岳志強(qiáng)

(太原市市政工程總公司，山西太原　030002)

談SMA 路面在市政道路工程中的應(yīng)用

岳志強(qiáng)

(太原市市政工程總公司，山西太原030002)

摘要:以某道路工程為例，從原材料、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝等方面，闡述了SMA路面在市政道路工程中的應(yīng)用，并總結(jié)了SMA施工中的注意事項(xiàng)，指出SMA路面具有高強(qiáng)、耐久、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，值得在工程中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:SMA路面，原材料，配合比設(shè)計(jì)，施工工藝

0　引言

1　工程概況

本工程位于太原市區(qū)，是太原市連接榆次的道路，施工長(zhǎng)度10.65 km，道路紅線寬56 m，道路等級(jí)為加強(qiáng)型城市主干路，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限為15年，抗震設(shè)防烈度8級(jí)。主道路斷面形式為:主車道40 m，中央分隔帶1.0 m，非機(jī)動(dòng)車道兩側(cè)各3 m，人行道兩側(cè)各2.5 m。機(jī)動(dòng)車道路面結(jié)構(gòu)從上至下依次為: 4 cm瀝青瑪脂碎石混凝土( SMA16)，6 cm瀝青混凝土( AC-20)，10 cm瀝青碎石( ATB-25)，20 cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層，36 cm厚3%水泥穩(wěn)定碎石底基層，總厚度76 cm。

2　原材料技術(shù)分析

1)瀝青。

本工程采用韓國(guó)SK公司生產(chǎn)的SBS改性瀝青，該改性瀝青采用由中東石油在韓國(guó)提煉成90號(hào)基質(zhì)瀝青后，經(jīng)過(guò)船運(yùn)到天津加工廠，在185℃～190℃溫度下加入4.0%～5.0%左右熱塑性彈性體SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯)攪拌而成，延度、軟化點(diǎn)提高、針入度降低。表明該改性瀝青高溫、低溫、彈性恢復(fù)性能良好。主要試驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求。

2)集料。

集料采用陽(yáng)曲出產(chǎn)的玄武巖10 mm～15 mm( 1號(hào)料)、5 mm～10 mm( 2號(hào)料)和3 mm～5 mm( 3號(hào)料)三種碎石及0 mm～3 mm石屑。粗集料各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求見表2。細(xì)集料各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求見表3。

表1　SBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)結(jié)果

表2　SAM-16上面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求及試驗(yàn)結(jié)果

表3　SAM-16上面層用細(xì)集料技術(shù)要求及試驗(yàn)結(jié)果

3)填料。

采用鎮(zhèn)城生產(chǎn)的礦粉，礦粉各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求，詳見表4。

表4　礦粉技術(shù)指標(biāo)

4)穩(wěn)定劑。

采用大同生產(chǎn)的玄武巖素纖維，摻加比例為瀝青混合料的0.4%。

3　配合比設(shè)計(jì)

3.1目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

對(duì)上述粗細(xì)集料、礦粉進(jìn)行篩分，采用圖解法或電算法進(jìn)行合成計(jì)算確定礦料比例，在符合設(shè)計(jì)文件要求的級(jí)配范圍內(nèi)設(shè)計(jì)3個(gè)粗細(xì)不同的初步礦料合成級(jí)配，3個(gè)級(jí)配4.75 mm篩通過(guò)率分別為中值、±3%附近，礦粉用量應(yīng)一致保持10%左右。測(cè)定各組成礦料的毛體積相對(duì)密度或表觀相對(duì)密度，計(jì)算VCADRC。

依據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)估算油石比，按照3個(gè)礦料比例，分別制作馬氏試件，計(jì)算并選擇其中VCAmix＜VCADRC及VMA＞16.5%的要求的級(jí)配作為設(shè)計(jì)級(jí)配。

根據(jù)設(shè)計(jì)級(jí)配和初試油石比，按±0.3%油石比制作3組馬氏試件，進(jìn)行穩(wěn)定度、流值等試驗(yàn)，綜合確定最佳油石比。然后進(jìn)行配合比驗(yàn)證，謝倫堡瀝青析漏試驗(yàn)、肯塔堡飛散試驗(yàn)、水穩(wěn)定性(殘留穩(wěn)定度)、動(dòng)穩(wěn)定性(車轍)、低溫抗裂性、滲水系數(shù)及構(gòu)造深度。如果滿足上述指標(biāo)，確定為最佳油石比，否則應(yīng)按上述過(guò)程重新配制。

3.2生產(chǎn)配合比及試拌試鋪

將二次篩分后的熱料倉(cāng)集料進(jìn)行水洗篩分，按照目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。而后進(jìn)行試拌試鋪，確定集料比例、油石比、材料加熱溫度、拌合溫度以及虛鋪厚度、碾壓溫度、碾壓次數(shù)等指標(biāo)。

4　施工工藝

4.1運(yùn)輸及攤鋪運(yùn)輸

為避免離析，裝料時(shí)運(yùn)料車前后移動(dòng)，分3次，先車頭后車尾，最后裝中間。采用大型自卸車，SMA粘性較大，車廂底部多涂刷油脂混合物避免粘上，車廂應(yīng)保溫，覆蓋保溫篷布，卸料時(shí)方可打開。

