論高速公路SMA改性瀝青路面施工技術

秦 權

(山西路橋第一工程有限公司，山西 太原 030012)

0 引 言

公路工程作為系統工程，在項目施工的階段中對于路面工程施工的質量要求比較高，因此在項目開展環節必須要注重施工材料以及施工技術的應用。SMA改性瀝青材料作為路面工程常用的一項技術材料，具備耐老化效果好，高溫抗車轍性能高，低溫抗裂性好等特點，所以得到了廣泛的應用，因此對該技術的應用要點進行研究，探尋出更為科學有效的技術措施，對推進項目的開展意義重大。

1 性能優勢

(1)SMA的耐老化效果明顯。經過實際經驗和試驗分析發現，進行拌和作業之后的改性瀝青材料展開模擬試驗檢測，獲取回彈模量數據信息，與傳統材料的抗老化性能對比，有著非常明顯的優勢，抗老化性能提升比較明顯。(2)SMA的低溫抗裂性良好。如果自然環境溫度比較低，應用SMA建設的路面結構低溫抗裂性能比較高。(3)高溫穩定性好。對于SMA材料進行高溫特性的研究發現，應用SMA材料中加入特定比例的SBS改性劑材料，保證其針入度下降比較明顯，所以軟化點的水平提升比較明顯，高溫抗車轍性能提高了。(4)水穩定性高。應用SMA材料制作中，做好配合比的設計工作，保證配合比達到應有的標準，從而可以保證混合料的粗、細集料粘結性能得到很大的提升，還能夠減小內部結構的空隙率，從而可以保證水穩定性合格，完全達到使用的標準。

2 工程概況

太原東二環高速為山西省重要的公路路網組成部分。該項目總長度為33.199 km。分別與青銀高速、京昆高速連接，是不可或缺的交通組成部分。該高速公路項目設計為雙向六車道的形式，設計速度為100 km/h。在路面表層設計為瀝青混凝土的結構，主線路面結構可見表1。

表1 主線路面結構表

3 施工工藝

建設SMA改性瀝青路面時，需要使用瀝青瑪蹄脂材料填充到粗細集料中間位置，使得施工難度大幅提高，路面壓實難度增大。在SMA路面施工環節，加強溫度控制才能保證工程的質量合格，所以加強溫度控制極為重要。

3.1 材料選擇

材料中碎石、瀝青、礦粉、木質纖維等都是比較重要的組成部分，一定要結合工程的具體情況合理地選用施工材料，以提高結構的總體性能。

(1)基質瀝青：對改性用基質瀝青采用90A級瀝青；

(2)SBS改性瀝青：SBS類推薦劑量上面層不小于5%；

(3)纖維穩定劑：應用木質素纖維、礦物纖維的效果最好；纖維需要經過25 ℃的條件攪拌處理不會發生變質、脆化等問題，且能夠符合環保性的要求，不會給人造成任何傷害與問題。加入纖維后，進行充分的攪拌處理，以確保其均勻性合格；纖維材料的存儲管理極為重要，必須是室內或者有棚的位置，同時在運輸階段不會發生受潮、結團等情況；纖維材料的加入比例按照瀝青材料的總量進行百分比的計算，通常來說，應用到SMA內的木質纖維素比例控制在0.3%以上；礦物材料的加入比例控制在0.4%以上，實際加入比例需進行試驗檢驗分析。

3.2 配合比設計

(1)目標配合比：用作擬定拌合站每個冷料倉出料的多少、補充材料的速度等作為儲備材料和試拌合的依據。

(2)生產配合比：去拌和樓的熱料倉取試樣篩分，然后反復調整冷料比例，實現供料均衡。采用最佳瀝青用量±0.2%進行馬歇爾試驗、車轍試驗，確定礦料、礦粉、纖維、瀝青用量，供試拌、試鋪使用。

