高速公路SMA 改性瀝青路面施工技術研究

朱曰強 朱秀芝

（濟南通達公路工程有限公司，山東 濟南 250000）

在高速公路建設過程中，形狀記憶合金改性瀝青混凝土路面的施工起著重要的作用。因此，建設單位應積極提高高速公路建設質量。在高速公路SMA 改性瀝青路面施工過程中，應根據相關施工要求，深入了解和分析施工過程中可能出現的情況，從而有效提高公路施工技術水平，規范操作流程，提高公路施工質量，延長公路使用壽命。

一、形狀記憶合金混合物的組成

形狀記憶合金混合料中使用的粗骨料對顆粒形狀和強度要求較高，使用的粗骨料必須是完全破碎的不吸水石，骨料的洛杉磯磨損率相對較低。礦粉是瀝青混合料的重要組成材料，它不僅能填充混合料中的空隙，還能與瀝青發生化學反應，提高黏結強度。由于形狀記憶合金混合料的瀝青含量高于傳統瀝青混凝土，且形狀記憶合金級配顆粒的表面積遠小于傳統密級配瀝青混凝土，因此當形狀記憶合金中的瀝青瑪蹄脂在高溫下黏度較低時，瀝青瑪蹄脂會在混合料運輸到施工現場和攤鋪混合料的過程中流出混合料。因此，在瀝青砂漿中加入穩定添加劑是為了提高瀝青混合料的高溫穩定性。石基質瀝青(SMA)的級配為不連續級配，在SMA 混合料中通過4.75mm 篩的比例小于30%，可以保證石塊之間的接觸，為SMA 提供足夠的抗剪強度。當通過4.75 毫米篩的百分比小于30%時，粗骨料結構中可以打開更多的空間，使得孔隙VMA 足夠大。形狀記憶合金必須使用纖維穩定劑，因為形狀記憶合金使用更多的礦粉和瀝青粘結劑，纖維具有增強、分散、吸附和吸收瀝青、穩定、增稠等功能。可防止瀝青滲漏，與改性瀝青效果不同。目前常用的纖維主要是木質素纖維，其用量一般為瀝青混合料總質量的0.3%。木質素纖維容易受潮結塊，因此其含水量應控制在5%以下，在混合過程中能充分分散，混合均勻。

二、甲基丙烯酸甲酯改性瀝青混合料的主要性能

1.通過浸水馬歇爾試驗和浸水車轍試驗，在專業實驗室對水穩定性好的形狀記憶合金改性瀝青混合料進行了試驗。發現這種混合物中含有一定量的瀝青、礦粉、水泥和纖維素，通過化學作用充分整合，所有分子緊密結合形成耐水性強的馬蹄脂，具有很強的水穩定性。2.耐高溫性強高速公路車輛相對于普通公路行駛速度更快，交通量更大，大型重載車輛容易蹭路面升溫。此外，在夏季道路溫度較高的環境條件下，瀝青混合料一旦耐高溫性能較差，就會造成道路變形，容易導致道路損壞和車輛安全事故。形狀記憶合金改性瀝青混合料材料結構嵌擠密實，熔點高，黏度好，耐高溫能力強。3.形狀記憶合金改性瀝青混合料與同類普通公路路面材料相比，具有良好的抗滑性能，由于其結構成分嵌擠，摩擦系數較高，級配組成使其具有良好的結構深度，抗滑性能更強，適合高速公路的實際性能要求。

三、形狀記憶合金改性瀝青混合料施工技術研究

（一）SMA 改性瀝青混合料的攪拌

首先，施工前應確定配合比，并按比例調試攪拌機，以便根據料倉內進料流量與調速電機速度的關系，按預先確定的配比進行初步配料。經過二次篩分后，進入各熱料倉的物料被取樣篩分，達到熱料倉均衡進料的目的。然后根據各種篩選結果的分析，確定最終滿足要求的生產配比。其次，應安排專門的質量檢查員對混合料進行觀察，并通過目視檢查，嚴密檢測混合料的表觀質量，以確保混合料能夠均勻，不結塊和堵塞，在混合過程中不出現白色物質。此外，質檢人員應逐車進行溫度測量，以確保符合要求的原材料運至施工現場。如果檢驗過程中粗細料分離，應及時調整，保證原材料質量。最后，對于混合均勻的混合料，實驗室還應進行定期取樣檢驗，檢驗重點是油石比和礦料級配。當遇到一些特殊情況，需要當天得到混合料的標準密度時，應立即進行馬歇爾穩定度試驗，以提供科學可靠的密度數據。

