浅谈SMA-13沥青路面的质量控制

　　摘要：SMA是一种新型沥青混合料,文章针对其独特的材料组成及施工生产环节要求较高的特点,详细说明SMA的特点,施工工艺,质量要求等重点,以保证工程质量。

　　关键词： SMA 混合料; 质量控制

　　Abstract: SMA is a new type of asphalt mixture, the article for its unique material composition and construction characteristics of production processes require higher, and detailed description of the SMA characteristics, construction technology and quality requirements, to ensure the quality of the project.

　　Key words: SMA; mixture; quality control

　　中图分类号：F540.32 文献标识码：A 文章编号：

　　前言

　　随着城市的定位及城市发展战略，在新一轮的城市基础设施建设中，进一步完善主城区城市路网，对促进引导城市进一步开发发展，提高城市形象，推动城市经济的发展，有着十分重要的意义。

　　对一个城市来说，城市道路状况的好坏，直接影响城市的形象，如何让提高城市道路的沥青路面质量，已经是摆在我们面前的重要问题，采用改性沥青和沥青马蹄脂碎石混合料，以解决路面抗滑和耐久性的矛盾，就是当前收到国内外普通重视和青睐的先进技术措施之一，我市从2005年开始推广SMA沥青路面施工以来，对SMA施工工艺和质量控制越来越成熟，本人结合外环东路快速化改造工程SMA-13沥青路面上面层施工技术进行探讨。

　　1、工程概况

　　1.1外环东路快速化改造工程北起通吕三号桥南桥头，南至青年东路交叉口南侧，路线全长4.1km，由东南大学建筑设计研究院设计。

　　快速路(高架桥引道)道路结构

　　上面层：4cm沥青玛蹄脂碎石(SMA-13)(改性沥青)

　　中面层：6cm中粒式沥青砼(AC-20c)(改性沥青)

　　下面层：7cm粗粒式沥青砼(AC-25c)(普通沥青)

　　基层：36cm水泥稳定碎石

　　底基层：20cm水泥、石灰土(水泥：石灰=4.8)

　　路面总厚73cm(不含封层)，基层顶面撒布透层和封层(改性乳化沥青)面层层间设置沥青粘层。

　　1.2 SMA对原材料的技术要求

　　①沥青

　　SMA要求选用具有高粘性度、针入度小、软化点高的SBS改性沥青、与集料有良好的粘附性，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性，SBS改性沥青做配合比试验之前，我们首先要求施工单位对SBS改性沥青，按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)进行检测，并留样备检。

　　②粗集料

　　SMA是一种间断级配的沥青混合料，应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒，近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料，集料质量必须从源头抓起，事前控制粗集料的质量，对粗集料的检测，按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)进行，对不合格的粗集料严禁使用于本工程。

　　③细集料

　　细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当级配的人员轧制的玄武岩、辉绿岩或石灰岩细集料、不能采用山场的下脚料，有适当的颗粒组成的细集料与改性沥青有良好的粘附性。

　　④矿粉

　　矿粉是沥青混合料中不可缺少的材料之一，矿粉宜采用石灰岩碱性材料经磨细得到的石灰矿粉，矿粉必须干燥、清洁、狂风的质量必须符合按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)要求、拌合机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料以确保SMA的质量矿粉用量一般为8%-13%，亲水系数宜小于0.8.

　　⑤抗剥离剂

　　沥青面层用抗剥离剂，应有较强的抗老化性能，在160℃老化5小时，其性能应能满足规定，本工程抗剥离剂产地扬中，用量为沥青用量的0.4%。

　　⑥稳定材料

　　稳定材料可以有效地提高混合料的高温稳定性，在SMA沥青混合料中有加筋、分散、稳定、增粘、吸附和吸收沥青等作用，能有效的提高集料间的粘结力，使沥青膜处于比较稳定的状态，本工程使用的木质纤维素产地宜兴，掺和量为混合料总量的0.3%。

　　1.2 SMA的配合比设计

　　SMA的配合比设计一般分三阶段进行，目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。

　　①目标配合比设计

　　本工程目标配合比设计委托南通市交通工程试验检测中心进行设计，通过设计得到SMA-13各种矿料所占比例为S10：S12：S14:S16：矿粉=31.0:38.0:9.0:11.0:11.0最佳油石比为6.2%，通过级配调试及相关验证试验，所设计SBS改性沥青SMA-13沥青混合料性能能够满足规范要求，可以用于生产配合比调试;

　　②生产配合比设计

　　根据南通市交通工程试验检测中心提供的SMA沥青砼目标配合比设计报告，由南通市江海公路工程有限公司提供SMA-13的生产配合比设计，内容包括：热料仓料筛分试验，生产配合比组合设计、最佳油石比的确定等工作，经过生产配合比设计，得到SMA-13各种矿料所占比例为S10：S12：S14:S16：矿粉=31.0:38.0:9.0:11.0:11.0最佳油石比为6.2%。