(3)標準配合比：把經過試拌、試鋪、檢測確認可行的配合比，作為生產與質量控制的標準。

(4)實際生產中遇到材料變化、混合料抽檢、馬歇爾試驗不達標時，要及時查明原因調整配合比。

3.3 粘層施工

應用粘層油在施工中，確保SMA路面表層的上下層結構之間穩定連接。在該項目中，為了能夠使得路面結構達到整體的標準要求，使用SBS改性乳化瀝青為粘層油結構，必須在正式攤鋪前1日開展噴灑施工。粘層油灑布需要使用瀝青灑布車進行施工，按0.3～0.5 kg/m2控制灑布量，保證其達到均勻性的要求。如果環境溫度不足10 ℃或者濕度較大，不能進行瀝青材料的噴灑施工。等到粘層油完全破乳，才能應用SMA混合料鋪設施工。

3.4 混合料拌和

SMA混合料屬于間斷級配的形式。在拌和過程中，要認真依據確定的標準配合比進行，保證拌和環節處于管控范圍內，可以采用間歇式的瀝青混合料拌和及實施生產作業。拌和樓內進行自動化控制，做好各種材料的稱量控制，還要布置有除塵的系統。拌和環節，如果檢查發現存在不均勻的問題，需要選擇使用合適的材料進行材料稱量精度的控制，并且及時進行集料的烘干處理。加強拌和時間控制，一般在拌和施工中，先進行干拌15 s，礦粉在加入瀝青之后的3 s才加入，然后加入瀝青、纖維之后繼續濕拌4 5s，總計拌和時間為60～75 s。加強溫度控制，瀝青材料加熱溫度為170～180 ℃之間，礦料加熱溫度為185～195 ℃之間，在混合料制作結束后，出廠溫度處于170～185 ℃之間，溫度不能超出195 ℃。

3.5 混合料運輸

混合料制作結束后，用自卸車直接運輸到施工現場。在裝載材料之前，需要進行車廂內壁的隔離劑涂刷施工。裝料要依前、中、后的順序進行，減少離析現象。運輸階段，使用三層棉被或者篷布進行表面覆蓋保溫處理。控制運輸車速為30～40 km/h。運輸到現場后，材料溫度不低于170 ℃。

3.6 混合料攤鋪

SMA混合料內含有一定量的纖維材料，主要的作用就是保持混合料有較高的粘性，但是也導致施工難度升高。為了使得SMA路面平整度合格，SMA改性瀝青混合料應用較大功率攤鋪機連續攤鋪方式進行，一次攤鋪成型。并保證攤鋪料溫度超過160 ℃。該項目是用兩臺設備同時進行的。如果遇到陰雨或者溫度不足10 ℃的情況，需要停止攤鋪施工。

3.7 混合料碾壓

SMA混合料壓實施工難度較高，必須在高溫條件下開展碾壓施工，保證密實度符合要求，并且不會發生推擁的問題。在混合料完成攤鋪后，材料溫度還較高的情況下進行，嚴格執行碾壓施工工藝要求。碾壓環節，禁止其他車輛進入到現場，且保證路面的材料溫度符合要求，否則將會給路面平整度產生不利的影響。在碾壓施工之前，選擇20～30 m的路段進行試驗分析，振動壓路機的輪跡重疊尺寸在20 cm以下。為了防止發生粘輪的問題，一般需要在碾壓前使用清水或者肥皂水進行噴灑處理，禁止使用油類或者油水混合液。設備行駛保持緩慢、均勻的速度進行。初壓施工環節，材料溫度在160 ℃以上，碾壓速度2～4 km/h；復壓時溫度超過140 ℃，碾壓速度4～5 km/h；在終壓時的溫度要在120 ℃以上，碾壓速度5 km/h。加強碾壓施工遍數的控制，不能存在過度碾壓的情況。應用SMA混合料施工，經過冷卻后，其表面硬度較高，粗糙度好、抗磨性好，在進行壓實結束24 h后，則可以開放交通通行，以保證結構滿足運行要求，達到交通運行標準要求。

4 結 語

綜合以上敘述，在高速公路瀝青路面施工的階段中，SMA材料作為非常關鍵的一項材料，需要按照項目的標準做好材料的配比，并且對施工的設計進行控制，才能夠將該材料的性能發揮出來，提高公路工程的整體質量。在本文研究中對SMA改性瀝青路面技術的應用過程以及要點進行探究，目的在于推進路面工程的不斷開展，達到高速公路事業的發展需求。