鄧力銘 陳阿奇 陳建華 王相士 黃偉濤

（山東省公路橋梁建設(shè)集團(tuán)交通發(fā)展有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

SMA是瀝青瑪蹄脂碎石混合料的一種稱呼，它既能夠解決瀝青路面耐久性不好的問(wèn)題，又能維持升級(jí)配瀝青混合料的功能優(yōu)勢(shì)，可以提升瀝青路面高溫抗車轍能力、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性能等。通過(guò)在礦物纖維穩(wěn)定劑中增加礦粉用量，組成瀝青瑪蹄脂，進(jìn)而填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙。濟(jì)微高速濟(jì)寧段項(xiàng)目是山東省公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司承包的一個(gè)特大型高速項(xiàng)目，是雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目線路長(zhǎng)，跨路、跨河施工點(diǎn)多，跨越國(guó)、省道9次，包括日蘭高速、棗菏高速、魯南高鐵（在建）、新兗鐵路、兗礦鐵路等，涉路、涉鐵交通組織，安全管控難度大。SMA瀝青混合料在高速公路路面施工和普通瀝青路面施工上沒有太大的差別，兩者之間所不同的是高速公路路面施工上對(duì)瀝青混合料的礦料選取和相關(guān)施工技術(shù)的參數(shù)控制較嚴(yán)格。

1 SMA改性瀝青和SMA路面的特點(diǎn)

SMA是由較多的礦粉、瀝青結(jié)合料和穩(wěn)定劑（一般為木質(zhì)素纖維或聚酯纖維）填充于粗集料骨架中形成的間斷級(jí)配的熱拌瀝青混合料，具備很好的耐久性和抗車轍性能，能有效地降低車輛行駛時(shí)的噪聲，在下雨天的抗滑性能也很好。目前，國(guó)內(nèi)許多高速公路和城市道路建設(shè)已經(jīng)大規(guī)模運(yùn)用這一技術(shù)，希望通過(guò)這一施工工藝來(lái)優(yōu)化老規(guī)范中AMAK、AC出現(xiàn)的一些問(wèn)題。SMA改性瀝青和SMA路面是路面結(jié)構(gòu)中比較新型的，具有以下特點(diǎn)：

（1）路面與路基的施工環(huán)境和質(zhì)量要求相對(duì)較高，制造成本相對(duì)較高。

（2）要充分發(fā)揮它的效能，改性劑必須完全分散在瀝青當(dāng)中。

（3）對(duì)材料要求相對(duì)較高，改性瀝青及SMA混合料的礦粉含量多，粗集料多，需要摻纖維穩(wěn)定劑才能達(dá)到一定效果。

（4）對(duì)溫度要求較高，要達(dá)到密實(shí)效果，需要高溫環(huán)境。

（5）改性瀝青及SMA混合料冷卻后硬度非常高。

2 工程中的難點(diǎn)分析

2.1 原材料質(zhì)量控制難點(diǎn)

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本項(xiàng)目對(duì)主線、互通匝道、一級(jí)路上面層（SMA-13）及二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)路上面層（AC-13C）采用干法直投工藝施工，使用干法SBS改性劑，生產(chǎn)SBS改性瀝青混合料。

（2）由于在選原材料時(shí)，改性瀝青對(duì)原材料配比質(zhì)量要求相對(duì)較高，如花崗巖、碎石、礦粉、石灰?guī)r石料、基質(zhì)瀝青、石屑、礦粉、改性劑添加劑、砂等都會(huì)影響配比質(zhì)量，選擇優(yōu)質(zhì)的改性瀝青生產(chǎn)商和原材料供應(yīng)商是非常重要的一個(gè)因素。

2.2 改性瀝青施工單位選擇難點(diǎn)

采用機(jī)械化施工是改性瀝青混合料的生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)等施工作業(yè)的必要條件，對(duì)施工單位的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量、施工技術(shù)力量及施工人員素質(zhì)等要求相對(duì)較高。

2.3 改性瀝青施工質(zhì)量控制難點(diǎn)

（1）改性瀝青混合料黏度相對(duì)較高，在生產(chǎn)時(shí)對(duì)溫度的要求較高，改性瀝青混合料比普通瀝青混合料在生產(chǎn)時(shí)各工序的施工溫度都要高一些，因施工地段氣候變化較大，交通相對(duì)繁忙，瀝青拌和站距離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，而貯存、運(yùn)輸期間的降溫應(yīng)盡量不超過(guò)10℃，所以，在混合料貯藏時(shí)溫度控制上有難度。

