高速公路SMA 改性瀝青路面施工技術研究

李廣軍

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

隨著經濟的快速發展，交通量與交通軸載的不斷增長，瀝青路面的損壞程度日益嚴重，更有甚者，在使用初期便出現各種病害，除此之外，瀝青材料本身在高溫時易軟化、低溫時易發生冷脆開裂、抗老化性能不佳，因此如何針對當前瀝青路面出現的各種病害，采取相關措施提升瀝青路面的高低溫穩定性、耐久性及抗老化性能，仍是需進一步研究的重要問題。SMA 改性瀝青是在原樣瀝青中加入纖維穩定劑、礦粉與少量細集料拌和而成的瀝青混合料，其中瀝青用量、粗集料用量及礦粉用量偏多、細集料用量偏少，可有效改善瀝青混合料骨架的密實結構，提升瀝青路面抗高溫車轍性能、低溫變形能力、抗滑性與耐久性。結合實際工程實例，介紹SMA 改性瀝青應用特點與施工過程，并對施工完成的SMA 改性瀝青路面進行質量檢測，為今后相關研究奠定理論基礎。

1 工程概況

工程為某高速公路路面建設工程，施工路線全長42 km，樁號為K12+000～K54+000，雙向四車道，設計速度為120 km/h。為研究SMA 改性瀝青在高速公路中的應用效果，選用K21+000～K23+000 作為試驗路段。

2 原材料

SMA 改性瀝青路面屬于間斷級配，主要由粗集料形成基本骨架，內部填充瀝青、細集料、礦粉、穩定劑等材料，因此應選擇粘性較大的瀝青，提升瀝青與集料間的黏附性，故選擇4%摻量的SBS 改性瀝青作為原料瀝青，主要性能檢測指標如表1 所示。施工所用纖維穩定劑選用ARBCEL 天然木質纖維素，摻量為瀝青混合料的0.3%，主要性能檢測如表2 所示。為防止集料與瀝青間出現剝離現象，在SMA 中加入抗剝落劑，抗剝落劑技術指標如表3 所示。

3 施工工藝

3.1 施工準備

（1）施工方案。工程中SMA 改性瀝青混凝土采用拌和機集中攪拌的方式進行，拌和完畢后采用自卸車將其運輸至施工現場，施工過程選用2 臺ABC-423 型攤鋪機進行梯隊作業施工。

（2）瀝青混合料配合比設計。根據瀝青混合料目標配合比，確定各熱料倉材料的用量，同時調整冷料倉進料比例，使其滿足進料平衡，隨后通過馬歇爾穩定度試驗確定出最佳生產配合比。SMA 瀝青混合料對溫度要求較多，在施工的不同階段需做好溫度的控制，具體如表4 所示。

表1 SBS 改性瀝青技術指標檢測結果

表2 ARBCEL 天然木質纖維素性能檢測指標

（3）材料準備。施工所用材料進場前，應根據要求進行驗收，檢查集料外觀、是否干凈、結團與否，礦粉則應保持干燥潔凈，無成團現象。

表3 抗剝落劑技術指標檢測結果

3.2 施工過程

（1）拌和。在拌和過程中采用支管摻配法在混合料中加抗剝落劑，摻加過程中采用泵力循環攪拌法進行攪拌，使抗剝落劑與瀝青混合料攪拌均勻，確保充分發揮作用。天然木質纖維投料過程中需進行二次粉碎，通過計量裝置控制添加量，進行（3～5）s攪拌后再向其中加入瀝青。在拌和過程中，應先加入集料，緊接著加入礦粉，兩者干拌（7～10）s，干拌過程中加入木質纖維，干拌結束后加入瀝青，濕拌36 s即可出料。出料時注意檢查混合料的均勻性及混合料中木質纖維的添加量，觀察有無花白料、離析等現象產生。

