SMA-13瀝青路面施工技術探析

李文武 孫東旭

（中交路橋建設有限公司總承包分公司， 北京 100000）

0 引言

新時期，社會在發展，時代在進步，道路建設工作也應當與時俱進，積極引進先進技術及高新設備，在施工技術以及施工內容上作出創新和優化，以此來滿足社會的發展，時代要求。因此，作為道路施工單位，應對施工技術予以高度重視，加大其研究力度及應用力度，以便為我國的基礎設施建設的健康發展作出更多的貢獻。出于這樣的目的，本文就SMA-13瀝青路面施工技術進行研究，具有十足的必要性。

1 工程概況

某公路工程路段，全長3.57km，圍繞當地高速服務區建設而成。雙向四車道，路基寬度為26m，主線設計時速為90km/h，公路等級定為Ⅰ級，共設置A-J匝道10條。A匝道寬度為9m，作為分離式車道，其他剩余匝道均為單向車道，寬度為8m。對于這10條匝道時速上的設計，都為40km/h，匝道的總長度為6845.37m。在此公路工程中，采用瀝青路面作為主線路面結構形式，上面層均選用SMA-13細粒式改性瀝青混凝土，厚度為4cm，最大縱坡為2.5%，最大橫坡為3%，

2 SMA-13瀝青混凝土原材料質量管控

2.1 聚合物SBS改性瀝青

為了使SMA-13瀝青混凝土的使用性能得到進一步提升，可選用聚合物SBS作為本工程瀝青材料。在具體操作上，可將適量的SBS改性劑摻入質量等級為A級的70#基質瀝青中，便可得到SBS（I-D）改性瀝青，聚合物SBS改性瀝青的試驗結果具體如下所示：135℃運動粘度為 2.3Pa2s，閃點為 276℃，軟化點為83℃，25℃彈性恢復為83%，延度(10℃，5cm/min)為 28cm，針入度(25℃，100g,5s）為 53，針入度指數為0.7，TFOT后殘留物質量變化為0.4%，殘留延度（5℃）為20cm，殘留針入度(25℃，100g,5s）為 70，改性瀝青各項試驗項目指標對相關施工技術各項要求能夠充分滿足。

2.2 粗集料

當地石料廠所生產的碎石，可作為粗集料使用。耀綠巖為主要巖質，碎石需要經過反擊破碎機的加工才能符合施工標準。同時，石質必須堅硬，沒有雜質，也沒有被風化的跡象。石料顆粒有棱角，形如正方體，則其強度和耐磨性會很高。在粗集料的選用時，應對二次水洗的碎石作以優先考慮，這樣能夠使粗集料的質量得到最大限度的保證。粗集料的規格有 4.75～9.5mm和9.5～16mm這兩種。對于4.75～9.5mm規格大小的粗集料，可標識為A料；對于9.5～16mm規格大小的粗集料，可標識為B料。耀綠巖經過碎石實驗，其詳細結果如下： 2.738t m-3，磨先值為 44%，石料壓碎值為 12.3%，吸水率為 0.6%，磨耗損失為18.5%，瀝青與碎石的粘附性為5級。從針片狀顆粒含量來看，A料有7.8%的針片狀顆粒含量,B料有6.2%的針片狀顆粒含量。由以上數據可知，施工技術相關要求，耀綠巖碎石各項試驗指標可充分滿足。

2.3 細集料

當地石料廠所生產的機制砂，可作為細集料之用。巖質主要以石灰巖為主，機制砂在石料品質上有著嚴格的要求，具體是：無風化跡象，表面潔凈且無雜質沉淀[1]。機制砂的規格大小應控制在2.36mm以下，將其標識為C料。機制砂的實驗結果，具體如以下所示：表觀相對密度為 2.725t m-3，砂當量為74%，亞甲藍值為 1.2g kg-1，棱角性為35.7s。由以上實驗結果可知，施工相關技術要求，機制砂各項實驗項目指標均可滿足。

2.4 填料

選用當地某礦業加工廠生產的S95消石灰粉和石灰礦粉充當填料，但要求填料必須潔凈，且質地干燥。礦粉試驗結果，具體如下所示：表觀相對密度為 2.706t m-3，親水系數為0.55，塑性指數為 3.2%，含水量為0.3%。消石灰粉試驗結果，具體如下所示：粒徑為0.075mm，含水率為0.3%，表觀相對密度為2.213t m-3，有效鈣鎂含量為 66.5%[2]。由以上實驗結果可知，S95消石灰粉和石灰礦粉各項試驗項目指標對施工技術要求可予以充分滿足。

2.5 木質素纖維

在SMA-13瀝青路面施工技術的實際應用中，對木質素纖維進行使用，能夠讓瀝青混合料的穩定性得以進一步提高。同時，對于瀝青混凝土中存在的析漏現象，也能予以有效的應對。在此工程建設中，選用的是當地小有名望的建材有限公司生產的木質素纖維，并進行了相關實驗，其具體結果如下：纖維長度為 3.5mm，含水率為 0.3%，PH 值為6.5，吸油率為 6.4 倍的纖維質量，灰分含量為15.6%[3]。經過對比分析，木質素纖維的各項試驗項目指標與現場施工相關要求完全匹配，可在工程項目中使用。

3 配合比設計

3.1 級配設計

在級配設計時，根據當地的氣候情況，在充分考慮施工圖紙級配設計要求的基礎上，經過多次計算和試驗，此工程SMA-13瀝青混凝土級配設計最終得以確定，A料、B料、C料、S95石灰礦粉、消石灰粉、木質素纖維的具體配比為：33:44:13:8.5:1.5:0.3。

