市政道路改性瀝青SMA技術應用

吉星兆

（山西運城建工集團有限公司，山西運城 044000）

0 引言

在市政道路施工中，采用傳統(tǒng)的瀝青技術，隨著車輛通行時間不斷增加，就會出現(xiàn)各種路面病害問題。應用改性瀝青SMA 技術，可以提高材料的性能，對保證路面的質(zhì)量有重要幫助。

1 材料優(yōu)勢分析

1.1 路面的獨特性

改性瀝青SMA 混合料內(nèi)應用的礦料屬于間斷級配的形式，碎石的性能要求較高，必須滿足耐磨、強度的要求。在施工后，可以產(chǎn)生較大的摩擦系數(shù)，構造深度較大，從而提高道路通行的質(zhì)量與穩(wěn)定性，促進道路通行水平的提升。

1.2 低溫抗變形性能

因為改性瀝青SMA 混合料內(nèi)加入了一些瀝青瑪蹄脂材料，所以在低溫環(huán)境中，改性瀝青SMA 混合料的黏結性較高，且瀝青瑪蹄脂的柔性與韌性比較強，具備較高的低溫抗變形能力。

1.3 高溫抗車轍性能

改性瀝青SMA 混合料中的瀝青瑪蹄脂與粗集料是主要部分，在施工后，經(jīng)過嵌擠形成整體的結構，具備較高的抗變形能力，達到高溫抗車轍性能的要求，穩(wěn)定性非常好[1]。

2 項目實例

某公路項目建設長度為20km，根據(jù)設計方案要求為雙向六車道。該道路通行車輛數(shù)量比較多，尤其是重載車輛占比較大。現(xiàn)場的氣候條件以干旱為主，夏季溫度非常高。為了預防在車輛作用之下，發(fā)生嚴重的病害問題，最終選擇改性瀝青SMA 面層的施工形式。

3 技術應用

3.1 材料準備要求

原材料是施工的重要組成部分，關系到道路通行的質(zhì)量，所以加強原材料的質(zhì)量管理極為重要。組織人員進行材料的性能檢測，加強配合比的控制，并落實各項技術參數(shù)的控制。對材料存儲環(huán)節(jié)，加強管理，確保瀝青材料溫度在140℃以上，存放時間不超過7d；木質(zhì)纖維不能受到潮濕環(huán)境的影響，達到干燥的狀態(tài)。

3.2 機械配置

根據(jù)現(xiàn)場施工需要，選擇合適的施工機械，以提高施工效果，促進平整度的提升。在該工程項目中，選用自動化拌和設備，由計算機控制，各項材料的加入比例符合要求，滿足工程的施工標準。改性瀝青由專業(yè)廠家生產(chǎn)、制造，經(jīng)過檢查合格后，運輸?shù)浆F(xiàn)場開展施工。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，改性性能良好，分散達到均勻性。攤鋪機選用高精度的自動找平設備，達到攤鋪均勻性的要求。壓路機應用進口的雙驅(qū)雙振設備，振動能力和碾壓質(zhì)量符合工程的要求。材料的運輸車輛符合要求，運輸能力達到標準，且做好運輸路線的規(guī)劃，確定最佳的運輸距離。與此同時，運輸階段應該設置篷布進行覆蓋處理，防止水分流失、溫度下降等，保證材料的性能符合要求。

3.3 拌和施工

改性瀝青SMA 混合料的質(zhì)量是否合格，對于道路路面的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，所以要加強控制，預防發(fā)生花料的情況。一旦出現(xiàn)焦料、過油料等鋪筑到現(xiàn)場后，及時鏟除處理，重鋪施工。對混合料的生產(chǎn)階段加強管理，任何質(zhì)量不達標的材料都不能投入使用。在試驗室進行質(zhì)量檢測，做好材料的各項性能和質(zhì)量的控制，不會存在任何影響因素。對改性瀝青SMA 混合料的溫度控制極為重要，溫度處于合理范圍內(nèi)，才能開展鋪筑施工，不會影響施工的效果[2]。

3.4 攤鋪

在該公路項目的施工中，使用全幅一次性攤鋪的施工方式，保持均勻、緩慢的施工狀態(tài)，進行連續(xù)性攤鋪施工，中途不能調(diào)整速度、急剎車、急轉彎等。

運料車和攤鋪機保持相互配合，是確保施工平整度的關鍵。運料車不能直接和攤鋪機撞擊，以免影響道路的質(zhì)量。運料車通常直接停在攤鋪機前10～20m 的位置上，掛空擋停住。卸載時，使用攤鋪機頂進運料車行駛，緩慢地卸載材料。因為改性瀝青SMA混合料的生產(chǎn)速度比較慢，為了能夠提高施工的連續(xù)性，必須加強攤鋪速度的控制，目前是以3～4m/min為主，有些工程則需要降低到1～2m/min。需要由專業(yè)人員操作攤鋪機，達到連續(xù)、均勻施工，提高道路的平整度。

