解析改性瀝青SMA混合料橋面鋪裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

文／陳小龍 廣州工程總承包集團(tuán)有限公司 廣東廣州 510000

引言：

橋面鋪裝就是為了保護(hù)橋面板和分布車(chē)輪的集中荷載，而用瀝青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護(hù)層。目前國(guó)內(nèi)外以瀝青混凝土面層鋪裝為主。

瀝青混凝土面層主要用于快速路、主干路等各種路面工程，使用年限為15年左右，屬于柔性高級(jí)路面。道路面層直接同車(chē)輪和大氣相接處，承受行車(chē)荷載引起的水平力、豎向力和沖擊力的作用，同時(shí)又受雨水的侵蝕作用和溫度變化的影響，故對(duì)面層有著較高的要求。改性瀝青SMA混合料路面具有較好的水穩(wěn)性、高溫抗車(chē)轍、低溫抗裂、耐磨、耐久等性能，使車(chē)輛行駛更安全、舒適、經(jīng)濟(jì)。

1、工程概況與特點(diǎn)

1.1 工程概況

蘇州中環(huán)快速路是蘇州市加快推進(jìn)“一核四城”建設(shè)的重大城建工程，也是進(jìn)一步完善城市基礎(chǔ)交通功能、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)推進(jìn)社會(huì)快速發(fā)展的重大民生工程。中環(huán)快速路途經(jīng)蘇州高新區(qū)、工業(yè)園區(qū)、相城區(qū)和吳中區(qū)，大致走向?yàn)闁|起園區(qū)星華街，穿過(guò)陽(yáng)澄湖，北至相城太陽(yáng)路，西到新區(qū)金楓路，往南從繞城高速東山出口，與繞城高速共線后，由車(chē)坊互通折向星華街。全線長(zhǎng)約112.2公里，工程總投資約220億元。其中園區(qū)段長(zhǎng)約17.1公里。

圖1 蘇州中環(huán)快速路規(guī)劃圖

主線采用雙向6車(chē)道高架橋、隧道、地面道路等形式，設(shè)計(jì)車(chē)速80km/h，以高架橋?yàn)橹鳎€設(shè)太陽(yáng)路、春申湖、寶帶路、車(chē)坊等互通27處，局部路段根據(jù)需要設(shè)置輔路，設(shè)計(jì)車(chē)速40～60km/h。路面工程包含地面道路、主線及匝道橋橋面鋪裝、相交道路交叉口渠化改造等，主要結(jié)構(gòu)形式及材料為：4cmSMA-13（SBS改性瀝青）上面層、6cmSup-20（SBS改性瀝青）下面層、防水粘結(jié)層及水泥混凝土調(diào)平層。

1.2 分項(xiàng)工程特點(diǎn)

本工程設(shè)計(jì)均采用SBS改性瀝青，上面層為改性瀝青SMA混合料。SMA混合料是一種由瀝青、礦粉、碎石及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中所形成的混合料（瀝青多、礦粉多、粗集料多、細(xì)集料少）。改性瀝青SMA混合料具有特別好的高溫抗車(chē)轍、低溫抗裂抗變形和水穩(wěn)定性等優(yōu)良性能，且構(gòu)造深度大，抗滑性能好，耐老化、耐久性等路面性能都有較大提高。

2、材料

2.1 瀝青及集料

設(shè)計(jì)均采用SBS改性瀝青，其性能符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ1-2008的規(guī)定；瀝青面層的粗集料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的碎石、礫石、破碎礫石，應(yīng)無(wú)風(fēng)化顆粒、近立方體顆粒，粒徑大于2.36mm。上面層采用玄武巖、輝綠巖等滿足上面層指標(biāo)要求的碎石，下面層采用石灰?guī)r等堿性石料，嚴(yán)格控制集料中細(xì)長(zhǎng)型、扁平顆粒型集料含量和含泥量，確保粗集料的質(zhì)量；細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)并有適當(dāng)級(jí)配的0-2.36mm機(jī)制砂，優(yōu)先選用石灰?guī)r巖質(zhì)，當(dāng)條件限制時(shí)可選用玄武巖、輝綠巖等其他基性巖質(zhì)，不得選用酸性巖質(zhì)，也不能采用山場(chǎng)的下腳料。

