裴曉亞

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西太原 030000)

在我國，投入運營的SMA路面中，絕大多數(shù)路面質(zhì)量耐久，充分體現(xiàn)了SMA耐久性的特點，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。但還存在著部分SMA路投入使用后不久，就發(fā)生了不同程度的泛油、車轍、坑槽等病害。經(jīng)過分析，這與SMA混合料材料組成與設(shè)計不當(dāng)、施工質(zhì)量不高等有著直接的關(guān)系［2］。如何提高SMA路面施工與質(zhì)量控制水平是亟需解決的一個問題。

1 SMA瀝青混合料結(jié)構(gòu)的組成

SMA混合料，是由瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細集料以及較多量的礦粉組成瀝青瑪脂，將其填充在由間斷級配的粗集料組成的骨架間隙中，組成一體形成的瀝青混合料(見圖1)。

SMA的結(jié)構(gòu)與其他路面結(jié)構(gòu)有較大的不同，其特點為“三多一少”，即:粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少，同時摻加木質(zhì)素纖維。在SMA瀝青混合料中，5 mm以上的粗集料占70% ～80%;礦粉占7% ～13%;粘結(jié)性要求高，故瀝青用量多，占6.5% ～7%;細集料用量少，占10%左右。

在SMA路面結(jié)構(gòu)中，由粗集料構(gòu)建的良好的嵌擠結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的抵抗永久變形的能力(見圖2)，填充粗集料骨架空隙的瀝青瑪脂賦予該結(jié)構(gòu)優(yōu)良的耐久性能，其粗糙的表面結(jié)構(gòu)使得路面具有優(yōu)良的抗滑性和較低的交通噪聲。SMA路面具有抗滑耐磨、密實耐久、抗疲勞、抗車轍、減少低溫開裂等優(yōu)點，路面使用壽命較長，養(yǎng)護工作量小，路面全壽命成本較低，具有可持續(xù)的環(huán)境效益;同時行車安全、舒適，適應(yīng)性極強，全面提高了路面的使用功能［1］。

圖1 SMA混合料組成

圖2 SMA路面結(jié)構(gòu)示意圖

SMA混合料對材料和施工工藝要求都很高。要保證SMA瀝青路面質(zhì)量切實可控，要做好三個方面的工作，分別是原材料質(zhì)量控制、混合料配合比設(shè)計及施工質(zhì)量控制。本文著重介紹SMA瀝青路面的施工工藝及質(zhì)量控制。

2 SMA瀝青路面的施工工藝及要點

SMA瀝青路面施工要求高，施工難度大，特別是間斷級配混合料的施工質(zhì)量敏感性較大，施工工藝不當(dāng)，施工質(zhì)量有一定的風(fēng)險。因此，做好SMA路面施工質(zhì)量控制尤為重要。

2.1 施工溫度

在SMA混合料施工中，溫度控制是很重要的一個控制因素。

在施工中，改性瀝青SMA混合料的施工溫度可參照表1的規(guī)定范圍進行控制。如有證據(jù)表明表1中規(guī)定的溫度不符合實際情況時，如試驗段或施工實踐證明，可根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如施工現(xiàn)場的氣溫較低時，混合料施工溫度可適當(dāng)提高。

表1 SBS改性瀝青SMA混合料的施工溫度范圍 ℃

2.2 拌和

1)采用間歇式瀝青拌和機進行拌和(見圖3)。在拌和機上，必須裝配有能夠自動檢測并記錄材料配合比及溫度的設(shè)備，以便隨時進行投料量及溫度調(diào)整。如現(xiàn)場制作的改性瀝青需要短時間儲存時，為了不降低使用效果，應(yīng)不間斷的進行攪拌。

圖3 拌和樓

圖4 添加纖維

2)SMA瀝青混合料拌和時間及加料順序為礦料、纖維。為保證混合料充分均勻，投入礦粉及纖維先干拌15 s后，再噴入瀝青濕拌40 s～45 s以充分拌和。

3)纖維添加設(shè)備必須具有自動計量功能，以確保摻加松散纖維的準(zhǔn)確計量。按照瀝青混合料總量的質(zhì)量百分率來計算纖維的摻加比例，不得少于混合料總量的0.3%。添加纖維與混合料拌和同步進行(見圖4)。

