董直化

摘要：近年來，越來越多的市政工程在道路建設(shè)中采用改性瀝青SMA進(jìn)行路面上面層鋪設(shè)，因此研究改性瀝青SMA面層的施工工藝及質(zhì)量控制方法，是市政道路發(fā)展的需要。本文中從施工角度對(duì)SMA混合料施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行了分析、闡述。

關(guān)鍵詞：改性瀝青；SMA路面；施工工藝；質(zhì)量控制

前言

近年來，越來越多的市政工程在道路建設(shè)中采用改性瀝青SMA進(jìn)行路面上面層鋪設(shè)，SMA是瀝青瑪蹄脂碎石混合料的簡稱。通常我們把瀝青與礦粉、纖維及少量的細(xì)集料組成的混合物稱為瀝青瑪蹄脂。SMA路面就是按照內(nèi)摩擦角最大、空隙率最小的原則配置間斷級(jí)配的粗集料，使其成為相互嵌擠的密實(shí)骨架，然后用瀝青瑪蹄脂填充其骨架間隙的一種路面結(jié)構(gòu)，這是一種新型的路面結(jié)構(gòu)形式，這種路面在投入使用后體現(xiàn)了比普通瀝青混凝土路面更加優(yōu)越的路面性能，如更好的高溫穩(wěn)定性、防水抗滑性能和抗變形能力，但是這種路面結(jié)構(gòu)施工過程比較繁瑣，所以，施工人員在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)重視SMA施工過程質(zhì)量控制，科學(xué)合理設(shè)計(jì)施工順序，進(jìn)而提高SMA路面的施工質(zhì)量。

1改性瀝青SMA施工工藝及質(zhì)量控制

1.1原材料質(zhì)量控制

（1）瀝青：采用優(yōu)質(zhì)SBS改性瀝青，其技術(shù)要求應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中相應(yīng)規(guī)定。瀝青質(zhì)量應(yīng)從源頭抓起，對(duì)于瀝青性能的整套檢驗(yàn)，至少應(yīng)對(duì)每批到貨瀝青檢驗(yàn)一次。施工單位對(duì)每車瀝青進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)和延度檢驗(yàn)，并留樣備檢。

（2）粗集料SMA面層的粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，應(yīng)優(yōu)先選用顆粒形狀良好、抗沖擊性能好、石質(zhì)堅(jiān)硬、近似立方體顆粒的碎石，宜采用玄武巖集料和輝綠巖集料。粗集料質(zhì)量應(yīng)從源頭抓起，派專人進(jìn)駐集料加工廠，對(duì)不合格的集料不得裝車、裝船，其檢測頻率為1000噸一次。

（3）細(xì)集料：采用堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)級(jí)配的人工軋制的玄武巖、輝綠巖或石灰?guī)r細(xì)集料，不能采用山場的下腳料?？刹捎锰烊簧?、人工砂及石屑，細(xì)集料的棱角有助于提高材料內(nèi)摩阻角，所以細(xì)集料也應(yīng)有適當(dāng)?shù)念w粒組成，還需與瀝青有良好的粘附性。對(duì)進(jìn)場細(xì)集料按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）及設(shè)計(jì)文件規(guī)定進(jìn)行檢查，其檢測頻率為500噸一次。

（4）填料：瀝青混合料的填料可采用石灰?guī)r石料磨細(xì)得到的礦粉，但填料礦粉不要太細(xì)，過細(xì)會(huì)降低和易性，并且會(huì)降低瀝青面層的水穩(wěn)定性，但也不得過粗，否則會(huì)使礦料與瀝青間的作用不充分。注意礦粉要求干燥、潔凈，以防含有雜質(zhì)影響瀝青混合料的整體質(zhì)量，拌和機(jī)回收的粉料不得用于拌制瀝青混合料，以確保SNA面層的質(zhì)量。礦粉檢測頻率為100噸檢測一次。

（5）抗剝離劑：SMA面層用抗剝離劑，應(yīng)有較強(qiáng)的抗老化性能，在160℃老化5小時(shí)后，其性能要根據(jù)《公路工程瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ052-20（D）中T0663-2000瀝青抗剝落劑性能評(píng)價(jià)合格后，才能使用。

（6）穩(wěn)定劑：采用優(yōu)良的木質(zhì)素絮狀纖維，摻加比例以瀝青混合料總量的質(zhì)量百分率計(jì)算，通常情況下用于SMA路面的木質(zhì)素纖維不宜低于0.3%，必要時(shí)可適當(dāng)增加纖維用量。木質(zhì)素絮狀纖維摻加量的允許誤差宜不超過±5%，具體以改性瀝青SMA配合比設(shè)計(jì)為準(zhǔn)。