（2）因?yàn)r青攤鋪機(jī)械型號(hào)多種多樣，且性能各不相同。攤鋪機(jī)械的性能可以直接決定瀝青路面的施工質(zhì)量，所以，項(xiàng)目質(zhì)量控制的重點(diǎn)是如何選擇性能良好的施工機(jī)械。

（3）瀝青施工時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員和技術(shù)人員的素質(zhì)要求高，瀝青攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)操作人員要能正確判斷攤鋪界面，且攤鋪必須連續(xù)、均勻。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 施工前準(zhǔn)備

SMA在施工前，需要進(jìn)行多重檢查。除根據(jù)普通瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的常規(guī)檢查外，還需進(jìn)行以下幾個(gè)方面的檢查：

（1）為防止改性劑老化，改性劑SBS存放時(shí)間不宜太長(zhǎng)。

（2）為保持木質(zhì)素纖維干燥，嚴(yán)格防潮，應(yīng)在室內(nèi)架空堆放。

（3）改性瀝青不得長(zhǎng)時(shí)間存放，運(yùn)輸時(shí)的溫度不低于170℃，攤鋪時(shí)的溫度不低于165℃。

（4）改性瀝青在使用前，必須在改性瀝青罐中加設(shè)攪拌設(shè)備并進(jìn)行連續(xù)攪拌，使改性瀝青攪拌均勻。

3.2 拌和工藝

3.2.1 干法SBS改性劑摻量

干法SBS改性劑應(yīng)按照本項(xiàng)目改性瀝青及改性瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)摻加，相應(yīng)指標(biāo)應(yīng)按照公路等級(jí)、交通條件、氣候條件、路面類型、當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)確定。通過(guò)干法SBS改性劑與基質(zhì)瀝青配伍性試驗(yàn)、混合料試驗(yàn)確定干法SBS改性劑摻量。為保證改性瀝青混合料中改性劑基本含量，干法SBS改性劑用量不應(yīng)低于5.5%（即干法SBS改性劑：基質(zhì)瀝青≥5.5%）。

3.2.2 拌制干法SBS改性瀝青混合料試件

①使用烘箱控制基質(zhì)瀝青及集料的溫度，按要求將其加熱至規(guī)定的溫度。

②將熱集料與干法SBS改性劑放在一起進(jìn)行干拌，干拌的時(shí)長(zhǎng)為60s。

③根據(jù)要求，待熱集料與干法SBS改性劑干拌完成后，再加入預(yù)定用量的基質(zhì)瀝青進(jìn)行拌和，拌和時(shí)長(zhǎng)為90s。

④基質(zhì)瀝青拌和完后，加入適量的礦粉，再拌和，拌和時(shí)長(zhǎng)為90s。

⑤待混合料拌制結(jié)束之后，放入烘箱中進(jìn)行短期老化，烘箱溫度為170℃～180℃，短期老化時(shí)長(zhǎng)為2h。

⑥經(jīng)過(guò)短期老化后，從烘箱中取出干法SBS改性瀝青混合料，按照J(rèn)TG E20有關(guān)規(guī)定成型試件。表1為干法SBS改性瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)拌和、成型溫度。

表1 干法SBS改性瀝青混合料室內(nèi)試驗(yàn)拌和、成型溫度

3.2.3 改性瀝青拌和注意事項(xiàng)

黏度較大是改性瀝青的特征之一，且改性瀝青在制備混合料時(shí)需要的溫度也相對(duì)較高，一般的出料溫度為175℃～185℃，礦料的宜取加熱溫度為190℃～210℃。改性瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)延長(zhǎng)，一般情況下，拌和所用時(shí)間應(yīng)大于45s，其中干拌時(shí)間為5～10s，是為了確?；旌狭系木鶆蛐?。拌和時(shí)間和拌和方法是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青混合料的關(guān)鍵，需要用瀝青膜將所有的集料顆粒完全、均勻地裹覆，使混合料質(zhì)量均勻，沒有瀝青團(tuán)塊、花白石子的現(xiàn)象，且混合料以烏黑發(fā)亮為宜。為保證混合料的質(zhì)量，必須隨時(shí)檢測(cè)混合料拌和的均勻性，如果出現(xiàn)混合料瀝青分布不均勻或花白石子的現(xiàn)象，應(yīng)該停機(jī)分析問(wèn)題原因，并予以改進(jìn)。通常出現(xiàn)問(wèn)題的原因有：沒有進(jìn)行干拌；攪拌時(shí)間不充分；加入礦粉過(guò)多；細(xì)顆粒礦料比例過(guò)大；瀝青用量不夠；瀝青或礦料加熱溫度不充足。另外，混合料顏色為枯黃灰暗的必須廢棄。

