SMA―13沥青面层施工工艺及质量检测

摘要： 介绍了用SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料的施工方法及质量检测。

Abstract： This paper introduces the construction method and quality inspection of SMA-13 asphalt mastic mixture.

关键词： SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料；施工工艺；质量检测

Key words： SMA-13 asphalt mastic mixture；construction technology；quality inspection

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）18-0134-03

0 引言

菏泽至关庄高速公路起自日东高速公路，至鲁豫省交界处关庄，全长61.548km。本合同段为菏关高速公路第五合同段，全长为13.048公里。菏关高速公路路面的上面层为SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料（4cm厚）。沥青玛蹄脂碎石混合料（简称SMA）是一种由沥青、少量的细集料、纤维稳定剂和矿粉组成的沥青玛蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙，组成一体的沥青混合料。改性沥青SMA因具有良好的实用性能可广泛应用于新建道路和旧路改造和维修中相信在不久的将来，SMA将得到大力推广使用，必将在我国的道路建设中发挥重要作用。

1 材料

1.1 粗、细集料

沥青玛蹄脂碎石混合料粗、细集料选用坚硬、无风化、表面粗糙、接近正方体洁净的玄武岩。应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对热拌沥青混合料粗、细集料的要求。

1.2 填料

填料采用石灰岩质矿粉，矿粉应干燥、洁净、无结块， 不允许采用回收粉作为填料。

1.3 沥青

SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料上面层采用聚合物改性沥青SBS I-D级，其质量符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）要求。

1.4 纤维稳定剂

①木质纤维稳定剂的质量符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的要求。SMA-13上面层沥青玛蹄脂碎石混合料木质纤维的添加量为大于总量的0.3%。

②纤维应存放在室内或有棚盖的地方，松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮，不结团。

2 配合比

经生产配合比验证，确定出用于生产的标准配合比为10～15mm碎石占42%，5～10mm碎石占36%， 0～5mm碎石占11%，矿粉占11%，木质纤维用量为0.3%，沥青用量为6%。

3 投入的施工机械

常用机械设备如表1所示。

4 施工工艺

4.1 准备下承层

①为保证下承层与SMA-13上面层的粘结以及密水性，粘层施工后应在确保下承层的清洁和平整度符合施工条件的基础上，于24小时内进行施工。

②正式施工前，先按照直线20m、曲线10m一个断面的标准对拟铺筑路段进行标高与中边桩测量，并在摊铺前设立导向控制支架，控制方式选为钢丝引导高程，钢丝张力R800N。

4.2 混和料的拌和

①拌和机械选用LQC240（240t/h）型沥青拌和站一套，玛连尼-175（175t/h）型沥青拌和站一套，总生产能力为415t/h，选用集中厂拌法。SMA-13混合料的生产率降低，应在计算拌和能力时充分考虑到，以免影响摊铺，造成停顿。

②装载机负责将碎石与石屑装料，但在装料的过程中为了避免混入杂质，应将铲斗离地面20cm左右。集料的不同意味着其性质等方面存在一定差，因此在存储过程中应区别对待，科学合理地放置集料。

③集料烘干筒的倾角和火焰大小根据集料湿度、气候情况、要求的沥青混合料出厂温度调节。每天开始拌和的几盘集料应适当加大火焰，提高集料加热温度。利用导热油加热沥青材料，由于要求拌和的沥青混合料出厂温度符合170～185℃，因此沥青与矿料的加热温度应据此进行适当调节，但切记改性沥青结合料的加热温度必须小于185℃，沥青结合料的加热温度必须小于175℃。若沥青与集料的粘结力由于混合料出厂温度过高而受到影响，必须禁止使用该混合料，并且已经施工的部分也应该予以清除。

④为了防止矿粉仓起拱，导致矿粉流出，应为拌和机的矿粉仓配备振动装置。为了减少矿粉投入时间，拌和机宜将投料口扩大。

⑤确定沥青混合料拌和时间的标准是所有矿料颗粒全部裹覆结合料、混合料拌和均匀，并且确定时间后还需进行试验。诸多因素都会影响到拌合时间的最终确定，包括拌和机能力、沥青用量、集料粒径、材料的湿度、施工气温等。

⑥SMA-13混合料只限当天使用。添加木纤维须在混合料中充分分散，拌和均匀。拌和机配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维在喷入沥青的同时采用风送设备喷入拌和锅，纤维不加热，在拌和过程中必须充分分散，与沥青混合料拌和均匀拌和时间宜延长5s以上。经5～10s的干拌后，再投入矿粉。拌和SMA混合料的拌和机应有良好的密闭性，防止纤维、石粉飞扬，影响添加数量。

