周錫剛陳 杰(宜賓建功路橋建設(shè)有限公司 644000 宜賓市交通建設(shè)項(xiàng)目管理處 644000)

淺析S312興石路SMA路面施工中泛油原因及防治措施

周錫剛1陳 杰2
(1宜賓建功路橋建設(shè)有限公司 644000 2宜賓市交通建設(shè)項(xiàng)目管理處 644000)

淺析公路施工中SMA路面的泛油原因,同時(shí)從施工方面對(duì)其進(jìn)行了分析,提出相應(yīng)的防治措施。

SMA；路面；泛油原因；防治措施

九十年代末, SMA路面在四川通過成雅高速的試驗(yàn)成功，就陸續(xù)在成南高速和“五縱七橫”國道干線上得到了推廣，且取得了滿意的效果。隨后全省各地市、州也在國省干線、城市道路上大量的推廣。SMA是由瀝青瑪蹄脂混合料不但有優(yōu)良的抗車轍和抗滑性能而，且在平整度,降低噪聲、表面耐久性和能見度等方面都有較好表現(xiàn)。本文淺析SMA瀝青路面施工中泛油原因及防治措施。

一、項(xiàng)目概況

2015年6月，公司承建的省道S312興文至石海段路面改建工程，路線起點(diǎn)為古高路與石海東、西路相交路口，止于四川興文石海世界地質(zhì)公園景區(qū)門口，全長24.345公里。技術(shù)等級(jí)為公路二級(jí)，雙向兩車道，設(shè)計(jì)速度40km/h，路面寬度為8.5m～12m。主要進(jìn)行路面加鋪及交安工程改造。路面結(jié)構(gòu)層為舊瀝青路面整治后加鋪5cm AC-20C普通瀝青混凝土下面層+4cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13上面層。

二、試驗(yàn)路段中SMA瀝青路面出現(xiàn)泛油的原因分析

在7月10日進(jìn)行改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13上面層試驗(yàn)段鋪筑，試驗(yàn)路段選擇在K5+000-500段右幅，此段路面寬度8.5m，最大縱坡5%，平曲線最小半徑45m，避開了場鎮(zhèn)特殊地段，在整個(gè)路線中具有代表性。瀝青拌合站設(shè)備為LB3000型瀝青拌合樓，瀝青采用中海油的SBS改性瀝青，玄武巖采用珙縣洛表鎮(zhèn)先鋒村石廠，礦粉采用硬質(zhì)石灰?guī)r加工的機(jī)制砂，纖維穩(wěn)定劑采用山東金力王木質(zhì)纖維素（參量0.35%），抗剝落劑采用西安生產(chǎn)的PA-I型。機(jī)械組合：1臺(tái)福格勒SUPER 1800-2 L履帶式攤鋪機(jī)，2臺(tái)雙鋼輪雙震壓路機(jī)，1臺(tái)瀝青灑布車，10臺(tái)自卸式運(yùn)輸車，平均運(yùn)距18KM。

1、SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面出現(xiàn)泛油問題

在試驗(yàn)路段鋪筑碾壓過程中發(fā)現(xiàn)問題，沿?cái)備仚C(jī)后中間位置出現(xiàn)部分泛油，成帶狀，間隔4-5m均勻出現(xiàn)，長度約2.5m，寬度約80cm-140cm。項(xiàng)目部立即組織技術(shù)人員召開專題會(huì)議，針對(duì)泛油原因進(jìn)行分析。

2、原因分析

通過現(xiàn)場調(diào)查和分析，針對(duì)以上泛油現(xiàn)象，對(duì)SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面出現(xiàn)泛油問題可能存在的原因分析如下：

2.1 原材料的影響。SMA被稱為“三多一少”，即高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量、 低含量中間粒徑顆粒。“三多”的使用不當(dāng)都有可能造成路面泛油的發(fā)生。

