SMA改性沥青路面施工技术探析.pdf

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期：2023-03-01作者简介：景鹏翔（1988），男，山西大同人，工程师，从事道路与桥梁施工工作。SMA改性沥青路面施工技术探析景鹏翔（山西省交通新技术发展有限公司，山西 太原 030012）摘要：为保证公路工程建设中的SMA改性沥青路面施工质量，结合某公路工程实际情况，对其SMA改性沥青路面施工技术具体应用进行分析，提出主要施工工序的操作方法及需要注意的要点，涉及混合料拌制、运输、摊铺、碾压等环节，以期为相关人员提供参考，保证SMA改性沥青路面施工质量。关键词：SMA改性沥青路面；沥青路面施工；混合料摊铺；混合料碾压中图分类号：U416.217文献标识码：B0 引言SMA路面是指由沥青、矿粉、纤维稳定剂及细集料组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配粗集料的骨架间隙中形成密实沥青混合料所铺筑的路面。该路面能从根本上解决路面车辙问题，而要想保证该路面施工质量，有必要根据工程实际情况，深入分析和探讨相应的施工技术。1 工程概况某 公 路 工 程 起、讫 桩 号 为 K6+632.651、K15+411.045，总长约8.778 km，其路面面层结构为SMA-13沥青混合料，厚度为 4 cm，混合料的设计用量为1654.6 t。现以该路段为例，对其SMA改性沥青路面施工技术具体应用作如下分析。2 原材料要求2.1 粗集料粗集料应保持洁净、干燥，且没有风化与杂质，强度满足要求，表面尽量粗糙，形状要与立方体接近，以保证嵌挤能力。在SMA沥青混合料中使用的粗集料宜采用反击破碎机完成二次破碎加工后得到的碎石。该工程SMA面层混合料所用粗集料为玄武岩碎石，其颗粒状况良好，针片状颗粒含量在10%以内，主要技术性能实测结果如表1所示1。根据表1实测结果可知，该工程SMA沥青混合料所用粗集料符合级配要求。表1 SMA沥青混合料粗集料技术性能实测结果石料压碎值（%）洛杉矶磨耗损失（%）表观相对密度20282.6012.39.22.776指标技术要求实测结果吸水率（%）与沥青的粘附性坚固性（%）针片状颗粒含量（%）23099802.551.06525检测频率每批/每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次每批/每100 t一次2.5 纤维稳定剂在SMA沥青混合料中掺入适量纤维稳定剂能起到改善混合料综合性能的作用，促进沥青吸附，减少或避免析漏。对于该工程所用的木质素纤维，其技术要求为：纤维长度小于6 mm；灰分含量在13%23%，且无挥发物存在；pH值在6.58.5；吸油率不小于纤维质量5倍；含水量小于5%3。3 施工工艺3.1 混合料拌制该工程SMA沥青混合料借助间歇式拌和机进行生产拌制，并配备自动检测及记录设备，对各传感器监测到的数据进行逐盘打印，所有台班均给出统计结果，由此对包含矿料级配、油石比和施工温度等在内的数据进行计算，最后实施总量检验，将其作为施工质量综合检测参考依据。施工过程中随时对天气情况进行调查，并在每天混合料拌制开始前明确天气状况能否达到施工要求，若不满足要求，则不可拌制4。采用专门的投料装置在混合料拌制过程中自动投加纤维稳定剂，添加过程要和拌和周期保持同步。对于处在松散状态的絮状纤维，需借助风送设备将其打散之后再进行上料，同时在投入完矿料之后进行干拌，在之后喷入沥青的过程中一次性喷入到搅拌锅中。在向拌和机中添加粗集料的同时添加纤维，通过干拌使纤维在混合料当中均匀分布，之后添加矿粉，继续干拌10 s，接着喷入沥青连续湿拌45 s，确保所有集料都被沥青结合料完全裹覆。在每天开盘之前都要全面检查拌和设备，确认仪表数据显示是否与真实情况相符。停止拌和后还需要对设备实施保养与检修，确保设备始终处在良好运行状态。在正式开工之前需要对冷料仓进行反复多次地调整，直到冷、热料仓的进料达到完全匹配，避免待料，并减少溢料。混合料装车开始前应确保贮存仓内有适量混合料，不可随拌随装，每次都要装满一整车，并在贮存仓中配备自动保温装置，以免温度损失。拌和完成后的混合料要做到随拌随用，不可储存太长的时间，否则有可能发生析漏，导致沥青用量无法达到均匀5。施工中必须重视并做好温度控制，如果出厂时混合料的温度达到195 及以上，则应将其废弃，不可在施工中使用。此外还要随时观察实际出料情况，若冒出的是白烟，则为正常情况；若冒出的是青烟，则要注意检查温度。在每天的上午和下午分别取一组试样进行马歇尔试验与抽提筛分试验，以此确定混合料自身物理力学性质。施工中要对沥青用量及矿料级配进行严格控制，确保油石比和设计值之间的偏差不超过0.2%。3.2 混合料运输混合料运输建议使用载重不小于40 t的运料车，要求车况良好，在正常施工过程中，应确保摊铺机械之前至少有3台运料车随时等待卸料。在混合料运输开始前，应先在车厢与底板表面分别涂刷隔离剂。从拌和机向运料车装料时，为防止离析，需分三次移动运料车。在任何情况下都要在运料车上覆盖一层苫布，同时还要在车厢两侧分别覆盖一层棉被，避免混合料温度降低导致硬结6。运料途中不可随意停歇。