SMA-13改性沥青混凝土路面施工质量控制分析

摘要：改性沥青混凝土具有很好的抗高温稳定性、耐久性、抗滑性、低温抗裂性能，常用于高速公路沥青路面结构上面层，但其施工工艺比较复杂，施工过程中应采取科学合理的施工方案，加强重视各施工环节的施工质量控制。文章结合工程实例，介绍了SMA-13改性沥青混凝土路面施工质量控制要点。

关键词：改性沥青混凝土;施工技术;质量控制

0 引言

沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）具有较一般沥青混合料更好的稳定性和低温抗裂性以及抗车辙和抗滑性能，并具有降低行车噪音等性能，在高速公路、重交通道路等工程中广泛应用。尤其是SMA-13改性沥青混凝土采用SBS改性沥青，该结构为骨架密实型，具有很好的抗高温稳定性、耐久性、抗滑性、低温抗裂性能，常用于高速公路沥青路面结构上面层。但SMA-13改性沥青混凝土施工工艺比较复杂，施工质量影响因素较多，如原材料选定、配合比设计、路面厚度的控制、压实度的控制、平整度的控制等，一旦某个环节出现问题，就容易产生渗水、裂缝、车辙等质量问题，影响路面的行车安全，并造成一定的经济损失和社会影响。因此，在施工过程中，要结合工程实际情况，加强施工质量控制，确保路面厚度、压实度和平整度，保证施工质量，充分发挥SMA-13改性沥青混凝土路面的应用优势。

1 工程概况

广西某改建高速公路项目路面结构采用复合式路面，由于受一座新桥梁的水位标高设计影响，整段的新旧路面标高变化较大，设计采用以下路面结构：4 cmSMA-13改性沥青混凝土上面层+改性乳化沥青粘层+6 cmAC-20C改性沥青混凝土中面层+改性乳化沥青粘层+24 cmAC-25C普通沥青混凝土下面层+热沥青粘层+水泥混凝土基层。SMA-13改性沥青混凝土上面层为本工程施工难点，施工时要加强现场施工组织的控制，确保工程施工顺利进行。

2 施工质量控制要点

2.1 原材料的选用

2.1.1 沥青

SMA采用的是SBS改性沥青，其针入度小、软化点高、温度稳定性好。本项目采用“壳牌”（泸州）沥青有限公司的SBS（I-D）改性沥青，经实验室取样检测，该沥青质量合格，性能稳定，可直接供应本项目拌和场。拌和站配备有6个50 t沥青储罐，采用导热油炉加热保温。

2.1.2 粗集料

本工程所用的上面层辉绿岩碎石（规格为5～10 mm、10～15 mm）及石灰岩碎石（规格为3～5 mm）由附近石场供应。要求石场采用大型反击式多级联合碎石机加工，并建议粗集料在反击破碎和振动筛中采用真空吸尘装置，以减少碎石表面的粉尘含量。

2.1.3 细集料

本工程所用的细集料为石灰岩机制砂（规格为0～3 mm），均是附近石场用新鲜、坚硬、洁净的深颜色石灰岩经专门设备加工而成的，耐嵌挤，颗粒饱满，且粉尘含量低，不含有其他杂物。

2.1.4 填料

采用石灰岩等碱性岩石磨细而得的矿粉，本工程矿粉从附近石粉厂采购，要求干燥、洁净，并能从填料仓自由流出。

2.1.5 木质素纤维

SMA中掺入的木质素纤维比例为沥青混合料质量的0.3%，应采用优质颗粒状木质素纤维，其主要原料应为原木纤维。颗粒状纤维采用沥青作为制粒剂，必须在混合料拌和过程中充分分散均匀。本工程使用颗粒状木质素纤维，可有效地吸油、裹附混合料，能有效避免出现泛油现象。

2.2 沥青混合料配合比设计

2.2.1 目标配合比设计阶段

为了更好地保证设计质量，本项目目标配合比设计工作委托广西交通科学研究院有限公司设计。本工程目标配合比设计如表1所示。

2.2.2 生产配合比设计阶段

生产配合比设计阶段的目的是确定各热料仓矿料进入拌和室的比例，并检驗确定最佳沥青用量，该阶段在沥青面层施工前进行。本项目沥青混凝土拌和设备采用德国生产的德基4 000型间歇强制式拌和站，该拌和站内部配有6个筛网，故本项目部生产配合比按6档料控制，对集料进行加热、筛分，而后在各热料仓称重、回配，并用目标配合比设计确定的最佳沥青用量±0.3%三个石油比，进行马歇尔试验和试拌，调整和确定最佳沥青用量，以确定生产配合比。根据试验结果进行矿料级配计算、冷料仓流量试验，绘制流量关系曲线，根据试验结果反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。本工程生产配合比设计如表2所示。[KH-*2]

2.2.3 生产配合比验证阶段

生产配合比验证阶段是拌和机按照生产配合比进行试拌，并在试验路段上试铺，取试铺的改性沥青混合料进行试验，验证混合料各项技术指标，并在各项指标均符合要求后才能生产使用。生产配合比一经确定，任何人不得随意更改，使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定。施工中应加强对原材料的检验，严格控制进场材料的质量和拌和质量，确保生产过程的质量。

2.3 路面施工质量控制

2.3.1 拌和

（1）采用德国生产的德基4 000型间歇强制式拌和站，拌和时应将集料包括矿粉充分地烘干。由于沥青玛蹄脂碎石混合料高沥青用量、高矿物用量的特性，为避免油石比不当而产生泛油和松散现象，在混合料拌和过程中要严格控制油石比和矿料级配。