3.3 瀝青攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

瀝青攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量是整個(gè)瀝青路面施工環(huán)節(jié)中的重中之重，攤鋪現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量需要控制的內(nèi)容很多，主要包括瀝青混合料的運(yùn)輸環(huán)節(jié)、攤鋪環(huán)節(jié)和碾壓環(huán)節(jié)。

3.3.1 混合料的運(yùn)輸

①在混合料運(yùn)輸過(guò)程中，運(yùn)輸車輛應(yīng)采用大型自卸汽車，要求車輛的數(shù)量和運(yùn)輸能力需滿足攤鋪速度并有富余。施工過(guò)程中，為保證攤鋪機(jī)能夠進(jìn)行連續(xù)施工作業(yè)，提高施工質(zhì)量，必須有卸料車等待卸料，待等候的運(yùn)料車多于5輛后，方可開始攤鋪；車廂在裝料前需清掃干凈，采用專用隔離劑進(jìn)行車廂防粘，嚴(yán)禁使用柴油做隔離劑。

②在檢測(cè)瀝青混合料溫度時(shí)，通常采用數(shù)字顯示插入式熱電偶溫度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，一般檢測(cè)出廠時(shí)瀝青混合料的溫度和運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的溫度。溫度計(jì)插入瀝青混合料的深度要大于150mm。專用檢測(cè)孔設(shè)在運(yùn)料卡車側(cè)面中部，孔口到車廂底面的距離大約為300mm。檢測(cè)完后，將測(cè)量的出場(chǎng)溫度填寫到隨車單上。

③運(yùn)料車四周應(yīng)采用全封閉式保溫措施，頂部需覆蓋棚布，并采用棉被的防雨、防污染、保溫措施。

④當(dāng)運(yùn)料車離攤鋪機(jī)10～30cm的距離時(shí)，運(yùn)料車需要停車，避免撞擊攤鋪機(jī)，在卸料過(guò)程中運(yùn)料車應(yīng)該掛空擋，讓攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。

⑤在瀝青攤鋪的現(xiàn)場(chǎng)，收料時(shí)，應(yīng)憑運(yùn)料單進(jìn)行收料，要檢查瀝青混合料的質(zhì)量，檢查其是否存在顏色不均勻的現(xiàn)象、是否出現(xiàn)嚴(yán)重離析的現(xiàn)象、是否由于攪拌不均勻存在結(jié)團(tuán)的現(xiàn)象、溫度是否達(dá)標(biāo)等。

3.3.2 瀝青混合料的攤鋪事宜

①鋪筑瀝青混合料之前，若出現(xiàn)下層質(zhì)量不符合要求，或未按要求規(guī)定灑布粘層、封層的現(xiàn)象，不能進(jìn)行瀝青路面鋪筑。

②應(yīng)根據(jù)實(shí)際的施工機(jī)械和施工工藝、混合料類型等，進(jìn)行試鋪、試壓，以確定瀝青混合料的松鋪系數(shù)，一般的松鋪系數(shù)為1.15～1.25，攤鋪過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層的厚度、橫坡、路拱，并按相關(guān)規(guī)定對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)，如果出現(xiàn)不符合要求的現(xiàn)象，需要根據(jù)鋪筑情況及時(shí)調(diào)整，并滿足規(guī)范中初始?jí)簩?shí)度不得小于85%的要求。

③開始瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前要做好準(zhǔn)備工作，在攤鋪機(jī)的準(zhǔn)備方面，熨平板需要充分預(yù)熱，預(yù)熱后溫度要在100℃～150℃的范圍之內(nèi)。為保證瀝青路面質(zhì)量，瀝青混合料在攤鋪時(shí)，要做到均勻、緩慢且連續(xù)不間斷。通過(guò)施工機(jī)械的配套情況、拌和機(jī)產(chǎn)量及攤鋪層寬度和厚度來(lái)確定攤鋪機(jī)攤鋪時(shí)的速度，攤鋪機(jī)螺旋布料器要做到不停頓地轉(zhuǎn)動(dòng)，料位高于螺旋的2/3，則為穩(wěn)定狀態(tài)。為了保證在攤鋪機(jī)全寬度斷面上不出現(xiàn)離析現(xiàn)象，根據(jù)要求規(guī)定，固定后的熨平板厚度不能隨意調(diào)整，螺旋分料器的高度應(yīng)該與鋪層厚度、材料類型適應(yīng)，應(yīng)按攤鋪材料的特性和厚度調(diào)整工作裝置的振幅和振頻。

