SMA路面工后养护在旧路改造中的应用

摘要: 在沥青路面施工中，如何克服路面泛油以及路面与各检查井及雨水井的衔接对于我国沥青路面的发展具有十分重要的意义。本文通过结合路面施工现场实测数据，及工后养护对路面的影响，力求找到更有利的通车时间方案，希望能够为将来的路面泛油与各井口施工提供一个可行的参考和指导作用。

关键词：工后养护泛油下沉

1 概述

近年来随着我国经济的快速发展，以及人民生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也越来越高，但随着交通量的迅猛增长和大轴载车辆的增加使原有的城镇刚性路面已经远远不能满足城镇降噪环保的要求，原有刚性路面改为柔性路面势在必行。而旧路面的改造过程中必须保证原有道路的车流能够及时通过，这就对SMA路面施工以及施工后的养护，提出更高更要求，对保证路面的质量也是一种挑战。多年前，国内外对沥青路面的施工后养护期问题也都各执己见，有些专家认为，路面温度降低至50℃后就可以满足通车要求，有些专家则提出SMA路面必须经过一个养护期，其各项指标才能达到设计要求。路面是整个公路构造的重要组成部分。路面承受行车荷载的冲击必然产生一定的变形量和产生噪音。因此为保证路面质量和降低噪音是SMA路面施工需要考虑的一个关键的技术问题。

2工程概况

国道205深圳段改建工程起点位于布吉联检站,中心里程为K1+370.163，终点位于深圳与惠州交界处，设计里程为K37+351.428，线路总长35.981km，是国家主干线公路G205（山海关～深圳）的重要组成部分 ，也是深圳市东部经济发展轴的以一条主骨干公路，与惠盐、深汕、深港东部通道共同构成深圳东部地区的对外辐射线，具有干线公路和城市干道双重功能，车流量极大，而且施工过程中必须保证车辆正常通过。本项目涉及的路基施工单位多，而且施工能力差别较大进度不一，作业面提供零散，施工段落小，施工大型机具来回搬运，施工接缝多，施工环境复杂。

3路面出现的病害

3.1国道205是连通各个城市的主干道，交通压力大，货柜车和集装箱车多，路面在碾压完成甚至个别地段为了及时恢复交通采取洒水降温的措施后即刻通车，通车后出现各别地段出现泛油现象。

3.2由于铺筑后即刻通车，造成个别检查井下沉，与路面出现高差，造成跳车现象。

4过早行车对路面的影响

4.1SMA沥青路面在没有经过自然降温以及工后养护，即刻通车，由于SMA路面的各项指标尚未稳定，在车行过程中，犹如路面施工时的终压采用胶轮压路机碾压的延续，而在施工过程中，通过试验段施工，SMA采用胶轮碾压时，将由于胶轮的搓揉作用，沥青胶浆上浮，在路面表面出现泛油现象。

国道205深圳段改建工程，采用小倒边施工，车流量大，特别是大货柜箱尤其多，在路汇处，车辆掉头等原因造成路口处交通不顺，堵车现象非常严重，经常堵车时间长达2～3小时，有时甚至更长时间，由于堵车时车辆在原地停留，发动机不断震动，带动车轮也不断对路面震动，将进一步对沥青胶的挤压上浮。另外，由于堵车，车辆的排气孔直接对着路面烘烤，长时间的烘烤作用也会对沥青路面造成重新加热，致使表面沥青软化，在车辆行驶后，对路面又形成再次碾压，造成路面出现油斑。

4.2由于车流量大，交通开放时间紧，要求施工衔接紧凑，因此个别井在铺筑上面层沥青混凝土时井圈浆砌砂砖的砂浆尚未产生强度。路面施工结束后即刻通车，井圈砂浆的强度尚未达到设计要求，在行车过程中，由于车载的作用，对检查井的井圈砂浆破环，造成井盖下沉，出现检查井与路面存在高差，造成跳车。

5过早行车产生油斑

国道205改建工程，路面出现油斑的主要原因有以下几个方面：

3.1油石比偏大，在施工前期，很多施工单位和监理都一致认为实验室中的设计配合比油石比有可能较小，不敢贸然使用在生产配合比上，实际施工时都向上做略微调整，导致油石比偏大，在高温季节，过量的沥青或玛蹄脂受热膨胀，在填满混合料中的空隙后溢出路表面形成泛油。

3.2当SMA路面铺筑、碾压完成后，由于温度尚高，路面处于软弱状态，此时开放交通，面层在高速或重载车的冲击下进一步密实，而导致SMA内部的自由沥青向上移动，伴随早期的泛油现象[1]，国道205改建都为倒边施工，车流量更大且无养护条件。路面开放交通过早，有时为了即刻通车还进行洒水降温，通车后在重载车辆的再次压密作用下，沥青混合料内的集料不断嵌挤而空隙率减少，最终沥青胶浆被挤压到路表而发生泛油。运营后在高温季节，内部自由沥青受热体积膨胀，会进一步加剧轮迹带的泛油现象。