由于SMA的特殊性，施工應(yīng)該選擇夏季，最佳溫度應(yīng)該在20℃以上，10℃以下不得施工。攤鋪溫度應(yīng)該在155℃以上。

本工程攤鋪時(shí)采用了福格勒SUPER1800履帶式瀝青攤鋪機(jī)。單車道1次攤鋪完成，壓實(shí)系數(shù)按1.1，每次虛鋪厚度44 mm，壓實(shí)厚度40 mm。3臺(tái)同型號(hào)攤鋪機(jī)并排攤鋪，單幅攤鋪寬度為7 m，前后相距10 m，同時(shí)向前攤鋪。為保證平整度，攤鋪時(shí)應(yīng)做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的攤鋪，攤鋪機(jī)應(yīng)連續(xù)、勻速行駛，同時(shí)采用高頻率、低振幅方式振搗，攤鋪壓實(shí)度應(yīng)大于80%，并不得使集料破碎。根據(jù)拌和、碾壓能力確定攤鋪速度，SMA比普通瀝青混合料更加嚴(yán)格，應(yīng)該規(guī)定在1.5 m/min～2.0 m/min，停機(jī)時(shí)間不超過(guò)10 min。攤鋪機(jī)螺旋布料器供料高度應(yīng)控制在2/3高度，保證混合料粗細(xì)料不離析的同時(shí)也能防止木纖維與石料的離析，不會(huì)出現(xiàn)木纖維團(tuán)。

4.2碾壓

SMA碾壓不能采用輪胎壓路機(jī)，本工程采用ingersollrandDD-130振動(dòng)壓路機(jī)雙鋼輪壓路機(jī)。應(yīng)遵守“高頻、低幅、緊跟、慢壓”的原則。碾壓溫度根據(jù)瀝青的粘溫曲線及規(guī)范確定為150℃。碾壓必須有足夠數(shù)量的壓路機(jī)，初壓和復(fù)壓都不宜少于2臺(tái)。碾壓段的長(zhǎng)度控制在20 m～30 m為宜。初壓、復(fù)壓、終壓碾壓遍數(shù)分別為靜壓1遍、振動(dòng)碾壓3遍～4遍、靜壓1遍，壓輪重疊寬度為20 cm，在壓實(shí)度達(dá)到馬歇爾密度的98%以上，或者路面現(xiàn)場(chǎng)空隙率不大于6%后不再作過(guò)度的碾壓。

4.3質(zhì)量控制

對(duì)原材料應(yīng)按照以下頻率進(jìn)行檢測(cè)，改性瀝青每100 t測(cè)1次，粗、細(xì)集料每300 m3測(cè)1次，礦粉每100 t測(cè)1次，確保合格。

施工過(guò)程中應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行控制，隨時(shí)觀察混合料集料粗細(xì)、均勻性、離析、油石比、色澤、冒煙、有無(wú)花白料、油團(tuán)等各種現(xiàn)象，每臺(tái)班進(jìn)行抽提篩分或逐盤在線監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)計(jì)算礦料級(jí)配與瀝青用量(油石比)，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)測(cè)定空隙率、穩(wěn)定度、流值。測(cè)定拌合、出廠、碾壓溫度?？⒐r(shí)，對(duì)外觀、厚度、壓實(shí)度、平整度、滲水系數(shù)等進(jìn)行檢測(cè)。確保以上指標(biāo)、參數(shù)符合要求，從而保證工程質(zhì)量。

5　結(jié)論及建議

經(jīng)過(guò)一年多的使用，SMA作為路面上面層可以滿足設(shè)計(jì)要求，具有高強(qiáng)、耐久、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。但是其材料組成、結(jié)構(gòu)的特殊性，造成了施工工藝的特殊性，應(yīng)該在施工及使用中注意以下幾點(diǎn):

1)為了增加瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性與低溫韌性、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用加入纖維及SBS改性瀝青的措施。因此，其施工溫度要比一般瀝青混合料要高，在施工過(guò)程中要特別注意溫度控制。

2)在高溫碾壓時(shí)應(yīng)仔細(xì)觀察，如有推擁現(xiàn)象出現(xiàn)，則應(yīng)立即檢查級(jí)配是否符合要求。因?yàn)槠鋵儆诖旨锨稊D型結(jié)構(gòu)，不應(yīng)該發(fā)生這種現(xiàn)象。另外，在施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)級(jí)配過(guò)細(xì)變成AC，或者細(xì)集料過(guò)多造成滲水試驗(yàn)不合格。

3)在各項(xiàng)指標(biāo)中應(yīng)注意，設(shè)計(jì)空隙率控制在4%左右，應(yīng)該為粗集料嵌擠結(jié)構(gòu)。保證高溫穩(wěn)定性的前提下，較多地使用瀝青，最佳油石比一般約在6.0%～6.5%。

參考文獻(xiàn):

［1］JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］DB14T 160—2007，山西公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

On application of SMA roadbed in municipal road projects

Yue Zhiqiang
( Taiyuan Municipal Engineering Corporation，Taiyuan 030002，China)

Abstract:Taking some road project as the example，the paper illustrates the application of SMA roadbed in municipal road projects from the raw materials，proportional ratio design，and construction craft，sums up some precautions in SMA construction，and points out the roadbed is featured with strength，durability，and environmental protection，so as to extend its application.

Key words:SMA roadbed，raw material，proportional ratio design，construction craft

作者簡(jiǎn)介:岳志強(qiáng)(1980-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-22

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0151-03

中圖分類號(hào):U214.75

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A