嚴(yán)安松

摘要：隨著瀝SMA青砼路面的越來越廣泛應(yīng)用，其施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)高速公路工程的影響也越來越引起重視。本文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要地分析了SMA瀝青砼在高速公路路面施工質(zhì)量控制的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：SMA瀝青砼；路面；施工質(zhì)量

前 言

SMA是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級(jí)配的細(xì)集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。它的最基本的組成是碎石骨架和瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，SMA具有很好的高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能及優(yōu)良的水穩(wěn)定性能和耐久的優(yōu)點(diǎn)。由目前SMA施工方面的經(jīng)驗(yàn)表明，只要按照適當(dāng)?shù)氖┕し椒ê秃侠淼墓芾?，SMA可以成功地施工。和常規(guī)的粗集料相比，SMA混合料就要對(duì)一些潛在因素進(jìn)行考慮。下面就對(duì)SMA路面的施工質(zhì)量控制進(jìn)行敘述。

一、SMA瀝青砼簡(jiǎn)述

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（Stone MatrixAsphalt，簡(jiǎn)稱SMA）是一種由瀝青纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。從80年代起，在歐洲得到廣泛應(yīng)用，我國(guó)在1992年建設(shè)首都機(jī)場(chǎng)高速公路過程中首次提出試用改性瀝青、SMA技術(shù)，近年來更是大力發(fā)展SMA 路面。2004年9月4日中華人民共和國(guó)交通部發(fā)布的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》里面，對(duì)比舊規(guī)范新增加了SMA 混合料配合比設(shè)計(jì)方法等的內(nèi)容，說明我國(guó)相當(dāng)重視SMA路面的研究和發(fā)展，經(jīng)過多年的使用情況表明，SMA路面結(jié)構(gòu)使高溫抗車轍能力、低溫抗裂性能、水穩(wěn)定性能、耐疲勞性能、抗滑性能等各種路用性能大幅提高。

二、SMA 瀝青砼配合比設(shè)計(jì)要求

1.材料標(biāo)準(zhǔn)和選擇

SMA 材料包括瀝青結(jié)合料、粗集料、細(xì)集料、填料、纖維穩(wěn)定劑等。我國(guó)的瀝青結(jié)合料必須符合“重交通路面瀝青技術(shù)要求”，粗集料的性質(zhì)在《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的抗滑表層的基礎(chǔ)上對(duì)抗壓碎性能做適當(dāng)提高；細(xì)集料最好使用堅(jiān)硬的人工砂，目前我國(guó)很少有正式產(chǎn)品生產(chǎn)，有些地方已開始選擇優(yōu)質(zhì)石屑，通過篩分取得一部分人工砂，必要時(shí)可再用一部分石慶巖石屑，以彌補(bǔ)天然砂與瀝青粘附性的不足；用于SMA的填料必須使用磨細(xì)的石灰石粉，石粉的質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。

2.測(cè)定粗集料骨架部分的集料間隙率

為了充分發(fā)揮SMA 混合料粗集料的石-石結(jié)構(gòu)的嵌擠作用，在壓實(shí)狀態(tài)下的瀝青混合料中的粗集料骨架間隙率必須等于或小于沒有其他集料、結(jié)合料存在時(shí)的粗集料集合體在搗實(shí)狀態(tài)下的間隙率。

3.選擇初試瀝青用量

考慮我國(guó)具體情況，根據(jù)合成集料毛體積相對(duì)密度規(guī)定最小油石比是合理的，因此在選擇初試瀝青用量時(shí)，一般可根據(jù)粗集料毛體積相對(duì)密度選擇。

三、SMA瀝青砼路面施工質(zhì)量控制

1.把好原材料質(zhì)量關(guān)

粗、細(xì)集料和填料等堆料場(chǎng)地的建設(shè)等同常規(guī)的瀝青混合料，但木質(zhì)纖維的保管、存放、運(yùn)輸過程中均不得受潮。

2.SMA瀝青砼的拌制

2.1 嚴(yán)格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及SMA的出廠溫度視纖維品種和數(shù)量、礦粉用量的不同，可采用《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》改性瀝青混合料施工溫度范圍的中值或高值.

2.2 拌和樓控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核；每天應(yīng)用拌和總量檢驗(yàn)各種材料的配比和SMA油石比的誤差.

2.3 拌和時(shí)間由試拌確定，SMA拌和時(shí)間及加料順序?yàn)榧拥V料加纖維干拌5-10s后投入礦粉干拌20-30s，再加瀝青濕拌35s，總生產(chǎn)時(shí)間約60-70s，必須使所有集料顆粒全部裹復(fù)瀝青結(jié)合料，并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎取?/p>

2.4 嚴(yán)格控制油石比和礦料級(jí)配，避免油石比不當(dāng)而產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象，拌和機(jī)開拌后取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級(jí)配和SMA的物理力學(xué)性質(zhì)及瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度.