（二）SMA 改性瀝青混合料運輸

有效控制形狀記憶合金改性瀝青混合料運輸的主要出發點是提高形狀記憶合金改性瀝青混合料的高溫穩定性和強黏度，這是影響形狀記憶合金改性瀝青混合料施工質量的重要因素之一。1.限載15t 以上的自卸車用于運輸SMA 改性瀝青混合料。裝載前，在汽車底部和面板上涂上油水混合物。通常使用植物油和洗潔精3:1的混合物，用瀝青粘度計檢查粘度，主要是為了避免SMA 改性瀝青混合料與車內壁粘連。2.為減少車輛仍在裝載時，SMA 改性瀝青混合料的離析，運輸車輛來回移動進行裝載，采用前、后、中的裝載順序。運輸速度要控制好，速度不能太快或太慢，每小時速度控制在30 公里左右。3.為保持車廂內部溫度的穩定，裝車后用溫度計測量，并與施工質量要求的溫度進行比較，看是否符合要求。用篷布覆蓋保溫，以減少運輸過程中SMA 改性瀝青混合料的日曬雨淋，到達現場后，將篷布揭掉。運輸至現場后，在攤鋪機卸載過程中，應預先定位安全施工位置，停止卸載距離應控制在100-300 毫米范圍內。

（三）SMA 改性瀝青混合料攤鋪

瀝青混合料攤鋪前，必須做好相關準備工作。比如，首先在攤鋪機的料斗里噴一些防粘液；其次，攤鋪機就位后，保證攤鋪機的攤鋪溫度。主要是提前預熱30 分鐘左右，使熨平板的溫度高于100。此外，攤鋪機熨平板應調整至與松鋪厚度一致，松鋪系數為1.10，攤鋪速度在3.0m/min 以內。互通式立交匝道全寬攤鋪采用一臺攤鋪機，攤鋪采用機械自動調平梁系統。主線采用兩臺同類型攤鋪機梯隊作業，一次攤鋪全寬。前者攤鋪機采用機械自動調平梁系統，后者攤鋪機采用接觸聲納控制自動調平系統。調整兩臺攤鋪機的寬度，使混合料能充分鋪到路緣石和硬路肩邊緣，并使兩臺攤鋪機有一定的搭接寬度，以充分保證縱縫的密實度。確保攤鋪機的速度與攪拌設備的生產能力相適應，并且攤鋪過程均勻、連續。當攤鋪機因機械原因出現故障時，應立即停止攤鋪。

（四）SMA 改性瀝青的壓實

在改性瀝青混合料的碾壓過程中，必須保證連續碾壓，以防止溫度變化引起壓實度的變化，進而影響平整度。1.在碾壓改性瀝青混合料的過程中，應安排專人指揮各壓路機的碾壓次數和碾壓路線，以保證路面在最短的時間內獲得最佳的壓實度，碾壓長度應控制在30 米至50 米之間。2.碾壓前，水箱應注滿水，噴水前應及時加水，避免因缺水而粘輪。3.滾壓前，滾壓機應堅持先振動起動，后停止振動的原則，在換向過程中應緩慢進行。另外需要注意的是，滾輪在折返過程中保持梯形，以保證不在同一截面上。4.鋪設改性瀝青后，在碾壓路面冷卻前，禁止將所有車輛停放在路面上，只有當路面溫度達到50 攝氏度時，才能通車。

結論：形狀記憶合金瀝青混合料是一種新型建筑材料，對施工工藝和質量控制要求較高。它不僅可以提高道路路面的平整度和牢固度，還可以通過其使用壽命減少外部影響因素的干擾，從而保證道路行駛的安全性和穩定性。在具體應用過程中，施工單位需要掌握施工現場的基本情況，了解SMA 瀝青混合料的基本特性，進行高效合理的使用。