淺論SMA瀝青路面施工技術

楊 娟

SMA,即 Stone Mastic Asphalt的縮寫,是一種由瀝青、礦粉及纖維穩定劑組成的瀝青瑪脂結合料,填充于間斷級配的礦料骨架中所形成的瀝青混合料。其結構組成特點為:粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少,具有抗滑耐磨、密實耐久、抗疲勞、抗車轍、減少低溫開裂的優點,適用于高速公路、一級公路做抗滑表層使用。

1 SMA瀝青路面施工準備

在施工之前應對各種材料進行調查試驗,選擇符合瀝青路面使用要求的各種原材料,經確認合格的材料方能進場;按施工技術規范要求進行配合比設計,通過目標配合比設計、生產配合比設計、生產配合比驗證三個階段,確定生產用的標準配合比。

2 SMA混合料的拌合與運輸

2.1 混合料的拌合

瀝青混合料必須在瀝青拌合廠采用拌合機拌制,拌合廠的設置應符合國家有關環境保護、消防和安全等規定;纖維類摻加劑必須有可靠的摻加設備,該設備應計量準確以保證混合料的質量,瀝青混合料應采用間歇式拌合機拌合,拌合機應有防止礦粉飛揚散失的密填充性能及除塵設備,并有檢測拌合溫度的裝置;瀝青混合料拌合時間應以混合料拌合均勻、纖維摻加劑均勻分布在混合料中,所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度;在試拌時,視混合料情況,拌合時間可相應增減。

2.2 混合料的運輸

混合料應采用大噸位自卸車運輸,載重量應在 15 t以上,為防止瀝青與車廂板粘結,車廂側板和底板可涂一薄層摻水柴油,油與水的比例為 1∶3,但不得有余液積聚在車廂底部。為了保證連續攤鋪,開始攤鋪時,現場待卸料車輛不得太少,運輸車的運量應比拌合廠的生產能力及攤鋪能力有所富余。在卸料時,運輸車輛不得撞擊攤鋪機,如有可能最好采用間接輸送的辦法或瀝青混合料轉運車,以保證攤鋪出的路面的平整度。為減少運輸途中的熱量損失,防雨或防止污染環境,瀝青混合料在運輸過程中必須加蓋篷布,防止混合料表面結硬。

3 SMA混合料的攤鋪與碾壓

3.1 混合料的攤鋪

熱拌瀝青混合料攤鋪作業是保證瀝青路面密實度和平整度的關鍵工序之一。攤鋪前必須將工作面清掃干凈,如用水沖,必須曬干后才能進行下步作業。攤鋪前必須灑一層粘層油,粘層油可使用改性瀝青。

為了保證路面的平整度,要按照規范要求做到緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪,攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。

3.2 混合料的碾壓

混合料的壓實是保證瀝青路面結構質量的重要環節,也是瀝青面層施工的最后一道工序,通過壓實,礦料顆粒間相互嵌擠并被瀝青粘結在一起,使結構層達到設計所要求的密實度、強度和水穩定性。SMA混合料內部含有大量瀝青瑪脂膠漿,粘度大,溫度低時很難壓實,因而確保攤鋪碾壓溫度尤為重要,溫度控制如表1所示。

表1 SMA混合料溫度控制 ℃

SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好,攤鋪后應立即壓實,不得等候。SMA路面碾壓宜采用鋼輪壓路機初壓 1遍 ～2遍、復壓 2遍 ～4遍、終壓 1遍的組合方式。特別強調的是,在SMA面層碾壓施工時,還應確保壓路機數量充足。初壓、復壓工作區間嚴格分開,降低壓路機工作區段長度,保證在足夠高溫度下進行壓實作業。同時也要防止過度碾壓,破壞結構內部骨架。SMA面層施工切忌使用膠輪壓路機或組合式壓路機,以防止膠輪壓路機或組合式壓路機的輪胎將結構部瀝青“泵吸”到路表面,使路表失去紋理和粗糙度。

4 SMA路面接縫處理

SMA路面接縫處理較常規熱拌瀝青混合料要困難,因而施工中要盡可能避免冷接縫。如不可避免冷接縫,應在施工完畢、路面尚未完全冷卻前,用切割機切割好,然后用水將縫處沖刷干凈,繼續施工時,涂刷粘層油即可攤鋪新混合料施工。

當采用兩臺攤鋪機時的縱向接縫應采用熱接縫,即施工時將已鋪混合料部分留下10cm～20cm寬暫不碾壓,作為后鋪部分的高程基準面,然后再跨縫碾壓以消除縫跡。

橫向接縫應先處理原鋪瀝青路面,原路面必須消除邊緣外壓實度不足部分,然后用切縫機鋸齊,形成垂直的接縫面,并用熱瀝青涂抹,然后用壓路機進行橫向碾壓,碾壓時壓路機應位于已壓實的面層上,錯過新鋪層 15cm,然后每壓一遍,向新鋪層移動15cm～20cm,直至全部在新鋪層上,再改為縱向碾壓。

5 SMA路面施工注意的問題

1)SMA拌合、攤鋪和碾壓溫度均較常規路面施工溫度要求高,不得在天氣溫度低于 10℃的氣候條件下和雨期施工。2)SMA通常用于瀝青路面表面磨耗層,厚度較薄,混合料溫度下降較快,只有在高溫條件下碾壓才能取得良好的效果。切忌在較低的溫度下翻來覆去地碾壓,這樣不僅起不到壓實目的,反而會將集料的棱角壓掉,甚至將集料壓碎。3)SMA混合料必須采用剛性輪碾壓,不得采用輪胎壓路機碾壓,輪胎壓路機的搓揉作用將使瑪脂上浮,造成構造深度降低,甚至泛油。4)過碾壓是 SMA的大忌,會造成集料不斷地往下走,瑪脂一點點地向上浮,達不到SMA的目的。5)碾壓不足會造成路面平整度差和通車不久即形成車轍病害,SMA高溫穩定性能不能體現。6)施工中注意油斑的形成,攤鋪中出現的油斑應及時鏟除并用熱料填補,碾壓中出現的油斑,應及時在油斑區域撒機制砂。

6 結語

SMA由于粗集料的良好嵌擠,使其具有良好的高溫抗車轍能力,同時其低溫變形性能、水穩定性以及抗滑耐磨的特性,綜合性能較普通瀝青混凝土路面得到明顯改善,有效延長了瀝青路面的使用質量和壽命,我國從 20世紀 90年代首都機場高速公路率先采用 SMA路面,隨后許多高速公路及城市道路相繼采用,目前已被廣泛應用。

[1] 郭忠印,李立寒.瀝青路面施工與養護技術[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2] 沈金安.改性瀝青與 SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

[3] 郭啟林.淺析 SMA瀝青混凝土路面施工控制內容及方法[J].山西建筑,2009,35(13):279-280.