3.3行车荷载及环境因素的作用

高温季节的雨水侵入混凝土的内部，如果沥青与矿料的黏结力不足，沥青会从集料表面剥落，自由沥青增多，产生更严重的泛油现象。

车辆在高速行驶时，主要有以下两种方式增加路面的泛油现象：

3.3.1车辆轮胎的泵吸作用。车辆在路面上高速行驶时，轮胎前部踏面的间隙突然改变，在轮胎与路面接触区的后部产生空气吸入作用（空气泵吸），如果是在高温季节，车辆高速行驶，所产生的泵吸力足以将空隙内的自由沥青吸出，且泵吸力随车速的增加而增长。

3.3.2动水压力。SMA路面尽管说“基本不透水”，但它并不是绝对不透水。因此，从表面层渗入的水会在车辆动荷的作用下，致使沥青与矿料剥落。更严重的是205改建工程由于道路施工未完成，排水系统尚未完善，雨天的路表被一层水膜覆盖，当车辆在水膜覆盖的路面行驶时，轮胎与路面之间的水不断被高速运转的轮胎挤压，产生了动水压力。动水压力随车速的增长呈几何级数增长，此压力最终使水贯穿面层后积聚在混合料内部。在行车荷载的揉搓下，积聚在混合料内部的水使沥青逐渐剥落，又在动水挤压和泵吸力的作用下上泛，形成油斑并逐渐扩大，甚至大面积泛油。

6防治措施

4.1防止泛油

4.1.1在设计配合比完成后，选一合适段，做好试验段施工，积累经验，调整生产配合比，并适度降低沥青和细集料的含量，提高混合料中多角碎石颗粒的含量，施工摊铺时尽量避免搅拌不匀的现象，如出现时可采用人工局部挑出。另外运输途中绝不能出现颠簸严重,运输时间长等情况。

4.1.2成品SMA沥青路面应在自然条件下冷却并养护几天时间后开放交通，将不会出现油斑现象。就如205改建工程2009年12月29日至12月31日完成120M试验段，该段在自然冷却并封闭养护4天后才开放交通，经各方检测质量优良，至今未发现任何质量问题，而在荷坳段，由于施工段落正对村子及高速公路出口，存在公交车和大型重载货车交通量的情况，当时为了保证交通通畅，在SMA面层施工结束后立即采取洒水降温等措施，使其温度降低至规范要求的50℃以下，但通车后还是出现油斑。由于SMA路面在碾压完成后必须经过一段时间的养护，只有经过自然降温养护结束后SMA的各项技术质量指标才能达到设计要求。因此在洒水降温后，只是降低表面温度，而路面内部温度尚高，路面处于软弱状态，SMA的各项技术质量指标还未达到设计要求，在重载车辆的冲击下，将对SMA的质量造成破坏，导致内部的自由沥青向上移动，形成泛油现象，因此，SMA施工中只采用洒水降温的方法不可行。之后的施工中在总结经验，对交通量大，无法给予足够养护时间的路段，同时采用了在规范允许范围内降低油石比和洒水降温两种措施后，再无出现油斑现象。

4.1.3在SMA面层施工前完善路面排水系统，防止路面积水，是防止因动水压力造成路面出现油斑的，最有效措施。

4.2防止检查井下沉

4.2.1提前施工各种检查井，并井圈采用早强水泥，保证早期各检查井井壁有足够的强度，保证行车过程中不至受压变形，导致井口下沉。

4.2.2使用预制混凝土井圈，铺筑沥青面层前一天升井，采用井盖与混凝土井圈拉筋点焊方式固定。

4.2.3先铺筑中下面层沥青混凝土，后开挖出检查井，开挖宽度大于井周围20cm,升井是采用水泥混凝土代替沥青混凝土填实，待混凝土强度合格后施工沥青面层。

4.2.4先铺筑中下面层沥青混凝土，后开挖出检查井，开挖宽度大于井周围20cm，采用沥青混凝土填实。

4.2.5凿除井圈周围沥青混凝土，重新进行检查井修复，后施工沥青混凝土修复破损路面。

5结论

施工SMA面层时做好各项施工养护，特别是安排好施工单位和交通部门之间的及时沟通，做好交通疏解方案和施工时间安排，既保证施工后有一定的施工养护时间，又保证交通安全顺畅。也能够确保有质量合格美观的沥青路面。

参考文献：

[1] 吕伟民.SMA路面的泛油及其空隙率[J].石油沥青，2001，(2)：22-24.

[2] 王哲人.路面工程．北京：人民交通出版社，2005.

[3] 公路沥青路面施工技术规范 (JTGF40―2004)[S].

[4] 公路沥青路面施工技术规范 (JTJ032―94)[s]．