4)拌和時，依據(jù)混合料的配合比設(shè)計要求投入相應(yīng)的礦粉數(shù)量;對于回收廢棄的粉塵必須嚴禁使用。

5)對拌和好的混合料，盡量避免在儲料倉中長時間的儲存;如必須存儲的，以不發(fā)生瀝青析漏和降溫10℃為準(zhǔn)。

在拌和作業(yè)時容易產(chǎn)生的風(fēng)險有:級配變異性，可能影響混合料的質(zhì)量，例如:礦粉數(shù)量不足，造成泛油;細集料數(shù)量少，受潮后加料困難;人工添加纖維，量不夠、時間不合適;熱料倉不平衡，人工調(diào)整，影響級配。

拌和時的質(zhì)量控制要點:

1)SMA與普通的熱拌瀝青混合料相比，生產(chǎn)時的最大不同在于各個料倉之間可能不平衡。由于SMA混合料采用間斷級配，粗集料具有“粒徑單一、量多”的特點，且細集料少，礦粉多。因此，在拌和作業(yè)中，在篩孔、料斗、料倉的安排上做好設(shè)計，對于確?；旌狭腺|(zhì)量具有重要意義。

2)混合料出廠時，應(yīng)有安排的專人進行質(zhì)量檢查。重點檢查是否存在影響混合料質(zhì)量的情況，如結(jié)合料老化、拌和不勻、離析、花白料、混合料降溫過多等。對于存在影響混合料質(zhì)量的情況，堅決不準(zhǔn)出廠，及時進行報廢處理。

3)嚴格控制油石比和礦料級配，油石比不當(dāng)極易產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象。

2.3 運輸

1)在運料車的組織上，應(yīng)綜合考慮攤鋪能力、運距等，使三者形成不間斷的供料;運輸前，在運料車車廂及底板上涂刷一層隔離劑，以確保混合料不與車廂粘結(jié)。

2)運料車應(yīng)前后移動三次裝料(見圖5)，以防止混合料離析。

3)在運輸過程中，為了防止混合料降溫和出現(xiàn)結(jié)殼，可以在車廂頂部使用油布覆蓋(見圖6)，做保溫處理;在卸料前，檢查混合料溫度，確保其必須滿足攤鋪要求;卸料必須倒凈，否則必須及時清除。

圖5 三次裝料

圖6 覆膜運輸

2.4 攤鋪

1)進行鋪攤作業(yè)前，應(yīng)確保作業(yè)表面干凈、平整。對已污染的路面，必須進行處治后方可開始施工。在污染面上灑布改性乳化瀝青粘層油進行處治，用量不得超過0.3 kg/m2。對有缺陷的部位進行處治后方可開始施工(見圖7)。

2)攤鋪作業(yè)中，攤鋪速度是影響路面質(zhì)量的關(guān)鍵。攤鋪速度應(yīng)與供料速度同步，實現(xiàn)“緩慢、均勻、連續(xù)”，確保不間斷的供料攤鋪。攤鋪速度控制在3 m/min～4 m/min為宜，也可以控制在1 m/min～2 m/min。

在攤鋪過程中，嚴禁攤鋪機隨意變換速度或是停頓。

3)為確保攤鋪的連續(xù)均勻，至少保證有4輛以上的運料車在攤鋪機前等候卸料。卸料車應(yīng)保持在鋪機前20 cm～30 cm的距離，不得碰撞攤鋪機，與攤鋪機同步前進。

4)當(dāng)路表面溫度低于15℃時，不宜進行攤鋪作業(yè)。

圖7 鋪攤

圖8 碾壓

2.5 壓實

SMA混合料碾壓是確保路面質(zhì)量的重中之重，是最關(guān)鍵的步驟。

判斷SMA正確碾壓的兩個標(biāo)準(zhǔn):1)在高溫狀態(tài)下，使用重型振動壓路機碾壓，路面不會產(chǎn)生推擁;2)路面表面有足夠的構(gòu)造深度，且基本上不透水。