　　③配合比验证阶段

　　配合比验证用生产配合比在生产拌和机上进行试拌，由施工单位在施工现场进行铺筑试验段，取试铺的沥青混合料进行体积指标分析、马歇尔检验和沥青含量、筛分试验检验、以及施工现场平整度的测定、压实度、渗水试验的测定，由此确定正式用的标准配合比，本工程经试铺，混合料送

　　1.3 SMA-13生产过程的控制

　　混合料质量和出料的连续性直接影响路面质量，若拌合站出料不连续，将直接导致施工缝数量的增加和整个路段的平整度下降，混合料质量不合格，路面质量也达不到要求，因此混合料生产过程的质量控制至关重要;

　　①拌和过程严格掌握改性沥青和集料的加热温度，拌和时改性沥青和矿料温度都按低限设定，并同时严格控制混合料出料温度，保证在要求范围之内。

　　②拌和料控制室逐盘打印改性沥青和各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌合楼的计量和测温数据进行校核，每天的拌和总量根据配合比检验矿料和油石比的误差;

　　③混合料拌和时间通过现场试验确定，各种矿料混合料在一起干拌时间约为10s，加入沥青后，湿拌时间不少于40s，拌和后混合料的集料颗粒应全部被沥青包裹均匀，无花白、离析的异常现象。

　　④要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象，如混合料有无花白、冒青烟和离析、析漏等现象，如确认是质量问题，应作肥料处理并及时予以纠正;

　　⑤严格控制油石比和矿料级配，避免油石比不当而产生泛油和松散现象，调整矿粉填加方式，避免矿质混合料中小于0.075mm颗粒偏低的现象出现，每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料做马歇尔试验和抽提筛分试验，检查油石比、矿料级配和沥青的物理性能;

　　⑥混合料不得在储料仓中长时间储存，以不发生沥青析漏为度，且不得储存过夜;

　　⑦每天拌和前对机械设备进行检查，定期对计量装置进行校核，保证生产过程顺利进行;

　　1.4沥青混合料运输

　　①采用数字显示插入式热点温度计(必须经常标定)检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度，插入深度要大于150mm，在运料卡车侧面中部设专用检测孔，空口距车厢底约300mm.

　　②沥青混合料运输车的运量应搅拌和能力和摊铺速度有所富余，并充分考虑交通拥堵等不利条件的影响，每台摊铺机前进方向应有5辆以上的运料车等候卸料，确保摊铺作业连续进行;

　　③在运输车车厢侧板和底板涂一层隔离剂，防止混合料和车厢板粘结;

　　④拌和机向运料车放料时，每装一斗料，汽车应前后移动，分3堆装料，以减少粗集料的分离现象。

　　⑤装完料后用双层篷布遮盖，以利于保温、防雨，避免污染环境。

　　⑥运料车进场后，派专人进行疏导组织，保证施工现场交通通畅;

　　2、沥青混合料摊铺

　　①结合天气预报情况确定摊铺日期，为防止天气预报误差，尽量选择晴朗天气摊铺;

　　②连续稳定的摊铺是提高路面平整度主要的措施，结合摊铺机的摊铺速度、拌和站的产量、计价摊铺路段每单幅路面沥青用量，最后确定摊铺机的速度、摊铺机速度控制到2.5-2.8m/min为宜;

　　③摊铺过程用平衡梁控制摊铺厚度，能更好地保证平整度，2台摊铺机成梯队摊铺时，以纵向距离保持5-10m，横向重叠0.5m为宜，及时测量车上的沥青混合料温度，做好记录，温度过低的沥青混合料严禁使用;

　　④摊铺过程尽量做到匀速前进，避免或块或慢和中间停顿，切忌不熟悉的开机手单独操作，用餐时间轮流，做到连续不间断地把当天的工作量做完;

　　⑤摊铺的沥青混合料未碾压前，禁止人员入内，边角处小面积缺陷在技术人员指导下采用人工修整，缺陷严重的地方必须返工，重新摊铺，摊铺过程若机械发生故障(如压路机故障)满足不了施工要求，应停止施工。

　　⑥严禁雨天、夜间摊铺，遇雨停止摊铺，并清除未压实的沥青混合料，车上的沥青混合料须废弃，路上积水清除干净，全部晒干或晾干后，才能重新摊铺。

　　3、沥青混合料碾压

　　①由于SMA使用了SBS改性沥青，拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃-20℃左右，沥青加热温度掌握在160℃-170℃，矿料加热温度在180℃-190℃;矿粉和纤维不加热，混合料出料温度控制在170℃-180℃(实际施工时的温度范围)，当混合料超过190℃时，予以废弃，混合料的摊铺温度宜为160℃-180℃，温度低于140℃的混合料禁止使用，当路面表温度低于15℃时，不宜摊铺改性沥青SMA。