2.2 礦粉填料

礦粉填料必須用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除盡。礦粉應(yīng)干燥、潔凈，始終保持干燥不起團(tuán)，能從礦粉倉(cāng)自由流動(dòng)，拌合機(jī)的回收粉塵不得作為填料使用。

2.3 纖維穩(wěn)定劑

宜使用木質(zhì)素纖維，不宜使用石棉纖維，應(yīng)在250℃高溫條件下不變質(zhì)。木質(zhì)素纖維技術(shù)要求應(yīng)符合《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》CJJ1-2008有關(guān)規(guī)定。

3、施工控制要點(diǎn)

3.1 攤鋪前施工準(zhǔn)備

3.1.1 基層及防水要求

瀝青混凝土鋪裝前應(yīng)對(duì)橋面進(jìn)行檢查，橋面應(yīng)平整、粗糙、干燥、整潔無(wú)雜質(zhì)。本工程采用復(fù)合式橋面鋪裝工藝（上層為改性瀝青橋面鋪裝，下層為水泥混凝土橋面鋪裝）。

水泥混凝土鋪裝調(diào)平層采用桁架式振搗梁或混凝土攤鋪機(jī)振動(dòng)提漿機(jī)施工（使用前需經(jīng)試驗(yàn)調(diào)整相應(yīng)跨度下起拱度），其強(qiáng)度、厚度、平整度及表面粗糙度要求極為嚴(yán)格。橋面調(diào)平層施工鋼筋網(wǎng)尺寸規(guī)格及保護(hù)層需格外注意，板面上保護(hù)層宜小不宜大（鋼筋網(wǎng)必須嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)墊塊墊起，以控制板面保護(hù)層為主防裂，尤其高溫天施工）；砼澆筑前充分對(duì)橋面進(jìn)行濕潤(rùn)，澆筑過(guò)程中需連續(xù)不間斷，安排專(zhuān)人進(jìn)行平整度及標(biāo)高的復(fù)核；澆筑振平后1～3h內(nèi)進(jìn)行三遍收面（收面采用專(zhuān)用滾動(dòng)平臺(tái)）并拉毛；拉毛后立即用塑料薄膜進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，收面、拉毛、覆蓋養(yǎng)護(hù)流水作業(yè)，必須連續(xù)及時(shí)，防止因失水造成橋面開(kāi)裂。

防水層施工應(yīng)在基層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上、平整度檢查小于或等于1.67mm/m、表面粗糙度（宜采用拋丸打磨）、含水率等基層驗(yàn)收合格后方可施工。采用油石同步封層車(chē)施工，均勻噴灑于橋面。

3.1.2 后場(chǎng)控制

（1）瀝青混合料拌和應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比精確計(jì)量、精準(zhǔn)控溫、拌和均勻。改性瀝青混合料生產(chǎn)溫度應(yīng)根據(jù)改性瀝青品種、粘度、氣候條件、鋪裝層厚度確定。本項(xiàng)目為SBS改性瀝青，其正常生產(chǎn)溫度范圍如下表1：

表1

（2）改性瀝青混合料宜采用間歇式拌合設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，拌合時(shí)間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，集料必須要被瀝青均勻包裹、不得露白。間歇式攪拌機(jī)每盤(pán)的攪拌周期不宜少于45s，其中干拌時(shí)間不宜少于5～10s。添加纖維的瀝青混合料，纖維必須在混合料中充分分散，拌合均勻。SMA混合料的拌合時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。拌和過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制溢料、等料等現(xiàn)象。混合料運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)保證混合料的溫度和均勻性。

（3）拌合站的拌合生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪機(jī)攤鋪速度相適應(yīng)，拌合應(yīng)略有富余，不得供不應(yīng)求。