（1）集料中針片狀含量過多。SMA的高性能來自于含量甚多的粗集料之間的嵌擠作用，特別是其高溫穩(wěn)定性。而地方石料生產(chǎn)落后，在一定程度上已經(jīng)成為路面發(fā)展的軟肋。對(duì)于SMA路面，粗集料的外觀形狀應(yīng)是或接近立方體，同時(shí)要求石料質(zhì)地堅(jiān)硬致密，針片狀含量少，表面粗糙潔凈，因此石灰?guī)r就不適宜做SMA路面的骨料。如果針片狀含量過多，高溫時(shí)在車輛荷載的作用下，針片狀碎石滑動(dòng)，自由瀝青被擠出，就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面泛油。

（2）礦粉質(zhì)量問題。礦粉在SMA中至關(guān)重要，瀝青只有吸附在礦粉的表面形成薄膜，才能對(duì)其他粗細(xì)集料產(chǎn)生粘附作用，所以瀝青礦粉混合料才是真正的瀝青結(jié)合料。而SMA特點(diǎn)之一是瀝青用量多，但是瀝青混合料內(nèi)部的自由瀝青不能多，都應(yīng)該成為結(jié)構(gòu)瀝青，才能真正發(fā)揮瀝青的作用。因此，必須采用石灰石等堿性巖石磨細(xì)的礦粉，礦粉必須保持干燥，能從填料倉自由流出；不得使用回收粉塵。

（3）纖維穩(wěn)定劑摻量不足。采用木質(zhì)素纖維，要求其吸附瀝青的能力強(qiáng)，施工分散性好，單位質(zhì)量的纖維根數(shù)多，木質(zhì)素纖維應(yīng)選用原木漿生產(chǎn)的纖維。摻量按瀝青混合料總量的質(zhì)量百分率計(jì)，絮狀木質(zhì)素纖維的摻量不得少于0.3%（顆粒狀木質(zhì)素纖維的摻量不得少于0.4%）。

（4）瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)存在一定的問題：1）初選級(jí)配應(yīng)滿足 VCA mix（粗集料間隙率）、VMA （礦料間隙率）的要求；2）在初選級(jí)配的基礎(chǔ)上，確定滿足目標(biāo)空隙率要求的最佳瀝青用量；3）采用車轍試驗(yàn)、肯塔堡飛散試驗(yàn)、謝倫堡析漏、凍融劈裂試驗(yàn)（試件的成型孔隙控制在 6%+1%）和浸水馬歇爾試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)對(duì)混合料配合比進(jìn)行驗(yàn)證。如驗(yàn)證不合格，應(yīng)調(diào)整結(jié)合料用量或調(diào)整級(jí)配組成。

2.2 施工工藝及設(shè)備的不當(dāng)使用

(1) 運(yùn)輸及攤鋪過程中造成的離析?；旌狭系碾x析使某些小面積上較細(xì)混合料增多，而較細(xì)混合料的瀝青含量較高，從而導(dǎo)致泛油。

(2) 過度碾壓。由于SMA混合料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，導(dǎo)致SMA特別容易出現(xiàn)過渡碾壓的毛病，除了可能壓碎碎石外，還會(huì)使瑪蹄脂上浮，構(gòu)造深度減小，路面泛油。

(3)施工機(jī)械管理不善。拌合設(shè)備由于料倉倉門維修不及時(shí)，拌合過程中造成瀝青未與礦粉吸附，直接漏入運(yùn)輸車輛中，運(yùn)至施工現(xiàn)場后存在礦粉還一層一層的堆在里面。因此出現(xiàn)在攤鋪過程中，局部出現(xiàn)壓實(shí)開裂和泛油現(xiàn)象。

三、針對(duì)SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面泛油的處理及防治措施

（1）嚴(yán)格控制原材料。用于瀝青面層的碎石材料購買采用大型成套專用設(shè)備進(jìn)行加工，加工過程中使用除塵設(shè)備，確保集料潔凈；集料按規(guī)格篩分分級(jí)，集料按規(guī)格篩分分級(jí)，材料應(yīng)分四級(jí)（分級(jí)界限為上面層：0～2.36mm、2.36～4.75mm、4.75～9.5mm、9.5～16mm堆放，并有有效的隔離措施）。所有進(jìn)場材料應(yīng)進(jìn)行均勻性及質(zhì)量抽檢，不符合技術(shù)指標(biāo)要求的材料不得進(jìn)場。