卸料必须干净，若发现残留，应立即清理，以免凝结下次装料。运料车进入现场后，应先对混合料温度进行检测，要求不能比摊铺施工温度低，否则应将其退回。在运料途中应安排专人随时观察混合料是否存在异常，如糊料与花白料等。一旦发现异常，应立即通知相关人员暂停装料，对于已经装完的料，需根据实际情况将其废弃。装料结束后将运料车开走，停在合适的地方由专人实施二次表观检查，同时进行温度检测，经检测确认出厂温度符合要求后，签发相应的出厂单，允许混合料出厂。在拌和站的检查处设立检查梯，以便于人员完成检查工序。在连续摊铺施工中，运料车需要停在摊铺机械之前1030 cm的位置，避免与摊铺机械发生碰撞。74交通世界TRANSPOWORLD3.3 混合料摊铺面层摊铺前应先做好下承层处理，铣刨不平整处，切割并修补被油脂污染的部位，并用空压机吹扫，如使用水洗的方法，则要在水洗后完全晾干。开工前喷洒乳化沥青作为黏层油，其用量控制在 0.30.4 L/m2。在每天施工开始前都要清理前一天施工留下的接缝，并做好平整度检查，再均匀涂刷一层乳化沥青，确保接头达到紧密7。面层摊铺必须借助摊铺机械进行，要求摊铺机械具备一定压实功能。此外，为防止摊铺时发生温度离析或在装料时发生离析，还需配备一台转运车，在摊铺时进行必要的二次搅拌，保证最终的摊铺质量。摊铺开始前预先对熨平板进行加热，使其温度不低于100，同时还要在摊铺时启动夯实装置。现场摊铺速度要和混合料生产及供料速度达到平衡，并保证摊铺的均匀和连续性。摊铺时不可随意更改速度，更不允许中途停歇。考虑到SMA沥青混合料的干拌与湿拌时间均相对较长，可能会对拌和机产量造成影响，故摊铺速度应适当放慢，一般要求控制在 23 m/min。如果供料数量不足，则要集中等候和摊铺，尽可能减少停顿次数。对于SMA沥青混合料，其摊铺温度需要比其他混合料略高，而且气温在15 以下，则不允许进行摊铺施工。摊铺施工时的松铺系数采用试验段施工的方法确定。对SMA混合料进行运输、等候与摊铺时要注意观察，一旦发现沥青发生析漏，则应在暂时停止卸料的同时确定析漏产生原因，然后通过适当降低施工温度与减少沥青材料用量等方法解决。降雨和下层较为湿润的条件下都不可进行摊铺。SMA沥青混合料面层的找平借助非接触式平衡梁完成。以摊铺厚度、宽度与速度为依据对输料门实际开度进行适当调整，确保输料与分料达到匹配，同时做到左右均衡。此外，还需要对分料螺旋高度进行必要的调整，确保混合料的高度始终不低于螺旋器自身高度2/3，以确保混合料压力始终保持稳定。分料过程应保持均匀和缓慢，以免离析。3.4 混合料碾压SMA沥青混合料的碾压借助双钢轮振动压路机进行，在碾压过程中严格遵循以下各项基本原则：紧跟前方摊铺机械、缓慢、高频和低幅。当检查发现混合料出现推移时，应立即复查混合料级配是否发生变化。为防止温度损失，应配备数量充足的压路机，以双车道为例，压路机数量应达到4台以上8。将混合料摊铺完成后，应在温度相对较高的情况下尽快碾压，注意不可在低温条件下反复碾压，否则会使石料的棱角被磨掉，或被压碎。混合料的初压以静压为主，碾压应持续到摊铺机械的跟前，一般静压1遍即可，快速进入复压过程。复压在初压完成后立即进行，借助重型振动压路机，连续振压34遍，注意避免将集料压碎，并达到相关要求的压实度。复压完成后立即开始终压，终压的主要目的在于消除面层上的轮迹，使路面达到平整，形成要求的构造深度。需要注意，SMA沥青混合料不可使用轮胎压路机进行碾压，否则会由于揉搓过度导致泛油，此外还要注意防止碾压过度，碾压结束标准为压实度不低于98%，或经现场取样检验得出空隙率在6%以下。碾压施工中安排专人随时观察确认混合料是否发生推移，若发现推移，则说明混合料自身存在问题，无法达到相关质量要求，需要在暂时停止施工的同时分析其产生原因。4 结束语综上所述，SMA路面在当前公路工程建设中的应用越来越多，在提高路面抗车辙能力等方面发挥了重要作用，以上结合实例对该路面施工技术应用进行了初步分析与总结，旨在为其他类似公路工程的SMA路面施工提供可靠的技术参考，从根本上保证SMA路面施工质量，最大程度发挥出该路面的功能特征。参考文献：1 邓力铭，陈阿奇，陈建华，等.浅谈SMA改性沥青路面施工技术J.散装水泥，2022（4）：84-86，89.2 王勋，梁勇，陈搏，等.骨架约束作用对沥青磨耗层抗滑性能影响研究J.路基工程，2022（2）：56-62.3 季节，王哲，郝记秀，等.煤直接液化残渣改性沥青路面结构车辙预估J.长安大学学报（自然科学版），2021，41（1）：21-29.4 余建清.市政道路SMA改性沥青路面施工及接缝处理要点探析J.运输经理世界，2020（11）：144-145.5 王小庆，展洪斌.差异改性沥青路面的沥青配合比设计及施工质量控制J.科技创新导报，2020，17（14）：49-51.6 吴国雄，叶新雨，余苗，等.基于黏弹性的橡胶改性沥青路面抗滑性能研究J.重庆交通大学学报（自然科学版），2020，39（2）：81-86.7 高占华，王联芳，赵海云.橡胶粉/SBS复合改性沥青路面性能试验研究及工程应用J.公路交通科技（应用技术版），2016，12（1）：62-64.8 张明.SMA沥青路面材料的制备工艺及专用设备的工程应用J.山西交通科技，2012（5）：80-82.75