　　②压路机应以2-4km/h的速度进行均匀的碾压，碾压按初压(1遍)、复压(2遍)、终压(1遍)三阶段进行，终压温度一般控制在110℃-130℃时，终压时不得震动;

　　③沥青混凝土初压：在沥青砼摊铺后温度为150℃左右时进行初压，采用D-110双钢轮压路机静压2遍，从外侧向中心、由低向高处碾压，相邻碾压带叠1/3-1/2轮宽，初压后及时检查平整度。

　　④沥青混凝土复压：复压紧接初压后进行，采用DD-130振动压路机挂振碾压3-4遍后采用轮胎压路机碾压1-2遍(碾压遍数经试铺段试压确定)，需达到规范要求的压实度，并且无显著轮迹。

　　⑤沥青混凝土终压：终压紧接复压后且在沥青砼温度不低于120℃之前完成，采用DD-110双钢轮压路机静压1-2遍，消除所有轮迹，路面压实成型的终了温度应符合规范的要求。

　　⑥保证油面与路牙接茬处平整度，可采用宝马120-3小型压路机碾压(由于SMA混合料使用了SBS改性沥青且沥青含量高，因而粘度大，不得使用轮胎式压路机碾压，以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青马蹄脂挤到表面而达不到压实效果)，既能保证路牙完好无缺又能保证接茬处平整、美观，对排水口处机处机铺后用板式振动夯压实修饰，达到外观圆顺的要求，然后用DD-110压路机静压。

　　⑦压路机的碾压段长度以与摊铺速度平衡为原则选定，并保持大体稳定，压路机每次由两端折回呈阶梯形随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上，在碾压过程中，压路机不得随意停顿，碾压过程中，压路机起步应缓慢平稳，沿摊铺机方向向直线行驶，碾压速度均衡一致;

　　⑧压路机钢轮应保持清洁，有粘轮现象时适当喷洒稀释洗涤灵，注意要少喷、勤喷、云喷，当钢轮受热温度升高不再粘轮时应关闭喷头。

　　⑨严禁压路机在未冷却的油层上转向、调头、左右移动，从热油上下来的压路机必须将钢轮进行降温，方可停放在已建沥青路面上。

　　⑩碾压工作由专人负责，隧道检测高程和平整度，如发现拥包应及时处理，必要时采用压路机横压方法，但应注意压路机只能单向挂振，不允许挂振来回碾压。

　　普通沥青砼个工艺同SMA，但其温度控制相应比SMA标准低20℃，相对较容易;

　　4、施工接缝的处理

　　①纵缝处理：相邻2条摊铺带的接缝是路面的薄弱环节，最易遭到破坏，一般应直茬热接，要求紧密、平整，无接缝痕迹，由于沥青砼采用梯队作业，所以纵缝采用热缝，相邻上、下2层的纵缝位置错开至少15cm以上，施工时将已摊铺沥青混合料的部分留下10-20cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，最后做跨缝碾压以消除缝迹。

　　②横缝处理：由于工作间断等原因产生冷接缝后，宜采用垂直接缝法，用铣刨机对面层接缝处进行铣刨处理，在横断面上人工用 凿毛修整，清除松散的沥青混合料，边缘裂纹、松动、厚度不足及局部不平整处均须刨除，注意不要扰动下面层，将缝边缘清扫干净，经预热及涂抹粘层油后进行接缝施工可获得理想效果，摊铺接缝时，在已压实的沥青砼面层上，伸入新铺层的宽度为15cm，然后每压一遍向新铺沥青砼移动15-20cm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压，当相邻摊铺层已经成型，同时又有纵缝时，先用钢筒式压路机沿纵缝碾压1遍，其碾压宽度为15-20cm，然后再沿横缝作横向碾压，最后进行正常的纵向碾压，相邻2幅及上、下层的横向接缝均错位1m以上;

　　沥青砼施工过程中，现场监理必须做好沥青料出场温度、到现场温度、摊铺温度以及初压、终压温度的检测工作，对温度检测不合格的材料作退场处理。

　　5、结束语

　　因为参建各方在施工前对SMA-13沥青砼的原材料、沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等方面工作做得充分、细致的方案审核和论证，在施工过程中对施工方法又控制较为严格，为外环东路工程SMA-13沥青砼顺利完工奠定了良好的基础，试验检测SMA-13沥青砼的平整度、压实度、厚度、弯沉、渗水系数等指标均《公路沥青路面施工技术规范》(JTG40-2004)的要求。

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文章名称： 浅谈SMA-13沥青路面的质量控制

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