（4）改性瀝青混合料的貯存時(shí)間不宜超過(guò)24h，改性瀝青SMA混合料只限當(dāng)天使用。

3.1.3 混合料的運(yùn)輸

混合料宜采用大噸位運(yùn)料車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)料車(chē)的運(yùn)力應(yīng)稍有富裕。按已批準(zhǔn)的施工方案安排運(yùn)輸和布料。裝車(chē)前應(yīng)對(duì)運(yùn)料車(chē)車(chē)廂板均勻噴灑一薄層隔離劑或防粘結(jié)劑；裝料時(shí)應(yīng)多次挪動(dòng)汽車(chē)位置，平衡裝料，以減少混合料離析；裝料完成后及時(shí)用篷布覆蓋保溫、防雨防污染；運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后檢查到場(chǎng)溫度（一般在車(chē)廂側(cè)面小孔插入水銀溫度計(jì)，注意盡可能插深些，所測(cè)溫度通常比實(shí)際平均溫度低3～6℃。當(dāng)對(duì)所測(cè)溫度有異議時(shí)可到車(chē)頂進(jìn)行復(fù)測(cè)）符合要求且至少已有5輛運(yùn)料車(chē)排隊(duì)等候時(shí)方可開(kāi)始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，攤鋪時(shí)運(yùn)料車(chē)倒退至攤鋪機(jī)前100～300mm處掛空擋等候，待攤鋪機(jī)緩緩頂推前進(jìn)并逐步卸料，避免撞擊攤鋪機(jī)；運(yùn)料車(chē)卸料必須倒凈、及時(shí)清理車(chē)廂板上的剩料，防止硬結(jié)。攤鋪過(guò)程中攤鋪機(jī)前應(yīng)有足夠的運(yùn)料車(chē)等候，保證連續(xù)攤鋪。

3.2 混合料攤鋪施工

3.2.1 攤鋪

該改性瀝青混合料攤鋪采用非接觸式平衡梁履帶式攤鋪機(jī)攤鋪。采用多機(jī)連鋪，標(biāo)準(zhǔn)路段采用兩臺(tái)機(jī)械錯(cuò)開(kāi)攤鋪，前后錯(cuò)開(kāi)10～20m呈梯隊(duì)方式同步作業(yè)攤鋪，兩幅之間應(yīng)留有30～60mm寬度搭接，接縫應(yīng)避開(kāi)車(chē)道輪跡帶。匝道段由兩臺(tái)攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)同步攤鋪，加寬段由四臺(tái)攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)同步攤鋪。下面層攤鋪前防水應(yīng)驗(yàn)收合格，上面層攤鋪當(dāng)天應(yīng)及時(shí)噴灑粘層油（如連續(xù)攤鋪可不設(shè)粘層油）。

圖2 多機(jī)連鋪梯隊(duì)作業(yè)圖

（1）受料前首先將攤鋪機(jī)運(yùn)至起點(diǎn)里程并調(diào)正位置，然后按照施工前試驗(yàn)段所取得的參數(shù)換算松鋪厚度鋪放墊木（墊木是機(jī)械攤鋪厚度的標(biāo)準(zhǔn)，置于熨平板下前端對(duì)齊，墊木頂面高程相對(duì)應(yīng)為該點(diǎn)設(shè)計(jì)路面高程相應(yīng)本層的虛鋪厚度，應(yīng)實(shí)測(cè)墊木頂面高程，不合格時(shí)更換墊木以滿足要求）最后在受料斗處均勻涂刷薄層隔離劑或防粘結(jié)劑，預(yù)熱攤鋪機(jī)熨平板使其不低于100℃后受料。

（2）起始段攤鋪應(yīng)低速進(jìn)行，及時(shí)檢查平整度及標(biāo)高，此時(shí)容易出現(xiàn)混合料離析、拖痕等現(xiàn)象，及時(shí)調(diào)整機(jī)械并對(duì)已攤鋪段人工補(bǔ)料修整（盡量減少人工反復(fù)修整）。

（3）攤鋪瀝青混合料應(yīng)均勻、連續(xù)不間斷，不得隨意變換攤鋪速度或中途停頓。待攤鋪機(jī)攤鋪正常后攤鋪速度宜控制在1～3m/min，嚴(yán)格控制攤鋪速度，以減少瀝青混合料的離析、提高路面平整度。