在施工中，攤鋪機兩側都有找平裝置，進行現(xiàn)場施工控制。在找平裝置的下部設置橡膠輪，有可以伸縮的結構，根據(jù)施工情況做出調(diào)整。車輛移動到攤鋪路段后，形成下層的基準面，逐步攤鋪作業(yè)施工。攤鋪機的自動找平裝置根據(jù)2 個基準面的高差，控制攤鋪厚度，消除不平整問題。因為在設備中使用的滑靴式浮動基準量后，可以大幅度提升改性瀝青SMA 混合料的路面平整度，符合工程標準。

攤鋪機的刮料輸送器利用閘門進行供料控制，與設備的施工速度完全匹配。如果在施工中出現(xiàn)了暫停供料的情況，攤鋪機要保持運行，停止振搗，同時接通加熱器，使改性瀝青SMA 的攤鋪與碾壓都達到高溫的條件，做好平整度的控制[3]。

加強攤鋪環(huán)節(jié)的管控，達到預壓密實度的標準。攤鋪現(xiàn)場施工中，合理地增加振搗的頻率，攤鋪機夯錘振搗與整平板同時作用，通常預壓效果超過85%。在這種施工方式之下，提高路面的平整度，消除碾壓的痕跡，提高路面結構的整體性能。攤鋪施工如圖1 所示。

圖1 攤鋪施工

3.5 碾壓施工

改性瀝青SMA 路面在施工中采用剛性碾壓的方式，該環(huán)節(jié)必須保證路面的溫度符合要求，以滿足碾壓施工的標準。在現(xiàn)場施工中，采用振動壓路機，振動能力、頻率都符合要求，且幅度比較大，初壓、復壓、終壓施工按照順序進行，各個階段的路面溫度都符合要求，碾壓3～4 遍，以提高結構的性能。在碾壓施工中，加強密實度與平整度的控制，并且各個環(huán)節(jié)聯(lián)合進行，以確保碾壓施工質(zhì)量合格，不會影響路面結構的性能。

碾壓施工執(zhí)行工藝方案的要求，遵循技術標準，以提高碾壓施工的質(zhì)量水平。在攤鋪后，立即開展初壓施工，該環(huán)節(jié)溫度較高，并且在終壓之后，路面的溫度依然在120℃以上。慢壓是根據(jù)目前的碾壓速度確定的，不能過快，通常速度控制在4～5km/h 之間，采取高頻、低幅的方式進行，以提高路面的壓實度，避免出現(xiàn)石料損傷的問題，保證嵌擠效果符合要求。如果振動幅度比較大，會造成石料壓碎或者瑪蹄脂上浮的情況，過壓也會導致結構的損壞。因此，加強碾壓階段的管理，提高路面的施工質(zhì)量水平。

在碾壓環(huán)節(jié)，保持均衡性。如果倒退作業(yè)，關閉振動功能，緩慢地改變方向，不能轉彎行走，從而確保平整度合格，沒有任何輪跡存在。

壓路機在碾壓時不能存在急轉彎、掉頭、左右移動、急剎車、停車等情況，并且其他機械不能停在碾壓完成的路段上。所有機械在施工后，及時駛離施工現(xiàn)場，避免給路面造成損壞和影響。

碾壓施工按照縱向的方向進行，緩慢地進行碾壓施工，相鄰的路段重疊尺寸在50cm 以上。初壓環(huán)節(jié)應在從動輪之后，防止因為高溫出現(xiàn)波浪的情況，導致平整度不合格。終壓應用光輪壓路機施工，以消除輪跡為標準。該工程應用的是雙驅(qū)雙振壓路機，碾壓效果合格，且沒有輪跡存在[4]。

在市政道路的施工中，對于橋梁、涵洞、通道等接頭部位，緊急停車帶等難以施工的區(qū)域，選擇應用小型碾壓設備或者人工操作的方式施工，以確保施工溫度處于合理的范圍內(nèi)。在該工程的施工中，在路口、主車道等安裝路緣石等結構，所以在施工中，尤其是上面層結構的施工，必須加強注意，保持結構的美觀性，盡量使用小型壓路機施工，從而使得路面和路緣石連接平滑。碾壓施工如圖2 所示。