（2）運輸。采用自卸式卡車對拌和好的SMA 混合料進行運輸，在車輛內側安裝光滑的金屬底板和側板，并涂抹防粘劑，減少SMA 在側板上的黏附，裝料前對車輛內部進行清洗，保證自卸車內部干凈。在裝料過程中不斷移動車輛，遵循前、中、后的裝料原則，減少混合料離析現象。為減少SMA 混合料在運輸過程中的熱量散失，應在瀝青混合料表面用棉布或篷布進行遮蓋。

（3）攤鋪。為確保SMA 瀝青混合料的攤鋪質量，在正式攤鋪前需進行一系列準備工作：為避免瀝青混合料黏附在攤鋪機料斗上，可在料斗內部及出料口噴涂一層防粘劑；在開始攤鋪前先對攤鋪機預熱30 min，確保熨平板的溫度>100 ℃；除此之外，還應對熨平板的高度進行調整，使其與松鋪厚度保持一致。對互通匝道進行攤鋪時，以機械式自動找平的方式采用1 臺攤鋪機進行施工，當在主線內攤鋪施工時，采用2 臺攤鋪機進行梯隊施工，前一輛采用機械自動找平，后一輛為聲納控制的自動找平。在攤鋪過程中，運輸車應在攤鋪機前（10～20）m 處停住并掛空擋，由攤鋪機推動運輸車緩緩前進。由于SMA 改性瀝青混合料的拌和效率較低，為保證瀝青路面的連續施工，攤鋪速度應控制在（2～4）m/min。同時，攤鋪過程中可適當提高夯實錘的振搗頻率，可達到80%的預壓實效果。

（4）碾壓。SMA 改性瀝青路面應采用剛性壓路機進行碾壓，碾壓過程遵循“緊跟慢壓、高頻低幅”的施工原則。碾壓過程主要包括初壓、復壓、終壓3 個碾壓過程，各個過程應保持連續銜接，本工程中碾壓方案設計如表5 所示。

表4 不同施工階段溫度控制標準

表5 碾壓施工方案

初壓長度不宜過長，在攤鋪之后應迅速壓實，以減少熱量散失。初壓完成后應立即開始復壓，長度控制在（30～50）m，復壓采用雙鋼輪壓路機進行兩遍靜壓施工，再進行三遍振動壓實。終壓次數以瀝青路面光滑且無輪跡出現為準，但不得低于兩遍。在整個壓實過程遵循“先輕后重、先邊后中、先慢后快、緊跟慢壓”的壓實原則，相鄰壓實輪跡應重疊>20 m。

4 質量檢測

（1）平整度。路面平整度是車輛行駛安全性與舒適性的重要指標之一，SMA 改性瀝青路面施工完畢后，采用平整儀對路面平整度進行檢測，檢測結果如表6 所示

表6 SMA 改性瀝青路面平整度檢測結果

由表6 可知，SMA 改性瀝青路面的平整度檢測均滿足規范要求，表明SMA 該瀝青改性瀝青路面平整度指標良好，具有較好的平整性。

（2）壓實度。良好的壓實度可有效減少瀝青路面在使用過程中的不均勻沉陷，對路面的行駛穩定性與耐久性有明顯影響，對試驗路段進行壓實度檢測，檢測結果如表7 所示。

表7 SMA 改性瀝青路面壓實度檢測結果

由表7 可知，SMA 改性瀝青路面壓實度檢測均在規范要求范圍內，表明試驗路段碾壓施工質量良好，路面具有良好的壓實度，可有效減少瀝青路面的不均勻沉陷，提升路面使用耐久性與穩定性。

5 結語

隨著交通量與交通載重的不斷增大，瀝青路面在使用初期便會出現各種病害。為提升瀝青路面整體路用性能，結合實際工程實例，探討SAM 在高速公路中的應用，結合SAM 性能特點，介紹SMA 改性瀝青路面的鋪筑過程，并對施工完成后的路面進行質量檢測，檢測結果表明，SMA 改性瀝青路面的平整度與壓實度均滿足規范規定要求，可有效改善以往瀝青路面的不足之處。