改性瀝青SMA-13 瀝青混合料在改擴建公路施工中的應用

吳振華

（蘇州市吳中區公路事業發展中心，江蘇 蘇州 215100）

0 引言

我國公路多用瀝青路面，瀝青路面有彈性和塑性，能承受車輛作用力和應變，與輪胎附著力好，舊瀝青路面還可再利用。但交通量增長后，瀝青路面易破壞，壽命降低。南方天氣熱濕，路面病害多發。瀝青瑪蹄脂碎石混合料能有效解決瀝青路面的低溫抗裂、高溫穩定、抗滑和滲水等問題。改性瀝青SMA-13 面層在公路工程中廣泛應用，這種面層技術要求高，施工難度大[1]。為更深入探究其在路面結構中使用效果，本文基于實際工程，采用SBS 改性瀝青SMA-13 瀝青混合料作為路面材料，對其配合比設計和施工技術進行研究。

1 工程概況

蘇州市吳中區東欣路改造工程為二級公路，設計速度50km/h，全長2.7km，起點孫武路（K0+132.8），終點子胥路（K0+2703.733），設計長度2570.933m。該路段通車16 年，期間進行維修養護，路面現有縱橫裂縫、坑槽、龜裂、車轍、修補不良等病害，影響道路功能和行車安全。雨水管徑過小，不能滿足雨水排放需求，計劃對該路段進行改造。根據蘇州及周邊地區公路路面施工經驗和材料供應情況，最終采用改性瀝青SMA-13 瀝青混合料作為路面材料。為提高瀝青路面抗剪切性，在交叉口前后100m 范圍內下面層加入0.25%抗車轍劑。

2 路面破壞原因分析

現狀道路為瀝青路面，主要病害有縱橫裂縫、龜裂、車轍、沉陷和坑洞等，嚴重影響路面舒適度[2]。對外業調查數據進行統計分析，按照上下行分幅，按每200m 劃分評價段，計算路面綜合破損率和路面狀況指數，評定路面狀況[3]。得到路面狀況指數見表1。

表1 路面狀況指數PCI

通過對原路面狀況調查得到，東欣路PCI 為中等，上下行車道良率分別為14%和7%，路面狀況不佳，需按瀝青路面損壞等級評定標準，應該挖除重建。

3 原材料及配合比設計

3.1 原材料

（1）瀝青

路面上下層瀝青均由SBS 改性瀝青制成，經過對瀝青技術性能檢測，得到的試驗結果如表2 所示。

表2 SBS 改性瀝青技術指標檢測結果

（2）粗集料

瀝青面層上下層粗集料分別為玄武巖和石灰巖[3]。粗集料應干凈、干燥、無風化和無雜質，質量符合技術要求。

（3）細集料

細集料用機制砂，應堅硬、干凈、干燥、無風化和無雜質，顆粒級配適當。

（4）纖維穩定劑

SMA 穩定劑用絮狀木質素纖維，摻加量為瀝青混合料總量的0.3%～0.4%。絮狀木質素纖維質量符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2004）要求的含水率不大于6%，長度不小于3mm[3]。

（5）抗剝落劑

在玄武巖集料瀝青混合料中加入0.4%（按瀝青用量）的非胺類抗剝落劑，選用抗老化、與瀝青相容、環保的產品。技術要求如下：密度與瀝青近似；pH 值大于7；常溫下為液態，凝固點低于0℃；與玄武巖或輝綠巖黏附性能達到5 級；瀝青混合料在163℃老化后，殘留穩定度不低于85%，凍融劈裂強度比不低于80%；液態抗剝落劑貯存兩年以上不變質。