2.5 混合料不得在儲(chǔ)料倉中長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，以不發(fā)生瀝青析漏為度.

3.SMA瀝青砼的運(yùn)輸

3.1 采用數(shù)字顯示插入式熱電偶溫度計(jì)檢測(cè)瀝青混合料的出廠溫度和運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)溫度，插入深度要大于150 mm。在運(yùn)料卡車側(cè)面中部設(shè)專用檢測(cè)孔，孔口距車箱底面約300 mm.

3.2 裝料時(shí)應(yīng)前后移動(dòng)，避免混合料離析。

3.3 運(yùn)送瀝青混合料的汽車應(yīng)覆蓋，防止受到風(fēng)吹、日曬、雨淋、污染等。

3.4 運(yùn)輸?shù)竭_(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)的混合料要保證溫度達(dá)到攤鋪要求，達(dá)不到攤鋪要求的堅(jiān)決廢棄。

4.SMA瀝青砼的攤鋪

SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同，攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來確定。

4.1 在下面層經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上，方可鋪筑SMA上面層。

4.2 運(yùn)料車漿料倒在瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)并經(jīng)充分拌和后再輸入攤鋪機(jī)的受料斗。

4.3 一律用不小于15米的浮動(dòng)基準(zhǔn)梁自動(dòng)找平裝置或無接觸自動(dòng)找平裝置來自動(dòng)控制厚度及平整度。自動(dòng)找平裝置要嚴(yán)格按照規(guī)程安裝，安裝誤差不超過允許誤差。

4.4 每個(gè)作業(yè)面選用進(jìn)口攤鋪機(jī)聯(lián)鋪，攤鋪時(shí)，必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的攤鋪，攤鋪速度從攤鋪開始至攤鋪結(jié)束是一個(gè)不變數(shù)，攤鋪過程中不允許隨意變換速度或中途停頓。要求在攤鋪前至少有3臺(tái)以上的運(yùn)料車等候，但不得超過五臺(tái)，以避免待攤時(shí)間長(zhǎng)，降低溫度。必須做到寧可料車等攤鋪機(jī)，不能攤鋪機(jī)等料車。攤鋪速度不可超過3m/min。

4.5 松鋪系數(shù)通常在1.15-1.20之間。

4.6 攤鋪溫度一般控制在160℃-180℃，溫度低于140℃的混合料禁止使用，當(dāng)路表溫度低于15℃時(shí)，不宜攤鋪改性瀝青SMA。

4.7 瀝青混合料攤鋪過程中隨時(shí)檢查其寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，對(duì)不合格之處應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

4.8 對(duì)外形不規(guī)則、路面厚度不同、空間受到限制以及人工構(gòu)造物接頭等攤鋪機(jī)無法工作的地方，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)可以采用人工操作。

5.SMA瀝青砼的壓實(shí)

5.1 SMA路面攤鋪后應(yīng)抓緊碾壓，由專人負(fù)責(zé)指揮協(xié)調(diào)各臺(tái)壓路機(jī)的碾壓路線和碾壓遍數(shù)，使攤鋪面在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度，且按規(guī)定進(jìn)行碾壓.

5.2 SMA的初壓、復(fù)壓宜用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，碾壓應(yīng)遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則進(jìn)行?；旌狭蠑備伜蟊仨毦o跟著在盡可能高溫狀態(tài)下開始碾壓，不得等候，不得在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓SMA，防止磨掉石料棱角、壓碎石料，破壞石料嵌擠。必須有足夠數(shù)量的壓路機(jī)，碾壓段的長(zhǎng)度控制在20m-30m為宜，SMA嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī).

5.3 在初壓和復(fù)壓過程中，宜采用同類壓路機(jī)并列成梯隊(duì)壓實(shí)，不宜采用首尾相接的縱列方式。采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)SMA路面時(shí)，壓路機(jī)輪跡的重疊寬度不應(yīng)超過20cm，當(dāng)采用靜載壓路機(jī)的時(shí)，壓路機(jī)的輪跡應(yīng)重疊直1/3- 1/4碾壓寬度。不得向壓路機(jī)輪表面噴涂油類或油水混合液，需要時(shí)可噴涂清水或皂水。

5.4 對(duì)松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應(yīng)設(shè)專人檢查。SMA路面應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，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，不再作過度碾壓。如碾壓過程中發(fā)現(xiàn)有瀝青馬蹄脂上浮或石料壓碎、棱角明顯磨損等過碾壓的現(xiàn)象時(shí)，碾壓即應(yīng)停止。