1 2改性瀝青SMA配合比設(shè)計(jì)

（1）應(yīng)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTC F40-2004）的相關(guān)規(guī)定來確定改性瀝青SMA面層的配合比設(shè)計(jì)。

（2）應(yīng)嚴(yán)格做好改性瀝青SMA面層的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比試驗(yàn)，確定最佳瀝青用量和礦料級(jí)配。

（3）采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)改性瀝青SMA配合比最為適合。采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌并鋪筑試驗(yàn)段，對(duì)試驗(yàn)段路面進(jìn)行鉆芯取樣，然后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，并檢驗(yàn)瀝青用量以及礦料篩分，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比，用來指導(dǎo)后面改性瀝青SMA的大規(guī)模生產(chǎn)。在施工過程中，不得隨意更改，確保瀝青混合料各項(xiàng)指標(biāo)盡可能地接近生產(chǎn)配合比的要求。

1.3瀝青中面層的檢查、清掃與噴灑粘層瀝青

（1）瀝青中面層的質(zhì)量檢驗(yàn)。按規(guī)范要求對(duì)中面層的外觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，對(duì)局部質(zhì)量缺陷（例如嚴(yán)重離析和開裂、油污染等）應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修復(fù)；

（2）對(duì)中面層表面的污染物必須清掃干凈，必要時(shí)用水沖刷，對(duì)于局部被水泥等雜物污染沖刷不掉的，應(yīng)用人工將表面水泥砂漿鑿除；

（3）對(duì)中面層表面，清掃干凈、沖洗的水跡晾干后噴灑粘層瀝青，以澆灑均勻，不流淌不粘輪為準(zhǔn)。粘層瀝青噴灑后應(yīng)進(jìn)行交通管制，禁止任何車輛通行和人員踩踏，不粘車輪時(shí)才可攤鋪上面層。

1.4改性瀝青SMA的拌制

（1）嚴(yán)格掌握改性瀝青和集料的加熱溫度以及改性瀝青SMA的出廠溫度。瀝青加熱溫度控制在170℃左右；集料的加熱溫度控制在180～190℃，且保證礦質(zhì)集料的溫度在整個(gè)生產(chǎn)過程中基本恒定；瀝青混合料的出廠溫度控制在175～185℃，派專人對(duì)瀝青混合料出廠前的溫度進(jìn)行檢測并用帆布覆蓋。如發(fā)現(xiàn)溫度超過195℃或成花白狀等異?；旌狭希瑧?yīng)予廢棄。

（2）絮狀木質(zhì)素纖維穩(wěn)定劑采用機(jī)械，利用風(fēng)送式將纖維分散，再吹入拌合鍋里。拌合時(shí)間控制：干混合的拌和時(shí)間為35s，保證混合料拌合均勻。

（3）拌和樓控制室要逐盤打印改性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)各種材料的配比和改性瀝青SMA油石比的誤差。

（4）拌和時(shí)間由試拌確定，必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料，并以瀝青混合料拌和均勻?yàn)槎取?/p>

（5）要注意目測檢查混合料的均勻性，及時(shí)分析異常現(xiàn)象。如混合料有無花白、冒青煙和離析、析漏等現(xiàn)象。如確認(rèn)是質(zhì)量問題，應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。在生產(chǎn)開始以前，有關(guān)人員要熟悉本項(xiàng)目所用各種混合料的外觀特征，這要通過細(xì)致地觀察室內(nèi)試拌的混合料而取得。

（6）要嚴(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。調(diào)整礦粉填加方式，避免礦質(zhì)混合料中小于0.075mm顆粒偏低的現(xiàn)象出現(xiàn)。每臺(tái)拌和機(jī)開拌后每天上午、下午各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)配和改性瀝青SMA的物理力學(xué)性質(zhì)，每周應(yīng)檢驗(yàn)1-2次殘留穩(wěn)定度。

（7）混合料不得在儲(chǔ)料倉中長時(shí)間儲(chǔ)存，以不發(fā)生瀝青析漏為度，且不得儲(chǔ)存過夜。

（8）每天結(jié)束后，用拌和樓打印的各料數(shù)量，進(jìn)行總量控制。以各倉用量及各倉篩分結(jié)果，在線檢查礦料級(jí)配；計(jì)算平均施工級(jí)配和油石比，與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行校核；以每天產(chǎn)量計(jì)算平均厚度，與路面設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行校核。