3.2 最佳油石比

按照既定的級配設計開展配料作業，并選用三種油石比，分別為 5.6%、5.9%和 6.2%進行馬歇爾試驗。其試驗結果，可見表1。當油石比為5.9%時，瀝青混合料馬歇爾試件的孔隙率為3.6%。現場實際施工需求與其各項試驗指標（如穩定度、飽和度、流值、礦料間隙率、粗集料骨架間隙率、毛體積相對密度等）高度適應。通過對本工程設計交通量及軸載等情況進行綜合分析，最終確定 5.9%為此工程SMA-13瀝青混合料的最佳油石比。

表1：SMA-13瀝青混合料馬歇爾試驗結果

3.3 路用性能驗證

對于SMA-13瀝青混凝土馬歇爾試件，可選用油石比為5.9&進行制作。根據現場施工規范要求，來驗證馬歇爾試件路用性能。通過肯塔堡飛散試驗，可得到飛散損失平均值為 1.37%，這對于≤15%的設計要求是完全滿足的。選用浸水馬歇爾試驗，可得到殘留穩定度平均值為 90.4%，這對于≥85%的規范要求可充分滿足；通過對高溫穩定性進行試驗，試驗結果顯示穩定度為8765次/mm，符合≤0.1%施工標準；低溫抗裂性進行試驗，所得到的最大彎拉應變平均值為 2683με，這對≥2500με的規范要求也能滿足[4]。在低溫抗裂性能方面進行試驗，得到的滲水系數為 0m L.min-1，滿足施工標準中≤80mL.min-1的要求。

4 施工溫度控制

由上文可知，本工程中選用的是 SBS（I-D）改性瀝青，如果施工溫度高于相關施工標準要求，瀝青難免會老化。當然，若施工溫度過低，則瀝青混合料攪拌不均勻的現象也會發生。一般而言，SMA-13瀝青混凝土的施工溫度往往會高出普通瀝青混凝土溫度10-20℃左右。但在具體實施中，應根據混合料級配設計、上面層厚度和油石比取值等，并結合當地氣候環境予以綜合考慮，最終確定出施工溫度。SMA-13瀝青混凝土施工溫度控制表，詳見表2。

表2：SMA-13瀝青混凝土施工溫度控制表

5 瀝青混合料拌和與運輸

本工程采用西筑 3000型間歇式拌和設備進行瀝青混合料的攪拌，該設備可以對礦料配合比以及施工溫度進行自動記錄和檢測，并能對施工溫度、油石比、標準差等數據予以自動打印。在進行拌料作業之前，應對拌合設備的各項性能進行檢查，確保其出于正常狀態。對于類型不同的集料應分倉堆放，并做好必要的防雨措施。在粗細集料加料時應將木質素纖維一起投入進去，隨后把瀝青加入，最后加入消石灰粉和礦粉。每盤石料的拌合時間應控制在70-75s，瀝青混合料應拌和均勻一致，確保物結團成塊，且顏色正常。對于SMA-13瀝青混凝土，選用10量載重自卸汽車進行運輸，但需注意的是，應選用隔離劑在汽車的車廂底板和側板均勻涂刷一層，以免瀝青混合糧與車廂粘連在一起。同時，選用雙層篷布對汽車將車廂的頂面和側面覆蓋住，以便能夠起到保溫的效果。對于運送至現場的瀝青混合料，質檢員應進行量測，并對瀝青混合料的質量作以檢查。為了使瀝青混凝土的連續攤鋪得以保證，需要在每臺攤鋪機前至少放置5輛等候卸料的車輛。攤鋪機與自卸汽車應控制好車距，最好控制在10-30cm這個范圍內，以便于后續攤鋪作業的高效開展。

6 瀝青混合料碾壓

在瀝青混合糧攤鋪完成之后，需要壓路機及時予以碾壓。此工程中，選用雙鋼輪壓路機，初壓時，2臺壓路機從低處向高處作業，由外側向中心進行2遍靜壓，碾壓速度為2-3km/h，相鄰碾壓帶重疊寬度為20-30cm。初壓后要求專人對瀝青路面的平整度進行檢查，以便其能夠對設計要求予以滿足。復壓時，用2臺壓路機以高頻低幅振動的方式進行4-6遍的碾壓，碾壓速度為 3-4.5km/h，可見無明顯痕跡在瀝青路面上，這說明壓實度符合施工要求。終壓時，用1臺壓路機對路面靜壓兩遍，以便消除掉碾壓施工中的所有痕跡，碾壓速度為 3-6km/h，在設計要求上，瀝青路面的平整度可充分滿足。此外，應注意的是，在對瀝青混合料的碾壓過程中，應安排專人隨時檢查瀝青里面的工程度及高程，一旦有擁包現象存在，需采取相應手段予以積極應對和妥善解決，從而使瀝青路面的施工質量得以保證。

7 結束語

綜上所述，在SMA-13瀝青路面施工技術的指導下，完成了瀝青路面施工。根據具體施工要求，對相關項目進行檢測，可得出其各項指標均滿足施工標準規范，SMA-13瀝青路面上層面的施工效果良好。因此，作為相關施工單位，在瀝青混凝土路面施工過程中，應根據工程設計要求，加大原材料質量的管控力度，并嚴格落實各項關鍵工藝，并做好施工溫度的處理工作，以此來進一步提升SMA-13瀝青混凝土施工質量。