SMA13瀝青混凝土上面層施工在高速公路中的應用

（廣州誠信公路建設監理咨詢有限公司，廣東廣州 511431）

1 工程概況

廣州新白云國際機場第二高速公路北段路面工程總長22.107 km，包含主線K0+000～K20+746.648，長20.747 km；支線T3K0+000～T3K1+360.939，長1.36 km。全線建設橋梁10 826.67 m/25座、隧道2座、交通樞紐互通立交共5處、收費站7座（含主線收費站1座），另有現代大道、G106國道改造工程各一處。

2 SMA混合料的性能及優勢分析

2.1 混合料中的細集料

選擇細集料（＜4.75 mm顆粒）時應選用石質堅硬、富有棱角的集料，必須保證所選細集料潔凈、干燥、無風化、無雜質。砂石則要盡可能多地選用機制砂，因為天然砂顆粒表面光滑且常呈現酸性，采用天然砂會降低混合料的抗車轍能力，所以在SMA混合料的施工中不宜使用天然砂。如果采用石屑必須控制含粉量。

2.2 混合料中的粗集料

因SMA混合料是依靠粗集料緊密嵌擠而形成的骨架結構，故集料嵌擠作用的好壞主要取決于粗集料石質的堅硬、集料的顆粒形狀和棱角性[1]。SMA的粗集料應近似立方體結構，針片狀含量低，以便在內部形成穩定的受力骨架。巖質主要選用玄武巖、花崗巖等質地堅硬的巖石，石灰巖等質地較軟的巖石不適用于SMA的粗集料。質地較軟的巖石的棱角在反復摩擦作用下會出現磨光現象，直接影響粗集料的嵌擠作用。當黏附性達不到要求時，應摻入高溫穩定性好的抗剝落劑或選用改性瀝青，提高粗集料與瀝青的黏附性[2]。

2.3 混合料中的瀝青結合料

瀝青是決定瀝青混合料質量的主要因素，最好選用SBS改性瀝青作為瀝青結合料材料，因為SBS改性瀝青具有許多優勢，如可以改善瀝青溫度敏感性、提高瀝青軟化點的參數指標等，但是在確定瀝青結合料之前必須進行相關的試驗，嚴格測試瀝青的各項指標，測試合格之后才能使用。

2.4 礦粉及纖維穩定劑

SMA改性瀝青混合料中的礦粉必須采用石灰巖等堿性石料磨成的石粉，且應潔凈、干燥，不含泥土成分，外觀無團粒結塊。木質纖維穩定劑主要確保其吸油率、雜質含量、通過率等指標滿足要求。

2.5 生產配合比設計

生產配合比各檔熱料由集料冷料按目標配合比的比例進行摻配，經瀝青拌和站烘干加熱后二次篩分，分為11～16、6～11、3～6、0～3 mm四檔集料，篩分試驗后與礦料進行混合摻配。根據圖表法及析漏、飛散試驗，選定生產配合比最佳油石比6.0%；根據要求，1#級配以6.0%油石比、2#級配以5.9%油石比進行馬歇爾、析漏等性能指標驗證。分析驗證結果發現，混合料空隙率、礦料間隙率、飽和度、穩定度、動穩定度及析漏、飛散等指標均能滿足設計[3]。

3 SMA13瀝青混凝土上面層施工技術

3.1 施工工藝流程

下承層清理→黏層→混合料拌合、運輸→混合料攤鋪→碾壓→監理工程師驗收→下一道工序。

3.2 黏層施工

以PCR型SBS改性乳化瀝青為宜，按照0.3～0.6 kg/m2的用量標準控制，灑布車勻速行駛，噴灑作業時密切關注現場氣溫條件，在10 ℃以內或遇大風天氣時應暫停灑布作業。對由施工人員補涂機械設備施工中形成的盲區，若存在黏層瀝青剝落的情況需取相同性質的材料用于修補。

3.3 松鋪系數

取具有代表性的路段，檢測后確定松鋪系數，即1.20，將其作為上面層施工的松鋪系數控制標準。

3.4 瀝青混合料的拌和

在SMA-13上面層施工中，瀝青混合料對溫度較為敏感，不同施工階段的溫度控制要求各異，具體如表1所示。

表1 SMA-13上面層施工溫度表 單位：℃

以設計配比為準，用安邁4000型瀝青拌和樓生產混合料。為避免裝載機誤上料的情況，提前在料斗的正面粘貼標識，從源頭上規避誤操作現象[4]。為避免串料，在料斗的頂面用鋼板隔開；組織多次試拌作業，對瀝青混合料的性能展開分析，確定具體的拌和時間，正常情況下每盤生產時間控制在60～70 s，其中應當包含10 s的干拌時間。