（4）攤鋪機(jī)螺旋布料器轉(zhuǎn)動(dòng)速度與攤鋪速度應(yīng)保持均衡，布料器兩側(cè)應(yīng)保持有不少于布料器2/3高度的混合料。當(dāng)發(fā)現(xiàn)攤鋪料表面有明顯的離析、波浪、裂縫、拖痕、梅花等現(xiàn)象時(shí)應(yīng)分析原因及時(shí)消除。

（5）攤鋪過(guò)程中由專(zhuān)人用帶刻度鋼釬檢查攤鋪厚度（虛鋪系數(shù)1.2，下面層虛鋪控制7.2cm，上面層虛鋪4.8cm）及水銀溫度計(jì)檢查攤鋪溫度（攤鋪溫度不低于160℃）。隨著攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的推進(jìn)需及時(shí)督促修復(fù)被臨時(shí)損壞的防水層及清理灑落的廢料，使攤鋪?zhàn)鳂I(yè)順利進(jìn)行，避免安全質(zhì)量隱患發(fā)生。

（6）每班組攤鋪結(jié)束時(shí)盡量選擇施工縫在伸縮縫位置，多臺(tái)攤鋪機(jī)應(yīng)前后拉平成同一道施工橫縫，在結(jié)束端底部一米內(nèi)鋪薄層黃沙隔離，結(jié)束后用3m直尺檢查平整度符合要求后拉線切割（直接茬）去除端部不平整未壓實(shí)部分。

3.2.2 碾壓

碾壓是瀝青路面施工的核心工序，壓實(shí)度與厚度是關(guān)鍵。碾壓施工應(yīng)配備足夠數(shù)量、狀態(tài)完好的壓路機(jī)，選擇合理的壓路機(jī)組合方式，根據(jù)已攤鋪混合料溫度嚴(yán)格控制初壓、復(fù)壓、終壓時(shí)機(jī)。本項(xiàng)目施工要求配備4～6臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)（可振動(dòng)）、兩臺(tái)輪胎壓路機(jī)組合碾壓。要求專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)初壓、復(fù)壓、終壓舉牌劃段并確認(rèn)碾壓遍數(shù)，使攤鋪碾壓井然有序得進(jìn)行。

上面層改性瀝青SMA混合料攤鋪碾壓溫度控制是前提。本次瀝青施工期間日平均氣溫13℃左右，雖然現(xiàn)場(chǎng)混合料到場(chǎng)溫度控制在165～175℃之間，攤鋪溫度166℃左右，較為理想，但是攤鋪后溫度驟降（4cm面層，實(shí)測(cè)攤鋪后溫度150℃左右，溫度降達(dá)到14～17℃）致使碾壓溫度成為控制難點(diǎn)。為此項(xiàng)目部要求：攤鋪時(shí)間安排9:00～17:00氣溫較高時(shí)段；混合料出場(chǎng)溫度走上線；運(yùn)輸覆蓋措施、路況了解及與交警溝通等措施要到位；到場(chǎng)后盡快攤鋪，攤鋪過(guò)程中以解開(kāi)車(chē)箱后門(mén)處綁帶可以落料為度，不得掀開(kāi)車(chē)上所覆蓋的篷布；初壓緊跟攤鋪機(jī)碾壓，最大限度地縮短初壓區(qū)段，盡可能減少溫度損失以滿足壓實(shí)要求。

（1）壓路機(jī)碾壓速度控制如下表2：

表2 壓路機(jī)碾壓速度（km/h）

（2）初壓混合料溫度不得低于150℃，采用兩臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)靜壓2遍（可前進(jìn)靜壓后退振動(dòng)），壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)從外側(cè)向中心碾壓。（梯隊(duì)攤鋪縱向需留150mm左右寬熱接縫暫不碾壓，后面攤鋪機(jī)攤鋪后跨縫碾壓。初壓應(yīng)保持較短的初壓區(qū)段，下面層要求控制在60m左右但最長(zhǎng)不大于80m，上面層要求控制在30m左右最長(zhǎng)不大于60m）。