5.5 壓實(shí)完成24小時(shí)后，方能允許施工車輛通行。

6.接縫處理

6.1 縱向施工縫。采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，應(yīng)在前部已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓作為后高程基準(zhǔn)面，并有5-10cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接碾壓以消除縫跡，上下層縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。

6.2 橫向接縫。由于橫向接縫為冷接縫，處理難度較大，但處理的好與壞直接影響路面的平整度，為此應(yīng)采取以下措施：①在已成型瀝青層的端部，先用6m直尺檢查，將平整度超過3mm的部分切去，挖除干凈，并將切面上的污染物用水洗刷干凈，再除以粘層瀝青，基本干后，攤鋪機(jī)再就位。②在熨平板開始預(yù)熱前，量出接縫處瀝青層的實(shí)際厚度，根據(jù)松鋪系數(shù)算出松鋪厚度。熨平板應(yīng)預(yù)熱15-20min，使接縫處原路面的溫度在65℃以上。開始鋪筑的速度要慢，一般為2m/min。③碾壓開始前，將原路面上的瀝青混合料清除干凈，接縫處保持線條順直，固定1臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)處理接縫，路面中間部分采用橫向碾壓，兩側(cè)采用縱向碾壓。橫壓時(shí)鋼輪壓路機(jī)大部分壓在原路面上，逐漸移向新鋪路面，前后約5-6遍；縱壓時(shí)應(yīng)使壓路機(jī)的后輪超出接縫3-6m，一般振壓2遍，靜壓2-3遍就能符合要求。

四、施工中容易產(chǎn)生的問題及處理方法

1.過碾壓

對(duì)于SMA的路面來說，由于它的集料嵌擠作用，可壓實(shí)程度不大，壓實(shí)度比較容易達(dá)到，可是粗集料之間還是有一層瀝青結(jié)合膜，在高溫狀態(tài)下，它相當(dāng)于起潤(rùn)滑油的作用，所以，只有在溫度降下來以后才能穩(wěn)定。在高溫狀態(tài)下碾壓，瀝青結(jié)合料的粘度畢竟很低，集料的嵌擠也只是棱角部分接觸。反復(fù)地碾壓，集料之間不能達(dá)到最終穩(wěn)定狀態(tài)，不管碾壓多少遍，粗集料之間的相對(duì)位置總可以多少有些位移，只能是集料不斷地往下走，瑪蹄脂一點(diǎn)點(diǎn)地向上浮，這是一對(duì)矛盾的兩方面，正因?yàn)槿绱耍琒MA結(jié)構(gòu)就特別容易出現(xiàn)過碾壓的毛病。

2.出現(xiàn)油斑

在SMA 路面攤鋪成型過程中或者通車后出現(xiàn)油斑也是常見的一種病害，而且經(jīng)常是幾塊油斑挨在不遠(yuǎn)處出現(xiàn)，產(chǎn)生油斑的原因有以下幾點(diǎn)：①運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，SMA 混合料中骨料與瀝青產(chǎn)生離析。②纖維摻加劑拌和不均勻，它常出現(xiàn)在用人工添加纖維的工程中，人工添加纖維不可能很均勻，不能保證在同一時(shí)間投入，甚至有可能忘記投入纖維。由于漏投、晚投、少投纖維，干拌時(shí)間不夠，纖維沒有充分分散，瀝青用量就會(huì)不均勻。另外的原因可能是纖維穩(wěn)定劑數(shù)量不夠，材料出現(xiàn)離析，瀝青用量使用不均勻，過多或過少。經(jīng)過一段時(shí)間的行車使用，就會(huì)出現(xiàn)瀝青集中在一起的油斑，這種地方有可能收發(fā)車轍變形。要預(yù)防這種纖維摻加劑不均勻的現(xiàn)象，最根本的措施是將人工投入纖維的方式改變?yōu)闄C(jī)械自動(dòng)化投入，同時(shí)防止纖維受潮和成團(tuán)。③用油量過高。④攤鋪機(jī)等料時(shí)間過長(zhǎng)及運(yùn)料車積壓過多，發(fā)生瀝青析漏。攤鋪中出現(xiàn)的油斑應(yīng)及時(shí)鏟除并用熱料填補(bǔ)，碾壓中出現(xiàn)的油斑，應(yīng)及時(shí)在油斑區(qū)域?yàn)C(jī)制砂。

五、結(jié)束語

綜上所述，由于SMA路面表面粗糙，高溫穩(wěn)定性好，水穩(wěn)定性和耐久性強(qiáng)，避免了早期損壞，減少維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)使用壽命，盡管初期投資有所增加，對(duì)施工工藝要求較高，但總體上仍將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益。相信在以后的瀝青路面建設(shè)中，SMA 將在高等級(jí)公路上得到大力推廣應(yīng)用。

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