圖2 碾壓施工

3.6 接縫處理

接縫對于路面平整度影響很大，所以要盡量減少接縫的數(shù)量，特別是縱向接縫。該工程應用的攤鋪機可以一次性完成整個路面施工，沒有縱向裂縫，同時還要保持均勻、慢速行駛，以規(guī)避橫向接縫的問題，盡量保證一天一個橫向接縫。改性瀝青SMA 混合料的接縫處理極為重要，可以確保平整度合格。

改性瀝青SMA 接縫處理比普通瀝青難度大，因為溫度下降之后，改性瀝青SMA 的硬度較高，所以要盡量避免冷接縫。為了確保平整度合格，通常使用切割的方式，制作成為垂直面，在改性瀝青SMA 路面施工后，對沒有冷卻的路面進行切割處理。在下一次施工開始前，先在結合面涂抹一層黏層油，再進行混合料的鋪筑施工，以確保連接的性能合格，保持整體性。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 做好施工前的準備工作

應用改性瀝青SMA 混合料施工前，需要做好各項準備工作。在混合料中包含多種材料，如粗集料、細集料、填料、瀝青等，各種材料的性能和指標不同，應結合不同材料的要求，加強施工質(zhì)量控制，明確標準和要求。粒徑超過4.75mm 稱為粗集料，是主要的承載結構，經(jīng)過嵌擠后形成整體。改性瀝青SMA 混合料的高溫穩(wěn)定性高，與粗集料存在直接關系，所以必須加強粗集料的質(zhì)量監(jiān)督管理。

4.2 提高SMA-13 的拌和效果

在改性瀝青SMA 混合料拌和環(huán)節(jié)，加強溫度控制極為重要，必須保持在165～175℃，集料加熱到180～190℃。改性瀝青SMA 混合料的出廠溫度應保持在170～185℃，并且在攤鋪施工前，應確保材料的溫度在155℃以上。與此同時，對木質(zhì)纖維材料也必須加強管控，確保材料的性能合格，才能更好地滿足混合料的質(zhì)量標準要求。

4.3 加強運輸環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

在現(xiàn)場施工開始前，做好運輸路線的規(guī)劃與設計，運輸?shù)浆F(xiàn)場后，材料的性能不會受到很大的影響。同時，在運輸階段，做好溫度控制，保持在合理的范圍內(nèi)，目前主要是通過篷布進行覆蓋管理，以免溫度流失嚴重，還能達到防雨、防塵的效果，避免運輸時發(fā)生材料的污染問題。此外，在運輸階段，還要預防發(fā)生材料黏結車體的情況，所以在材料裝載前，應在車廂內(nèi)壁涂抹一層油水混合物[5]。

4.4 加強對現(xiàn)場攤鋪環(huán)節(jié)的管理

較之普通瀝青混凝土來說，改性瀝青SMA 混合料攤鋪有更高的要求，但是兩者的差距并不明顯。在現(xiàn)場施工中，因為混合料中加入纖維穩(wěn)定劑，所以要做好混合料的溫度控制。通常情況下，攤鋪作業(yè)階段的溫度要保持在160～180℃。如果攤鋪時，混合料的溫度比較低，極易導致材料的性能不合格，攤鋪與碾壓施工都會存在嚴重的問題，結構空隙率超出標準，也會威脅路面的平整度與完整性，所以加強溫度控制是現(xiàn)場施工管理的關鍵。

4.5 加強現(xiàn)場碾壓施工管控

首先，結合現(xiàn)場施工要求，選擇合適的碾壓設備，執(zhí)行碾壓施工方案，明確碾壓的標準和原則。通常來說，壓路機的速度控制在2～4km/h 之間。在碾壓施工環(huán)節(jié)，按照初壓、復壓、終壓的順序進行，因為材料的溫度下降速度較快，要保證各個環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)，才能提高施工的質(zhì)量水平。其次，因為改性瀝青SMA混合料中有SBS 改性瀝青材料，所以黏度比較高，在現(xiàn)場碾壓階段，不能應用輪胎式壓路機進行施工，防止發(fā)生黏輪或者揉搓的情況，給工程質(zhì)量帶來負面的影響。

5 結語

隨著時代的發(fā)展和進步，我國的道路建設數(shù)量持續(xù)增多，人們的生活也在不斷發(fā)展變化。對于道路施工來說，瀝青混凝土是主要的施工材料，可以全面提升道路通行的質(zhì)量和效率。目前，在道路施工中，應用改性瀝青SMA 混合料，可以提高施工的效果和質(zhì)量，加強現(xiàn)場施工管理，達到道路通行的標準，滿足人們交通通行的需要。未來還要加強改性瀝青SMA 技術的研發(fā)，并且不斷應用到實踐中，為今后交通事業(yè)發(fā)展做出貢獻。