（6）抗車轍劑

交叉口前后100 米內下層加入抗車轍劑，摻量按類型確定，設計按0.25%（重量比）計算[3]。抗車轍劑性能符合表3。

表3 道路用抗車轍劑指標

3.2 配合比設計

本文選用SMA-13 型瀝青混合料，進行級配設計，其合成級配如表4 所示。

表4 SMA-13 瀝青混合料級配

按目標配合比設計方法，用最佳油石比和最佳油石比±0.3%三個油石比做馬歇爾試驗，選定最佳油石比。生產配合比的最佳油石比與目標配合比的最佳油石比差值不大于0.2%，否則應找出原因，重新設計生產配合比，并檢驗混合料性能。馬歇爾試驗指標技術要求見表5。

表5 SMA 熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗技術指標

4 施工技術

4.1 施工準備

采用專業攪拌站拌制的改性瀝青混合料，拌和前用導熱油加熱瀝青，拌和后用保溫運輸車送至施工現場，保證瀝青出廠、拌和、下料溫度和流動性。粗細集料用前檢查含水率，控制在1%以內，并根據給料速度計算加熱溫度和時間，防止含水率過大影響混合料性能。施工前，按設計要求清理下承層表面雜物，用高壓水槍沖洗，對不平整部位鑿除、填實、壓實。下承層平整度偏差在10mm 內，中線偏位在20mm 內，縱斷高程在±15mm 內，厚度偏差在±15mm 內，檢查驗收合格后攤鋪SMA-13 改性瀝青面層[4]。

4.2 施工工藝

（1）拌和

選用兩座LB4000 型間歇式瀝青拌和樓拌制混合料，生產前要求調整熱料倉篩網配置、拌和時間和溫度。拌和中嚴格控制溫度，瀝青在175～185℃，礦料在185～205℃，混合料出料在180～190℃。加熱溫度超過設計要求會降低混合料路用性能，所以要控制混凝土拌和溫度，按設計要求現拌現用，不得使用不合格混合料[5]。

（2）運輸

運輸前清洗運輸車輛車廂，涂刷隔離劑，再次檢查清潔情況，防止車輛污染混合料。為保證攤鋪機連續施工和混合料溫度，施工單位按攤鋪機能力的120%配置運輸車輛，并用篷布等材料保溫封閉。與攤鋪機距離1m 左右，卸料后及時攤鋪，保證混合料溫度。不得在卸料時急剎車、急轉彎等，防止破壞下承層、路面層[6]。

（3）攤鋪

采用三臺攤鋪機階梯式施工，非接觸式平衡梁自動找平，保證路面平整。攤鋪機施工前，預熱0.5～1h，熨平板溫度不低于100℃，按試驗段松鋪系數1.18，計算松鋪厚度48mm，調整熨平板高度和角度。瀝青混合料攤鋪時，質量員檢查攤鋪厚度和路面平整度，發現結團、離析、不平整、脫痕等問題及時處理。攤鋪速度在1.5～3m/min 之間，保持勻速、連續。

（4）碾壓

采用雙鋼輪壓路機初壓和復壓，20t 膠輪壓路機終壓[6]。按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則，高頻率、低振幅慢速碾壓。初壓1～2 遍，每遍停機呈階梯狀。初壓時間在3min 內，新攤鋪路面在10min 內，初壓后，同樣的雙鋼輪壓路機靜壓2～4 遍。復壓機跟在初壓機后，間隔不超過40m，每斷面初壓和復壓時間在20min 內。復壓后35～40min，路面溫度到110℃時終壓。膠輪壓路機壓實1～2 遍，速度50～60m/min，直到無輪跡。

5 結論

結合工程實例，對改性瀝青SMA-13 瀝青混合料在改擴建公路中的應用進行研究，得出以下結論：

（1）結合蘇州市吳中區東欣路改造工程，分析原路面病害原因，對路面狀況指數評定，采用SBS 改性SMA-13 瀝青混合料設計。

（2）混合料進行配合比設計，采用SMA-13 級配類型，通過馬歇爾試驗測定六項指標滿足要求。

（3）深入探討SMA-13 改性瀝青路面技術要點，從基層準備、運輸、攤鋪壓實等方面做好技術管理和質量控制。