在SMA施工中，最容易碾壓，又最難控制，容易產(chǎn)生的風(fēng)險有:碾壓溫度不夠、碾壓未緊跟攤鋪機，造成壓實度不足;過度碾壓，造成瑪脂上浮;碾壓溫度過低，反復(fù)碾壓使棱角磨掉，造成石料破碎等。

1)混合料攤鋪后，盡量不要等候，在盡可能高的溫度下立刻進行碾壓作業(yè)。嚴禁在低溫狀態(tài)下的反復(fù)碾壓。

2)混合料碾壓時，宜采用10 t以上鋼輪壓路機進行初壓，先靜壓1遍。再接著使用振動壓路機進行復(fù)壓。復(fù)壓時，壓路機噸位的選擇及碾壓遍數(shù)以不壓碎集料，又能達到壓實度要求為準(zhǔn)。最后使用鋼輪壓路機進行終壓，壓路機噸位不宜小于12 t。在碾壓過程中，必須嚴格控制碾壓遍數(shù)。

壓路機應(yīng)保持攤鋪機一定距離，同步推進碾壓(見圖8)，碾壓速度不得超過5 km/h。壓路機輪跡的重疊寬度為半輪。

3)采用振動壓路機進行碾壓時，應(yīng)采取“高頻率、低振幅”的方式進行碾壓。在碾壓中，堅持“高溫、緊跟;勻速、慢壓;先邊、后中”的原則。

4)在碾壓過程中，對碾壓車輪進行適當(dāng)?shù)臑⑺?呈霧狀噴灑，禁止直接噴水)使輪子保持潮濕，以確保混合料不會在輪子上粘附。

5)路面碾壓后，壓實度要求不得低于98%，實際空隙率不大于6%，以現(xiàn)場取樣數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

6)在碾壓過程中，壓路機盡量不要出現(xiàn)長時停留或急轉(zhuǎn)彎調(diào)頭等現(xiàn)象;嚴禁使用輪胎壓路機碾壓;初壓時，如有明顯的推擁，則應(yīng)及時檢查混合料的礦料級配及油石比是否合適。

2.6 開放交通

路面施工結(jié)束2 d后，方可開放交通。

開放交通后，如路面出現(xiàn)發(fā)軟的跡象、大噸位車駛過后出現(xiàn)掉粒或輪印等情況后，加強早期交通的控制就尤為重要［3］。

在施工前，必須鋪筑試驗段，長度不小于200 m，以檢查混合料是否符合要求，驗證礦料級配及油石比，試驗鋪筑方法，壓實工藝，檢查SMA表面的構(gòu)造深度和透水情況，確定標(biāo)準(zhǔn)配合比及最佳油石比及施工流程后，方可進行正式鋪筑。

3 結(jié)語

SMA瀝青路面作為一種新型的路面結(jié)構(gòu)，能夠有效避免和減少重載交通對道路的破壞，全面提高瀝青路面的使用性能。但SMA瀝青路面對材料、施工技術(shù)和質(zhì)量控制有著較高的要求。相比較其他的瀝青路面結(jié)構(gòu)，SMA路面成本增加20% ～30%，混合料生產(chǎn)率降低10% ～20%，施工難度較大。因此，必須通過試驗段取得經(jīng)驗以后，才能較大規(guī)模的鋪筑SMA工程。SMA路面雖然初期投入成本高，但使用壽命長，養(yǎng)護工作量小，路面全壽命期成本較低，從長期看仍具有很好的環(huán)境經(jīng)濟效益［3］。

［1］SMA路面在陜北地區(qū)的首次應(yīng)用(圖)，http：//www.chinahighway.com/news/2012/698698.php，2014.

［2］我國第一次全面總結(jié)SMA路面精細化施工和管理要求的專著出版發(fā)行，http：//news.hexun.com/2012-09-04/145456855.html，2014.

［3］遼寧省交通勘測設(shè)計院.SMA技術(shù)培訓(xùn)［Z］.2007.