秦鵬勛

摘要：以柳南高速公路為例，對(duì)SMA施工的材料選擇、混合料的配合比例以及各施工工藝進(jìn)行全過程控制，為SMA的質(zhì)量控制提供參考。

關(guān)鍵詞：SMA；施工工藝；控制方法

SMA是指瀝青瑪蹄脂碎石混合料，由多種原料而組成的，并填充在間斷級(jí)配粗骨料骨架的間隙中，其中包括細(xì)集料、礦粉、纖維穩(wěn)定劑以及瀝青。柳南高速公路路面改造，是在水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土路面，上面層采用4cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-13），由上往下依次為6cm瀝青混凝土（AC-20）中面層、2cm（AC-10）。

1.原材料

瀝青結(jié)合料采用SBS改性瀝青I-D；粗集料采用廣西本地產(chǎn)的輝綠巖，規(guī)格為S12（5～10mm）和S10（10～15mm）兩檔；細(xì)集料（粒徑為4.75mm以下碎石）采用石灰?guī)rS16（0～3mm）和S14（3～5mm）；填料采用礦粉；采用顆粒狀木質(zhì)素纖維，摻量為瀝青混合料質(zhì)量的0.3%。原材料的各項(xiàng)指標(biāo)，按現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)。

2.配合比設(shè)計(jì)

2.1礦料級(jí)配

柳南高速公路表面層SMA-13瀝青混合料用礦料級(jí)配范圍如下：

2.2設(shè)計(jì)原則

SMA-13瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)遵循理論配合比設(shè)計(jì)、目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、混合料試拌和試驗(yàn)路段鋪設(shè)等階段。配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試件的體積設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。

選取礦料級(jí)配曲線的標(biāo)準(zhǔn)為VCAmix≤VCADRC；油石比選擇標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)空隙率，同時(shí)其他馬歇爾體積參數(shù)、抗車轍動(dòng)穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比、殘留穩(wěn)定度、謝倫堡析漏損失和肯特堡飛散損失等技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。

2.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)有：孔隙率3-4.5%，動(dòng)穩(wěn)定度不小于4000次/mm，瀝青飽和度75-85%，滲水系數(shù)不大于80ml/min等。

2.4目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)理論配合比設(shè)計(jì)階段確定的礦料級(jí)配級(jí)配曲線，確定各冷料倉(cāng)的比例、進(jìn)一步驗(yàn)證混合料的性能。其主要流程為：原材料性能檢測(cè)→各檔冷料礦料級(jí)配篩分試驗(yàn)與礦料級(jí)配合成計(jì)算→以4.75mm篩孔通過率為控制點(diǎn)，摻配粗、中、細(xì)三條級(jí)配曲線→粗骨料骨架松方毛體積相對(duì)密度試驗(yàn)及各檔礦料密度試驗(yàn)→馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)→馬歇爾試件體積參數(shù)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析→路用性能驗(yàn)證

2.5生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的目的是確定拌和樓熱料倉(cāng)的上料均衡系數(shù)、比例以及混合料的生產(chǎn)油石比。其主要流程為：清理拌和樓并檢修篩網(wǎng)→根據(jù)級(jí)配特性確定混合料熱料倉(cāng)的范圍→確定熱料倉(cāng)上料均衡系數(shù)（該步驟不摻加礦粉、纖維、瀝青）→確定各熱料倉(cāng)礦料級(jí)配→馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)和性能試驗(yàn)驗(yàn)證。

在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)過程中應(yīng)與拌和樓緊密配合，做到料倉(cāng)供料均勻、平衡，避免大規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)生等料、溢料的問題。生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)進(jìn)行瀝青混合料油石比的兩次次標(biāo)定。第一次是通過拌制的標(biāo)準(zhǔn)混合料，采用燃燒法測(cè)定燃燒爐的修正系數(shù)；第二次是在已標(biāo)定燃燒爐的基礎(chǔ)上，通過燃燒試驗(yàn)測(cè)定拌合樓的噴油誤差，以保障拌合樓實(shí)際油石比在設(shè)計(jì)油石比允許的范圍。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定的混合料最佳油石比，考慮拌和樓噴油誤差，將拌和樓實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)定的油石比定為：拌和樓生產(chǎn)時(shí)的設(shè)定油石比=最佳油石比-拌和樓的噴油誤差。

3.試拌

按照上文確定的配比進(jìn)行拌和樓試拌，拌和樓生產(chǎn)參數(shù)與正式施工時(shí)相同。試拌時(shí)一般取第三盤以后的料進(jìn)行級(jí)配、油石比、馬歇爾體積參數(shù)檢測(cè)。各項(xiàng)指標(biāo)合格后方可進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑，如不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)分析原因，再次試拌，直至結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。

4.試驗(yàn)段鋪筑

可根據(jù)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行，主要目的為驗(yàn)證松鋪厚度、機(jī)械碾壓組合和設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，得出合格結(jié)果后進(jìn)行大規(guī)模施工。

5 施工機(jī)具及試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備

試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備與施工機(jī)具可按照瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求的配備。需要強(qiáng)調(diào)的是拌和樓必須安裝具有稱重計(jì)量功能的木質(zhì)素纖維添加裝置，并將纖維添加量納入拌和樓逐盤打印功能中。此外，木質(zhì)素纖維應(yīng)做好防潮工作，一旦受潮應(yīng)棄用。

