灰粉、0～3mm玄武巖、木質(zhì)素纖維、石灰?guī)r礦粉等。

通過水篩法對原材料進行篩分，并按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）確定玄武巖3～5mm、玄武巖0～3mm、礦粉以58∶30∶12為最佳配級。

2.2 試驗分析

按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）對瀝青混合料進行動穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性檢驗。

（1）動穩(wěn)定度分析。瀝青混合料的動穩(wěn)定度主要用來檢驗其抗車轍能力，結(jié)果如表1所示。

SMA-5瀝青混合料的動態(tài)穩(wěn)定度均值為4088次/mm，大于規(guī)范規(guī)定的3000次/mm，因此SMA-5瀝青混合料的動穩(wěn)定度更強。

（2）凍融劈裂強度分析。凍融劈裂強度用來進行水穩(wěn)定性試驗。試驗分為2組，第一組為1、3、5、7四個試件；第二組為2、4、6、8四個試件，試驗結(jié)果如表2所示。

表1 車轍檢驗結(jié)果

表2 凍融劈裂強度試驗結(jié)果

SMA-5瀝青混合料的凍融劈裂強度比水穩(wěn)定性試驗結(jié)果為TSR=83.7%，大于規(guī)定的80%。

3 SMA-5混合料的應(yīng)用

在施工前需要先對舊路面上的標(biāo)線、反光道釘?shù)冗M行銑刨、拆除，做好舊路面清理工作；然后撒布橡膠瀝青進行封層。其中，橡膠瀝青的撒布量為1.8～2.2kg/m2；碎石的直徑Φ=0.8～1.2cm，且碎石的撒布量為10～14m3/km2。

3.1 攪拌

瀝青加熱溫度在（168±3）℃，集料加熱溫度＞190℃，混合料出廠溫度為（180±5）℃，儲料溫度降低幅度＜10℃，廢棄溫度為200℃。在粗集料加入之后加入纖維，并在6s左右加入礦粉。混合料攪拌時溫度不能過高，過高會出現(xiàn)枯料與花白料等情況。

3.2 運輸

SMA-5混合料的黏性較大，因此在運輸時應(yīng)先在車廂和底板上涂抹油水混合物，避免出現(xiàn)黏連。運輸車輛到達現(xiàn)場后先進行混料問題檢查，確保溫度滿足鋪攤要求。若在運輸中出現(xiàn)淋雨或者結(jié)塊，則做廢料處理。SMA-5混合料的粒徑較小，且比較均勻，不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象。不過鋪設(shè)中邊緣部位的粗料較多，且碾壓時邊緣部位也最為薄弱。因此，邊緣部位的鋪設(shè)需要采用人工方式。

3.3 攤鋪

在該項目施工中采用2臺ABG-423進行單幅全斷面階梯式攤鋪。第一臺攤鋪機采用非接觸式平衡梁進行厚度控制，第二臺攤鋪機采用內(nèi)側(cè)走滑靴，外側(cè)非接觸式平衡梁的方式進行厚度控制，兩臺攤鋪機之間的距離在2～3m。同時，考慮到SMA-5混合料的壓實空間小，松鋪系數(shù)小，因此還需要對厚度進行定點測量。

SMA-5混合料鋪設(shè)溫度＞165℃，鋪設(shè)速度在2～2.5m/min，采用連續(xù)鋪設(shè)模式。罩面層厚度為2.5cm，松鋪系數(shù)位1.2，松鋪厚度為3cm，攤鋪機夯錘強度為4。攤鋪前先對熨平板進行加熱，確保其溫度在100℃以上，同時將標(biāo)準(zhǔn)木板墊在熨平板下進行料位調(diào)整。在攤鋪時，攤鋪要勻速進行，不能時快時慢，更不能隨意停車。側(cè)面位置的混合料要在螺旋布料器的2/3高度上，確保路面寬度范圍內(nèi)混料高度一致，防止離析現(xiàn)象的出現(xiàn)。

SMA-5混合料鋪設(shè)結(jié)束之后，把水灑在預(yù)攤鋪段尾部，對端部混料進行人工鏟齊和碾壓，并用3m直尺進行平整度檢查和處理，確保施工直角鏈接。

3.4 碾壓

SMA-5混合料攤鋪結(jié)束之后，需要對其溫度進行測量和碾壓。混料碾壓的控制主要包括溫度控制和壓實速度控制，碾壓過程包括初壓、復(fù)壓與終壓。不同階段碾壓要求如表3所示。

表3 碾壓要求

碾壓作業(yè)中，壓路機驅(qū)動輪面朝攤鋪方向，往返軌跡要重合，在壓路機進入壓實路段后進行側(cè)移。初壓作業(yè)完成后對路拱進行檢查和修正，復(fù)壓操作采用的是鋼輪壓路機，可以使鋪設(shè)層滿足設(shè)計要求，終壓操作采用的也是鋼輪壓路機，不過操作方式為靜壓，其目的在于提高路面的平整性，消除路面碾壓痕跡。

3.5 成品保護

SMA-5混合料鋪設(shè)、碾壓結(jié)束之后，在溫度＜60℃時才可以開放交通。若需提前開放，則需要通過灑水操作降低混合料溫度。

4 結(jié)論

SMA-5混合料瀝青路面性能優(yōu)越、施工方便、厚度薄，且造價低、經(jīng)濟效益好。文章設(shè)計SMA-5混合料配比為玄武巖3～5mm、玄武巖0～3mm、礦粉58∶30∶12，動穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性試驗也表明該配比設(shè)計的各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求，可以應(yīng)用于大面積施工。因此，文章對荊宜高速公路維修工程SMA-5罩面層及其施工工藝進行了討論。在使用SMA-5混合料進行高速公路養(yǎng)護時，除了采用科學(xué)合理的混合料配，還要嚴格管控配料混合、運輸、攤鋪、碾壓以及后續(xù)保護等各項工藝的規(guī)范操作，以便最大化發(fā)揮SMA-5混合料瀝青路面的優(yōu)越性能。