⑦应严格依照相关规范标准对出厂沥青混合料的重量和温度进行检测，并将检测结果和出厂时间记录在案，签发一式三份的运料单，一份交司机，一份交摊铺现场，一份存拌和厂。

4.3 运输

①使用前后都必须保证运料车车厢干净整洁。最好涂一薄层适宜的隔离剂或防粘结剂在车厢侧板和底板上，如此能够有效防止沥青混合料与车厢板粘结。可使用掺加表面活性剂或少量柴油的油水混合物，但禁止在车厢底部积聚余液。

②为避免出现粗细集料的离析现象，在装料过程中应尽量持续挪动汽车位置。

③运料车必须加盖苫布，有条件时宜采用具有保温功能的运料车。

④为保证施工质量，应保证沥青混合料运输车的运量大于拌和能力或摊铺速度，要求施工时至少等候了五辆运料车，确保在施工过程中不会出现由于材料不足导致的停工。

⑤若运料车轮胎上带有异物，那么一旦该车进入施工现场，就会污染已洒布的粘层，造成严重的不良后果，因此必须保证进入施工现场的运料车轮胎干净。运料车在粘层上行驶时，应避免急刹车、急转弯掉头等使下层造成损伤。

⑥当连续摊铺时，为避免出现运料车撞击摊铺机现象，应在摊辅机前 100～300mm处停住运料车。当进行卸料操作时，应使运料车挂空挡，靠摊辅机推动前进。

⑦运料车卸料必须倒净，如发现有余剩，应及时清除，防止硬结。

⑧当沥青混合料运输至施工现场时应先进行仔细检查，确保材料符合施工条件，若在检查过程中发现材料不符合条件，应禁止该材料进入施工现场。

⑨在运输及等待混合料的过程中若发现其存在任何异常情况，都应该及时作出反应，通过分析形成原因，找到有效解决方案。

4.4 摊铺

①摊铺采用一台摊铺机进行摊铺，摊铺机的熨平板应根据路面横坡和路拱调整，熨平板的连接部分的调节应确保摊铺的混合料不致出现明显的痕迹和裂缝。

②摊铺采用一台摊铺机进行摊铺。摊铺机采用非接触式平衡梁控制方式，为保证横坡度、摊铺厚度及振动频率一致，摊铺机应装有自动调平装置和预压实装置。

③摊铺机必须在开始铺筑前提前30～60min利用电对熨平板预热，并结合实际气温确定加热温度，若气温较高，应适当降低加热温度；若气温较低，应适当提高加热温度。另外为了确保最终在施工质量，每天施工前应尽量选用温度较高的混合料。

④综合分析拌合站的运输能力、拌合能力，将摊铺机的行走速度定为2～3m/min。同时为了避免出现离析现象，应合理控制螺旋布料器的转速，既不能过快也不能过慢，应尽量使其与链板送料器的速度相匹配，同时为了确保施工的准确性，应严格依照相关规范要求安装摊铺机螺旋布料器两端的自动料位器，确保施工质量符合要求。

⑤为确保摊铺施工质量符合要求，避免出现离析现象，应严格依照相关规范标准进行摊铺，选用的摊铺工艺必须满足摊铺连续不间断、均匀、缓慢的要求。若在实际摊铺过程中出现意外情况，应及时分析原因并找到应对措施。

⑥摊铺机在一台运料车卸完开出后应不等受料斗内的混合料全部用完就折起回收，并立即准备接收下一台运料车卸料。

⑦在实际摊铺过程中若出现铺机供料不足的问题，应最大限度地减少摊铺机的停顿次数，具体的措施就是采用运料车集中等候，集中摊铺的方式。在实际摊铺施工中应依据现场实际情况随机应变，确保摊铺施工符合要求，比如若等料时间过长，随着混合料温度的降低，其表面会形成硬壳，为确保施工质量，在接下来的摊铺施工中应将硬壳去除。

4.5 压实

路面宜采用振动压路机碾压。采用振动压路机碾压时应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。即压路机紧跟在摊铺机后面，采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。且宜采用初压1遍，复压2～4遍，终压1遍的连续压实方式。当摊铺机振动能力较强，摊铺后初始压实度较大，经采用振动压路机试压在碾压轮前不产生严重推移变形的混合料，可不进行初压，直接进入复压工序。