5 施工工藝

由于SMA的級(jí)配特性和生產(chǎn)過程特點(diǎn)，該種混合料施工時(shí)易出現(xiàn)析漏現(xiàn)象；SMA-13瀝青混合料的可壓縮性很小，施工質(zhì)量控制難度較大，易出現(xiàn)碾壓不實(shí)滲水的情況。因此各個(gè)工藝環(huán)節(jié)需重視。

5.1瀝青混合料SMA-13的拌和

相關(guān)工藝可按照規(guī)范進(jìn)行。需要強(qiáng)調(diào)的是為保障木質(zhì)素纖維散開，干拌時(shí)間延長(zhǎng)5～15s，加入瀝青后的拌和時(shí)間延長(zhǎng) 5～10s，總生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)15～25s。即干拌時(shí)間建議為15～25s，濕拌時(shí)間控制為50～60s，總拌和時(shí)間建議為70～75s。

5.2運(yùn)輸

混合料的運(yùn)輸需測(cè)算運(yùn)距和運(yùn)輸時(shí)間，保障混合料溫度和施工的連續(xù)性即可。為保障鋪筑的路面盡量少出現(xiàn)缺陷，需注意幾個(gè)細(xì)節(jié)：應(yīng)事先處理好混合料運(yùn)輸車的外加水箱，以防止在卸料時(shí)出現(xiàn)漏水致使混合料溫度降低；運(yùn)輸車進(jìn)入施工路前應(yīng)關(guān)閉車輛空調(diào)、等候時(shí)也應(yīng)禁止開啟空調(diào)，防止空調(diào)水漏到路面影響SMA的質(zhì)量。

5.3攤鋪

攤鋪技術(shù)要求可按照規(guī)范進(jìn)行。需要強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)SMA混合料在運(yùn)輸?shù)群蚣颁佒^程中，如發(fā)現(xiàn)瀝青析漏，應(yīng)分析原因。保障壓實(shí)度的前提下適當(dāng)降低施工溫度、保障混合料技術(shù)指標(biāo)的前提下適當(dāng)減少瀝青用量或增加纖維數(shù)量等措施；若出現(xiàn)離析，可適當(dāng)調(diào)整攤鋪機(jī)螺旋布料器的高度；若為2臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)同時(shí)作業(yè)的，應(yīng)控制好攤鋪機(jī)間的縱向間距，以保證搭接處的初壓溫度；同時(shí)還應(yīng)控制好攤鋪機(jī)間的搭接寬度，保障良好的壓實(shí)外觀效果。

5.4碾壓

碾壓工藝按照規(guī)范進(jìn)行。需強(qiáng)調(diào)的是：應(yīng)在正式施工前疏通調(diào)試好光輪壓路機(jī)的淋水噴頭，同時(shí)控制好噴水量，減小對(duì)混合料溫度的影響，同時(shí)保證混合料不粘輪；鑒于攤鋪機(jī)間搭接處的混合料最先鋪出，應(yīng)優(yōu)先碾壓搭接處以保證壓實(shí)度。

5.5接縫

接縫處理是保證路面平整度的重要環(huán)節(jié)。施工過程應(yīng)盡量避免同時(shí)出現(xiàn)縱橫冷接縫，當(dāng)日施工時(shí)應(yīng)測(cè)算好各攤鋪機(jī)的料，鋪完后采用3m直尺檢查厚度不足的最里位置，趁熱在此切成一條橫鋒。下一個(gè)施工日鋪筑接縫時(shí)，可在已壓實(shí)部分面層上鋪設(shè)一些熱混合料或用加熱的攤鋪機(jī)熨平板使已壓實(shí)的預(yù)熱軟化，以加強(qiáng)新舊混合料的粘結(jié)。鋪出小段后盡快用用3m直尺檢查端部平整度，當(dāng)不符合要求時(shí)，應(yīng)予適當(dāng)補(bǔ)救。橫向接縫的碾壓應(yīng)先用雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓。碾壓帶的外側(cè)應(yīng)放置供壓路機(jī)行駛的墊木，碾壓時(shí)壓路機(jī)位于已壓實(shí)的混合料層上，伸入新鋪層的寬度為15cm。然后每壓一遍向新鋪混合料移動(dòng)15～20cm。直至全部在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。

5.7開放交通等環(huán)節(jié)

SMA路面施工結(jié)束后，應(yīng)在路表面溫度下降到50℃后，方可開放交通。如繼續(xù)開放交通時(shí)，宜灑水冷卻。需要強(qiáng)調(diào)的是：路表面未完全冷卻前，禁止一切施工設(shè)備、管理車輛停留，以保證路面平整度。

6.結(jié)束語

柳南高速公路路面改造已完成2年半，從目前路況調(diào)查情況來看，路面質(zhì)量保持良好，未出現(xiàn)大面積的坑槽、反射裂縫、車轍等。質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于細(xì)節(jié)管理，做好細(xì)節(jié)管理必定能達(dá)成好的工程質(zhì)量。