（2）控制混合料出厂温度。拌和时控制混合料出场温度在175 ℃～185 ℃左右，混合料出场温度>195 ℃必须废弃。拌和的沥青混合料应均匀一致、无白花料、无结团成块，不符合要求的混合料应废除，并对拌和站进行及时调整。

（3）控制木质素纤维投放。木质素纤维必须在喷入沥青前一次性投放到拌和机中，掺加比例以沥青混合料总质量的百分率计算，在0.4%以内掺加，掺加量不超过±2%误差，同时延长拌和时间，以保证木质素纤维能充分均匀地分散在混合料中，并与沥青混合料充分拌和。

2.3.2 运输

（1）本工程沥青混合料运输采用15 t自卸汽车，车厢应保持清洁，对污染、杂物及积水必须清理干净。拌和机向运料车放料时，应每卸一斗移动一下车位，以减少粗集料的分离现象，尽量做到车厢装载量前后左右基本均衡。控制行车时间，中途不能随意停歇，保证沥青混合料到场温度不低于沥青混合料摊铺温度的最低要求。混合料运输过程中用帆布覆盖，离析、结块或滞留在车厢上的混合料必须废弃。

（2）运输车的运量较拌和能力和摊铺速度有所富余，保证混合料到场得到及时摊铺。沥青混合料运输车与摊铺机要相互配合，运输车向摊铺机卸料时停在摊铺机前10～30 cm处，不得撞击摊铺机。卸料时汽车挂空挡，由摊铺机推进。

2.3.3 摊铺

（1）本工程沥青混合料摊铺采用1台履带式双夯锤沥青摊铺机（12 m宽）进行摊铺，一次成型。在摊铺时，采用超声波红外线平衡梁控制方式，以此对摊铺厚度和平整度进行控制，同时提前1 h开始对熨平板进行预热至120 ℃以上，以保证摊铺面均匀、平整。

（2）现场人员通过测温仪严格控制沥青混合料摊铺温度≥160 ℃，并尽快组织压路机紧跟摊铺机进行碾压作业。注意控制摊铺机受料斗的收斗频率和方式，尽量减少收斗的次数，尽量做到不拢料，以避免集料离析。

（3）为了保证路面平整度，拌和设备的生产能力应与摊铺机摊铺速度相适宜，保证摊铺作业缓慢、均匀、不间断地进行。正常情况应保证摊铺机前有3辆以上运料车等候，中途不能随意变换速度和停顿，摊铺速度控制在2.5 m/min，通常≤3 m/min，特别不允许出现随意快速摊铺几分钟，然后再停下来等下一车料的做法。为避免摊铺层出现离析现象，应控制好刮板送料速度，使之与螺旋布料器转速相匹配。

（4）摊铺过程中，施工人员随时采用插钎检测各点松铺厚度，发现松铺厚度出现偏差，应及时调整，严格控制厚度、横坡度和平整度。摊铺过程严禁施工人员在未碾压的摊铺面上随意走动。摊铺后如确实有离析、缺料、不平整现象，需要人工辅助修整的，才允许极少部分处理人员行走作业。

2.3.4 碾压

（1）本工程采用7台双钢轮压路机进行碾压作业，其中4台作为初压和复压使用，3台作为终压收面使用。采用4台压路机两两呈阶梯状、2台胶轮压路机在后同进同退方式进行碾压。

（2）初压须在较高的温度下进行，且≥150 ℃，以碾压混合料不推移变形为宜。为及时封闭沥青表面，两组压路机呈阶梯状同步进退行进碾压，新摊铺面要求在10 m以内初压完毕。

（3）复压采用双钢轮压路机碾压3～5遍，应严格控制碾压遍数，不能过度碾压。严格控制复压过程中的混合料温度。碾压线路及方向不应突然改变。压路机在启动、制动、换向和变更碾压道时，操作应平稳缓慢，严禁急起步，急刹车。

（4）终压采用1台双钢轮进行1～2遍静压收光，待复压完成长度达35～40 m时进行。压路机的轮迹应重叠1/4～1/3碾压宽度，速度约为4～5 km/h，以消除轮印为准。终压完成时的温度应≥90 ℃。

2.3.5 接缝处理

每天的施工横缝，应用3 m直尺检查平整度，切除超过規定的不平整端头部分，应切成垂直面，并用水将接缝处冲洗干净。在继续摊铺前，涂刷粘层沥青油，摊铺时按松铺系数确定新铺路段接头处的松铺厚度，以决定熨平板的高度。

2.4 检查验收

施工完成后，根据原拟定的检测项目、检测方法、频率进行自检，对达不到标准的地方查找原因，以便处理和改进。在此过程中保证检测步骤符合设计规范，检测数据真实完整。自检完成后，上报监理进行抽检。抽检过程中要大力配合，虚心学习，对监理单位提出的质量问题，不能存在侥幸心理，必须按要求进行整改。最后确认无质量问题后报业主单位进行验收。

3 结语

总之，SMA路面表面粗糙，具有优良的高温稳定性，高温不变形，低温抗开裂，抗水损害能力强，可避免早期损坏，减少维修养护费用，但施工要求相对也较高。在施工过程中应通过采用合理的沥青路面施工技术，做好质量控制工作，从整体上提升路面施工的质量，确保能更好地发挥SMA路面的优越性。

参考文献 ：

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作者简介：零雪艳（1974—），工程师，主要从事公路桥梁材料试验检测工作。