3.5 混合料的運輸

拌和站工作人員與施工現場人員取得聯系，確定合適的用料量，生產并由自卸車運至現場。瀝青混合料的運輸應具有連續性，攤鋪機前等待卸料的車輛以5～6輛為宜，以免出現停機等料現象。

運輸車輛運行期間輪胎上易附著雜物，在駛入現場前需在便道處的噴洗池內清理干凈，確認無誤后方可駛入現場。混合料運輸至現場后檢測溫度，開始攤鋪時應高于165 ℃。

3.6 混合料的攤鋪

SMA路面攤鋪宜采用非接觸式平衡梁，并盡量選用同一型號的攤鋪機，在開始受料前在料斗內涂刷少量防止黏料用的食用油，攤鋪前提前0.5～1 h通過隨機配置的專用加熱設備給瀝青攤鋪機的熨平板加熱，不低于100 ℃。攤鋪機必須緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，以提高路面平整度，減少混合料的離析。攤鋪時應根據機械型號、螺旋葉片位置、振動梁頻率、攤鋪速度等參數保證攤鋪質量及初始壓實度[5]。

3.7 混合料的碾壓

SMA混合料采用鋼輪壓路機初壓1～2遍、復壓2～4遍、終壓1遍的組合方式進行碾壓。碾壓施工過程嚴格按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行，并注意以下幾個方面的問題：（1）在完成攤鋪工作之后應及時碾壓，以確保路面的壓實度；（2）初壓、復壓工作區間嚴格分開，降低壓路機工作區段長度，保證在足夠溫度下進行壓實作業，初壓溫度不低于150 ℃，復壓溫度不低于130 ℃，終壓溫度不低于90 ℃；（3）SMA面層施工禁止使用膠輪壓路機或組合式壓路機，以防止其輪胎將結構內部瀝青“泵洗”到路表面，使路表失去紋理和粗糙度[6]。

3.8 開放交通

按前述流程依次完成攤鋪、碾壓等工作后，檢測SMA路面的路表溫度，溫度在50℃以內且無質量問題時方可開放交通。若SMA路面有油汀，需從纖維添加量、添加時間等方面展開分析，確定具體的成因，再將該部分油汀清理干凈，采取補救措施[7]。

結合工程經驗，SMA路面出現油汀的成因主要有：實際用油量超出合理范圍；拌和效果差（時間不足、均勻性不足）；SMA混合料溫度超出合理范圍，導致內部的改性瀝青出現老化現象；纖維的使用方式不合理，在混合料中缺乏均勻性；拌和站與施工現場的距離過遠，在長時間的運輸中導致混合料離析；攤鋪施工現場的協調性不足，導致攤鋪機等料時間過長、瀝青離析等；碾壓方法不合理，如遍數過多、存在路面超壓現象等。因此應多加注意以上問題，嚴格控制每一施工環節質量。

4 SMA-13瀝青混凝土上面層的施工注意事項

4.1 材料質量控制

瀝青混合料出廠后需轉運至施工現場，但沿線運輸環境復雜，需針對瀝青運輸車采取保溫措施，例如覆蓋雙層帆布，此舉在減小瀝青混合料溫度流失的同時可有效避免外界雜物污染混合料。待運至現場后溫度至少需達到165 ℃，否則不滿足攤鋪施工對溫度的要求。在材料保管方面應根據具體標號分類存儲；針對液態瀝青，在轉運、使用全流程中均要加強防水，以免因外界物質的摻入而影響瀝青的純度。

4.2 攤鋪

在確定松鋪層厚度后需保證熨平板姿態的合理性，不可隨意調整，否則將影響實際松鋪厚度。攤鋪施工期間，若攤鋪厚度存在變化方可根據現場情況適時調整，隨著攤鋪機的繼續前行，在達到1～2 m后方可再次測量，以明確攤鋪厚度的實際情況，若不達標則再次調整，直至其滿足要求[8]。攤鋪過程中也需加強對橫向、縱向平整度的檢查，可利用3 m直尺完成此項工作。自卸車與攤鋪機間距控制在20～30 cm，在滿足此要求后指揮自卸車起頂卸料，期間嚴格控制料斗以及車輛整體的姿態，不可與攤鋪機發生碰撞，也不可將混合料卸至攤鋪機料斗外。

5 結語

綜上所述，在交通運輸量日益增加的背景下，需加強對公路建設質量的控制，以便給車輛的運行提供安全且舒適的環境。在高速公路工程中，SMA-13瀝青混凝土上面層為重要的結構，但該處對施工技術水平提出較高的要求，易由于施工技術應用不當而出現質量問題。對此，工程實踐中全體人員必須結合現場作業情況，協調好材料、機械、人員三大生產要素，維持混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養護等各環節的秩序性，以安全施工為前提，切實提高施工質量。