④攤鋪機(jī)不得隨意變換攤鋪速度或中途停頓，適宜的攤鋪速度在1～3m/min范圍內(nèi)。在瀝青攤鋪過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)混合料出現(xiàn)明顯的波浪、裂縫、離析、拖痕現(xiàn)象，應(yīng)停止攤鋪并分析原因，予以消除。

3.3.3 瀝青混合料的碾壓

①瀝青混合料的壓實(shí)。當(dāng)二車道同時(shí)施工時(shí)，應(yīng)采用不少于3臺(tái)的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、不少于1臺(tái)的小型振動(dòng)壓路機(jī)等機(jī)械；當(dāng)四車道施工時(shí)，采用不少于5臺(tái)的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、不少于1臺(tái)的小型振動(dòng)壓路機(jī)等機(jī)械。振動(dòng)壓路機(jī)為雙振、雙驅(qū)、多幅，自重11～13t。小型振動(dòng)壓路機(jī)自重為2～4t。

②碾壓分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。壓路機(jī)類型為鋼輪壓路機(jī)，初壓時(shí)壓路機(jī)的碾壓速度為2～3km/h，復(fù)壓時(shí)壓路機(jī)的碾壓速度為3.5～4.5km/h，終壓時(shí)壓路機(jī)的碾壓速度為3～5km/h。為保證得到理想的空隙率，瀝青面層需要在較高溫度時(shí)充分振動(dòng)壓實(shí)，初壓溫度必須在最低要求之上。壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)之后，振動(dòng)壓路機(jī)要保持合理的壓實(shí)速度，盡可能減少噴水量。壓路機(jī)不允許在剛壓實(shí)后的路面上停置，如進(jìn)行加油、加水等活動(dòng)，必須停置時(shí)應(yīng)停置在溫度已經(jīng)降低至80℃以下的壓實(shí)路面上。

初壓：適合薄層壓實(shí)，碾壓采用高頻壓實(shí)，振幅選用低幅。速度應(yīng)與人行速度相當(dāng)，大約為3～5km/h。后退時(shí)，輪跡應(yīng)與前進(jìn)時(shí)相重合，輪跡重合控制在20～30cm以內(nèi)。

復(fù)壓：按此要求重復(fù)3～4次，具體壓實(shí)次數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段確定，第3次振動(dòng)時(shí)如果溫度降低到115℃左右，則不允許繼續(xù)開振，由于SMA混合料采用瀝青瑪蹄脂進(jìn)行填充，因此，不能過(guò)振。

終壓：使用鋼輪壓路機(jī)壓面層2次至無(wú)輪跡，即可完成。

為杜絕集料過(guò)度壓碎現(xiàn)象，混合料在110℃以下不應(yīng)再用振動(dòng)碾壓。另外，由于瀝青瑪蹄脂的存在，為確?，斕阒粫?huì)上浮，需要嚴(yán)格控制壓實(shí)次數(shù)。SMA面層碾壓須在瀝青溫度降至110℃以內(nèi)前完成終壓，否則須返工。

③碾壓注意事項(xiàng)：應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)慢壓；碾壓應(yīng)從低向高、從外向內(nèi)碾壓，停機(jī)時(shí)呈階梯形；振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)遵循“先起步后起振，先停振后停機(jī)”的原則；為預(yù)防鋼輪黏結(jié)瀝青，采用間斷噴水；采用小型振動(dòng)壓路機(jī)補(bǔ)充碾壓路邊緣；壓實(shí)后出現(xiàn)粘輪、推移、施工裂縫、輪跡等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取解決措施；為保護(hù)瀝青碾壓環(huán)境，壓路機(jī)禁止在碾壓成型的路段調(diào)頭、加水、停留、轉(zhuǎn)向等作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

鋪筑SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，只有采用科學(xué)的施工工藝，嚴(yán)格控制每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能取得良好的效果。同時(shí)，隨著新型材料的不斷出現(xiàn)，在施工工藝各環(huán)節(jié)上要對(duì)每一種新型材料區(qū)別對(duì)待，只有在實(shí)踐中不斷探索、總結(jié)，才能不斷提高瀝青路面的質(zhì)量。