1.5改性瀝青SMA的運(yùn)輸

（1）整個(gè)施工過程以攤鋪機(jī)為中心，根據(jù)攤鋪機(jī)的工作情況決定運(yùn)輸車輛的數(shù)量，保證攤鋪機(jī)能連續(xù)、均勻、不間斷的鋪筑，避免車輛過多而使SMA瀝青混合料溫度降低。

（2）所有運(yùn)輸車輛均采用帆布覆蓋，SMA瀝青混合料運(yùn)到現(xiàn)場溫度不低于170℃。

（3）運(yùn)料車在離攤鋪機(jī)50～80cm時(shí)以空擋停車，使其由攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)，嚴(yán)禁運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)，以確保攤鋪平整度。

1.6改性瀝青SMA的攤鋪

（1）瀝青路面的松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)試鋪段確定，攤鋪過程中應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，達(dá)不到要求時(shí)需進(jìn)行調(diào)整。

（2）連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪，是提高路面平整度晟主要的措施。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌合機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械的配套情況及攤鋪厚度，按規(guī)定以3m/min左右的速度予以調(diào)整選擇，容許放慢1m/min～2m/min，做到緩慢、均勻、不間斷的攤鋪。不應(yīng)任意快速攤鋪幾分鐘，然后停下來等下一車料。工作人員的午飯要分批輪換交替進(jìn)行，切忌停鋪用餐，爭取做到每天收工才停機(jī)一次。

（3）瀝青混合料在未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏。一般不用人工不間斷地整修，只有在特殊情況下，如局部出現(xiàn)離析時(shí)，需在現(xiàn)場主管的指導(dǎo)下，允許用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予鏟除，并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。

（4）改性瀝青SMA瀝青混合料上面層宜采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度。由兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè)實(shí)施攤鋪，前攤鋪機(jī)過后，攤鋪層縱向接縫上應(yīng)呈斜坡，后面攤鋪機(jī)應(yīng)跨縫5-10cm攤鋪。兩臺(tái)攤鋪機(jī)距離不應(yīng)超過10m。

（5）攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，并使料門開度、鏈板送料器中的速度和螺旋布料器轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器中的料量應(yīng)高于螺旋布料器中心，使熨平板的擋料板前的混合料在全寬范圍內(nèi)均勻分布，并在每天起步前就應(yīng)將料量調(diào)整好，再實(shí)施攤鋪，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象，并隨時(shí)分析、調(diào)整粗細(xì)集料是否均勻，檢測松鋪厚度是否符合要求。攤鋪前應(yīng)將熨平板預(yù)熱至規(guī)定溫度（不低于100℃），攤鋪時(shí)熨平板應(yīng)采用中強(qiáng)夯等級(jí)，使鋪面的初始?jí)簩?shí)度不小于85%，攤鋪機(jī)熨平板必須拼接緊密，不允許存有縫隙，防止卡人粒料將鋪面拉出條痕。

（6）要注意攤鋪機(jī)接料斗的操作程序，以減少粗細(xì)料離析。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有10cm厚的熱料時(shí)，下一輛運(yùn)料車立即開始卸料，做到連續(xù)供料，并避免粗料集中。

（7）選擇在當(dāng)日高溫時(shí)段進(jìn)行攤鋪，路表溫度低于15%時(shí)不宜攤鋪，攤鋪遇雨時(shí)，應(yīng)立即停止施工，并消除未壓實(shí)成型的混合料；遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪。

1.7改性瀝青SMA的碾壓成型

（1）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，混合料攤鋪后必須緊跟在盡可能高溫的狀態(tài)下開始碾壓，不得等候。不得在低溫狀態(tài)下反復(fù)碾壓，防止磨掉石料棱角，壓碎石料，破壞石料嵌擠。

（2）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)時(shí)，壓路機(jī)的輪跡應(yīng)重疊1/3～1/4的碾壓寬度。不得向壓路機(jī)輪上涂油或油水混合液，需要時(shí)可噴涂清水或肥皂水。

（3）壓路機(jī)應(yīng)以均勻的速度碾壓（見表1單位：km/h），壓路機(jī)的適宜碾壓速度隨初壓、復(fù)壓、終壓及壓路機(jī)的類型而定。

（4）改性瀝青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)，使攤鋪路面在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，且碾壓溫度應(yīng)符合規(guī)定要求。壓路機(jī)折返應(yīng)呈梯形，不應(yīng)在同一斷面上。