（2）嚴(yán)格控制配合比。1）瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段的步驟和要求來進(jìn)行，最后確定出生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比，作為瀝青混合料的生產(chǎn)控制和質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)合成級(jí)配必須順滑，且在 0.3～0.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)“駝峰”，當(dāng)反復(fù)調(diào)整不能滿意時(shí)，更換材料重新進(jìn)行設(shè)計(jì)；2）冷料堆與熱料倉的比例：在進(jìn)行混合料生產(chǎn)時(shí)，料堆集料按設(shè)計(jì)比例送料是熱倉集料數(shù)量、規(guī)格和混合料質(zhì)量的重要保證。因此規(guī)定在施工過程中，對(duì)料堆集料與熱倉集料的級(jí)配與比重進(jìn)行定期試驗(yàn)，以掌握集料級(jí)配及比重的波動(dòng)情況，如單級(jí)料用量偏離生產(chǎn)配合比 10%，則需要適當(dāng)調(diào)整料堆集料的上料比例。3）熱料倉的控制：為了保持級(jí)配穩(wěn)定，要定期對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行檢查。一般情況下熱料倉混倉率小于 10%，若篩網(wǎng)被堵塞或破損，混倉率就會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生波動(dòng)，直接影響混合料集料級(jí)配組成，特別是細(xì)集料的變化影響最大。如果熱倉單級(jí)料用量偏差超過生產(chǎn)配合比的5%，則必須停止生產(chǎn)。

（3）嚴(yán)格控制拌合加料順序。拌合SMA混合料時(shí)采用專用的纖維穩(wěn)定劑投料裝置，纖維必須在混合料中充分分散，拌合均勻。要求計(jì)量準(zhǔn)確，對(duì)于松散的絮狀纖維應(yīng)能自動(dòng)打散上料，在礦料投入后干拌及噴入瀝青的同時(shí)一次性噴入拌合機(jī)內(nèi)，濕拌時(shí)間宜延長 5秒以上；對(duì)于顆粒狀纖維則與礦料同時(shí)加入并干拌，然后再投入礦粉，總的干拌時(shí)間比普通的瀝青混合料增加5～10秒，同時(shí)濕拌時(shí)間宜延長5秒以上。

（4）嚴(yán)格控制攤鋪過程。1）攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)相應(yīng)于攤鋪速度調(diào)整到保持一個(gè)穩(wěn)定的速度均衡地轉(zhuǎn)動(dòng)，兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以減少在攤鋪過程中混合料的離析；2）SBS改性瀝青馬蹄脂碎石SMA-13攤鋪時(shí)推薦采用具有非接觸式平衡梁進(jìn)行自動(dòng)找平裝置有預(yù)壓實(shí)裝置的攤鋪機(jī)。一臺(tái)攤鋪機(jī)的攤鋪寬度不宜過寬（一般不大于6m），以提高平整度，減少混合料離析。

（5）確保拌合設(shè)備的良好。加強(qiáng)拌合設(shè)備的維修保養(yǎng)，做好定期校驗(yàn)，確保拌合設(shè)備加料的精準(zhǔn)性，預(yù)防拌缸漏油、漏料現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)論

通過本次施工中發(fā)現(xiàn)的問題來看，防止瀝青路面發(fā)生泛油病害是一個(gè)系統(tǒng)的控制過程。從選擇原材料→配合比→拌合→鋪筑→碾壓、養(yǎng)護(hù)來看，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)都會(huì)有引起路面泛油的可能。在后來鋪筑SMA瀝青面層中，針對(duì)性的采取了以上控制措施，加強(qiáng)了施工過程中的管理，取得了顯著的成果，從而獲得了相關(guān)部門的好評(píng)。經(jīng)回訪到目前為止，整個(gè)路面效果良好。

［1］胡昕.SMA路面泛油原因分析及預(yù)防措施［J］.養(yǎng)護(hù)機(jī)械與施工技術(shù),2006,(5):30-31.

［2］沈金安，李福普.SMA路面設(shè)計(jì)與鋪筑［M］.北京：人民交通出版社，2003.

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