（3）復(fù)壓應(yīng)緊跟初壓進(jìn)行，下面層采用兩臺(tái)輪胎壓路機(jī)碾壓5～6遍，選用總質(zhì)量為26t的重型輪胎壓路機(jī)碾壓，相鄰碾壓帶重疊1/3～1/2輪寬，速度隨碾壓遍數(shù)及壓實(shí)效果由慢至快碾壓，不宜過(guò)快。上面層禁止使用輪胎壓路機(jī)碾壓，采用三臺(tái)雙鋼論振動(dòng)壓路機(jī)碾壓6～8遍。振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。

（4）終壓應(yīng)緊跟復(fù)壓后進(jìn)行，選用1～2臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)碾壓，碾壓2～3遍至無(wú)明顯輪跡為止，終了表面溫度不得低于90℃。終壓區(qū)段宜適當(dāng)放長(zhǎng)、速度較快，以表面收光、平整、平順為目的。

（5）為防止粘輪，壓路機(jī)在碾壓過(guò)程中需向碾輪噴灑添加少量活性劑的霧狀水，嚴(yán)禁刷柴油。如發(fā)現(xiàn)機(jī)械有漏油現(xiàn)象需及時(shí)處理，不得漏于瀝青路面上。壓路機(jī)在未碾壓完成的路面上不得隨意轉(zhuǎn)向、掉頭、加水或停留。

3.2.3 接縫處理

在施工中盡量控制減少接縫的產(chǎn)生，但不可避免的總會(huì)有橫縫或縱縫出現(xiàn)。為滿足高速、舒適、安全的行車(chē)需要，因而路面接縫必須緊密、平順。本工程要求所有橫縫均為熱接縫或垂直的平接縫，縱縫全部為熱接縫。（混合料為改性瀝青混合料，冷卻后接縫堅(jiān)硬難處理，故要求盡量避免冷接縫）。

（1）橫縫大多為冷接縫，采用專(zhuān)用切縫機(jī)劃線切割（攤鋪成型后馬上切除）為垂直平接縫，及時(shí)清除切割時(shí)留下的泥水，干燥后涂刷粘層油，攤鋪新料時(shí)接茬處敷設(shè)新料軟化后先橫向碾壓穩(wěn)定后再縱向充分壓實(shí)、連接平順。上下層橫縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)至少1m，采用3m直尺檢查平整度符合要求方可進(jìn)行后續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

（2）縱縫盡可能采用熱接縫，上下層應(yīng)錯(cuò)開(kāi)150mm以上（一般推薦150mm～300mm）。接縫處碾壓時(shí)已完成側(cè)預(yù)留100～200mm寬暫不碾壓，作為后續(xù)攤鋪基準(zhǔn)面，后續(xù)攤鋪后跨縫碾壓密實(shí)。

3.3 檢測(cè)及開(kāi)放交通

攤鋪結(jié)束應(yīng)做好成品保護(hù)，封閉出入口禁止無(wú)關(guān)車(chē)輛駛?cè)耄ㄈ缣厥馇闆r需要施工車(chē)輛通行，則可灑水冷卻或自然降溫至路面低于50℃后方可開(kāi)放交通）應(yīng)及時(shí)組織第三方檢測(cè)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度、面層厚底、抗滑構(gòu)造深度、滲水性、平整度等進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)驗(yàn)收合格后方可交接進(jìn)行后續(xù)伸縮縫等附屬設(shè)施施工。

結(jié)語(yǔ)：

交通是一個(gè)城市、一個(gè)國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著交通流量急劇增大，貨運(yùn)車(chē)輛軸重不斷增加，普遍實(shí)行分車(chē)道單向行駛，對(duì)路面工程質(zhì)量及路面性能有了更進(jìn)一步的要求。現(xiàn)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展改性瀝青SMA混合料路面在橋梁等重點(diǎn)工程中得到普遍的應(yīng)用，顯現(xiàn)出較好的高溫抗車(chē)轍、低溫抗裂、耐磨、耐久等性能，將成為普通瀝青路面的替代品，瀝青路面的主力軍。