注意事项：①碾压应紧跟在摊铺机后高温状态下开始碾压，不得等候。②为了防搓揉作用将沥青结合料挤到表面，最好不要采用轮胎压路机碾压。③为了防止石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤，禁止在碾压终了温度以下作反复碾压。且在实际碾压过程中若出现任何异常情况，应立即采取停止碾压措施，及时找到原因并采取应对措施。④应尽量缩短压路机碾压的总长度，确保其不超过80～100m。压路机碾压过程中最好不要采取首尾相接的纵列方式，应在横向错开排列成梯队压实。应结合摊铺速度，合理确定压路机的碾压段长度，确保其能够保持施工平衡及稳定，尽量减少压路机随意停顿。⑤压路机碾压过程中即使出现混合料沾轮现象，也禁止刷柴油，可采取向碾压轮喷洒少量水或添加有防止沾轮的表面活性剂如水。此外，必须采取有效措施确保压路机干净整洁。⑥压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。压路机施工结束后不得停留在当天铺筑尚未彻底冷却的路面上。⑦若在碾压施工中发现施工操作存在异常问题，或者已施工结果无法满足施工要求，必须立即停工，及时分析原因并找到解决方案。⑧压路机能够大大提升碾压效率和质量，但是某些特殊部位压路机无法发挥作用，比如桥梁或挡墙的构造物接头、拐弯死角等，针对这些特殊部位应采取振动夯板压实措施。

4.6 接缝

①接缝部位容易出现离析现象，针对这种问题在进行沥青路面施工时应确保接缝紧密、连接平顺，严格依照相关规范标准进行操作。②保证横缝粘结紧密，连接平顺，压实充分。用3m直尺检查平整度，确保其平整度符合要求，若发现其不符合要求应立即整改。当施工结束时，若摊铺机在接近端部前约1m处，应把熨平板稍稍抬起驶离现场，用人工将端都混合料P齐后，然后趁尚未冷透时在预定的摊铺段的末端先撤一薄层砂带，摊铺混合料后趁热在摊铺层上挖出一道缝隙，缝隙应位于撤砂交界处，在缝中嵌入一块与压实层厚等厚的木板，待压实后铲除撒砂的部分，撤击木板，并在端部洒布沥青，以便下次接着摊铺。③若横向接缝开始摊铺新混合料，那么应先放置起始垫板在已铺段上，抬起摊铺机的熨平板，保证混合料松铺厚度与己压实路面厚度之差等于垫板的厚度。在已压实路面上架设已预热的摊铺机熨平板，通过高温软化沥青层及接茬，使摊铺碾压成为一体。④碾压横向接缝时，应先用双轮压路机进行横向碾压，若压路机较重，可直接利用压路机进行碾压，压实一遍后即改为纵向碾压。

4.7 开放交通及其他

①沥青路面摊铺完毕后，开放交通的标准是摊铺层完全自然冷却，且混合料表面温度小于50℃。②严禁在铺筑好的沥青层上堆放杂物，在开放交通之前，应做好各项准备工作，包括控制交通、保证路面整洁无污染等，确保路面质量不受影响，最大限度地延长其使用年限。③当发现SMA-13沥青面层在开放交通后，有运料车转弯时出现掉粒、搓动等情况时，要加强早期交通的控制，待聚合物完全硬化后恢复正常交通。

5 质量检测

5.1 混合料质量控制与检验

拌合站控制室应严格监管各种矿料及沥青的用量和拌合温度，并将监管结果记录在案，明确各种矿料及沥青从出库到使用的全过程，确保每个环节都落实到位，各个环节都严格遵守相关规范标准。同时为了避免出现离析，应在每天上午和下午各取一组试样进行燃烧法测定试验，以防万一。

5.2 现场质量控制

现场压实度采用马歇尔试验的密度进行压实度和现场空隙率双控制，现场压实度应能够满足相关规范标准的要求。

5.3 SMA-13沥青面层实测项目

SMA-13沥青混凝土面层实测项目如表2所示。

6 小结

菏关高速公路五合同段路面上面层施工的SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料，经过质检部门的检测各项指标均满足规范的质量标准，此类面层的施工工艺和质量检测可能还有不足，需要大家共同探索，从而更好地保证SMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料面层的施工质量，创造出更加优质的工程。

参考文献：

[1]何荣裕.SMA的路用性能及其应用技术研究[D].大连理工大学 2002.

[2]白潇娟.谈橡胶沥青混凝土施工工艺[J].山西建筑，2012（08）.

[3]孙雪伟.AR-AC13橡胶沥青混合料设计与施工[J].中外公路，2008（05）.