（5）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)專崗檢查。改性瀝青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)場空隙率不大于6%后，不再做過多碾壓。如碾壓過程中發(fā)現(xiàn)有瀝青瑪蹄脂上浮或石料壓碎、棱角明顯磨損等過碾壓現(xiàn)象，應(yīng)停止碾壓。

（6）路面壓實(shí)完成24h后，方能允許施工車輛通行。

1.8SMA施工縫的處理

（1）縱向施工縫：對(duì)于采用兩臺(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縫碾壓以消除縫跡。上中層縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。

（2）橫向施工縫：全部采用平接縫。用三米直尺沿縱向位置，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸的地方定出接縫位置，用鋸縫機(jī)割齊后鏟除；繼續(xù)攤鋪時(shí)，應(yīng)將接縫鋸切時(shí)留下的灰漿沖洗干凈，涂上少量粘層瀝青，攤鋪機(jī)熨平板從接縫處起步攤鋪；碾壓時(shí)用鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí)，從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。

2 SMA面層施工的質(zhì)量檢查

（1）原材料的檢查包括改性瀝青、粗集料、細(xì)集料、填料、抗剝離劑、穩(wěn)定劑。

（2）混合料的質(zhì)量檢查：油石比、礦料級(jí)配、穩(wěn)定度、流值、空隙率、殘留穩(wěn)定度?；旌狭铣鰪S溫度、運(yùn)至現(xiàn)場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、碾壓終了溫度；混合料拌和的均勻性等。

（3）面層質(zhì)量檢查：厚度、平整度、寬度、橫坡度、壓實(shí)度、偏位；攤鋪的均勻性。同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造深度和擺式摩擦系數(shù)的跟蹤檢測，鋪筑完成后構(gòu)造深度宜在0.8mm～1.3mm的范圍內(nèi)，擺式摩擦系數(shù)的擺值宜不小于60。

（4）施工壓實(shí)度的檢查以鉆孔法為準(zhǔn)，鉆孔檢測頻率一般為單幅雙車道每公里10個(gè)。

3改性瀝青SMA施工中易產(chǎn)生的問題及對(duì)策

（1）過碾壓。對(duì)SMA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。SMA結(jié)構(gòu)過碾壓除了可能會(huì)壓碎碎石外，還會(huì)使瑪蹄脂部分上浮，構(gòu)造深度減小，因此，在碾壓過程中，要求必須特別注意表面構(gòu)造，以便有適宜的構(gòu)造深度，通常以保持在0.8mm～1.3mm為佳（與最大粒徑有關(guān)）。

（2）出現(xiàn)油斑。SMA路面通車后出現(xiàn)油斑也是常見的一種病害。它往往是由于漏投、晚投、少投纖維，干拌時(shí)間不夠，纖維沒有充分分散及瀝青用量不均勻所引起的，也可能是由于纖維穩(wěn)定劑數(shù)量不夠，材料出現(xiàn)離析，瀝青用量使用不均、過多或過少引起的。這種路面在行車過程中，往往會(huì)引發(fā)車轍變形。解決油斑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）對(duì)改性瀝青來說，碾壓成型溫度不夠高是常見的毛病。通常低于130℃時(shí)碾壓的效果就很差了。如果在低溫時(shí)找平、碾壓，表面就可能出現(xiàn)不平整的修補(bǔ)痕跡。未充分碾壓的路段，無法避免行車碾壓過程中出現(xiàn)車轍，這是壓實(shí)不足造成的變形。

（4）對(duì)于有的改性瀝青SMA面層在開放交通后幾天或更長一段時(shí)間內(nèi)，路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)似乎沒有完全硬化現(xiàn)象，有些大噸位運(yùn)料車在轉(zhuǎn)彎時(shí)能使表面出現(xiàn)掉?；虺霈F(xiàn)輪跡。在出現(xiàn)這種情況以后，可采用加強(qiáng)早期交通管理的方法來加以控制。

4結(jié)語

總之，施工工藝對(duì)于SMA瀝青混合料的施工質(zhì)量有著較大的影響，我們必須認(rèn)真了解了SMA瀝青混合料的相關(guān)特性后，選用合理的設(shè)備，按照規(guī)定要求進(jìn)行施工管理，方可有效的提高SMA瀝青混合料的施工質(zhì)量，不斷提升路面使用性能。