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論ＳＭＡ路面施工技術(shù)要點(diǎn)
[論文關(guān)健詞]SMA 瀝青碼蹄脂碎石 改性瀝青 質(zhì)量[論文摘要] 本文主要以滬瑞國道（貴州境）新寨河至勝境關(guān)段高速公路工程采用SMA瀝青碼蹄脂碎石施工為例，探索瀝青面層構(gòu)造和有效適用性能。?
滬瑞國道（貴州境）新寨河至勝境關(guān)段高速公路工程（以下簡稱鎮(zhèn)勝高速）位于貴州省西南部，地處崇山峻嶺之間。施工難度大，作業(yè)面狹長，安全等級要求高。結(jié)合貴州省高速公路的以往經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，鎮(zhèn)勝高速公路首次采用SMA瀝青碼蹄脂碎石作為面層，也是貴州省第一條正式大面積采用SMA路面施工。
鎮(zhèn)勝高速公路設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)類型采用SMA-13上面層+AC-20中面層+AC-25下面層+水泥穩(wěn)定碎石基層+級配碎石底基層，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度為4-6-8-37-15，總厚度為70cm，上面層采用SBS改性瀝青，中、下面層為普通瀝青砼。
一、SMA混合料的組成
SMA是瀝青碼蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的縮寫，是一種以瀝青結(jié)合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細(xì)集料以及較多的填料（礦粉）組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配粗集料骨架間隙中組成一體所形成的瀝青混合料，簡稱SMA。
二、SMA混合料的技術(shù)性能
它具有耐磨抗滑、密實(shí)耐久、抗疲勞、抗高溫車轍、減少低溫開裂等優(yōu)點(diǎn)，適用于高等級道路瀝青路面的上面層使用。
1.高溫抗車轍性。(1)SMA由粗集料骨架和瀝青瑪蹄脂兩個部分組成；(2)粒徑≥4.75mm的粗集料高達(dá)70%~80%。礦粉用量為10%左右，細(xì)集料較少，一般為10%~20%左右；(3)因骨架嵌擠作用，混合料高溫條件下抵抗荷載變形能力較強(qiáng)，有著較強(qiáng)的高溫抗車轍能力。
2.低溫抗變形性。在低溫條件下，由于SMA混合料中有著相當(dāng)數(shù)量的瀝青瑪蹄脂，當(dāng)溫度下降時，瀝青瑪蹄脂具有較高的粘結(jié)能力，它的韌性和柔性使得混合料具有良好的低溫變形能力。
3.耐久性。在SMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含瀝青的瑪蹄脂密實(shí)填充，并將集料顆粒粘結(jié)在一起，瀝青在集料邊、面形成較厚的瀝青膜。此外，SMA混合料空隙較小，瀝青與水或空氣的接觸較少，因而SMA混合料的水穩(wěn)定性和抗老化性、抗疲勞性較普通瀝青混合料好；同時，又由于SMA混合料基本是不透水的，對中、下面層和基層有著較好的保護(hù)作用和隔水作用，使瀝青路面保持較高的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
4.表面獨(dú)特性。SMA混合料一方面要求使用堅(jiān)硬、粗糙、耐磨的高質(zhì)量碎石，另一方面采用間斷級配的礦料，壓實(shí)后表面形成的構(gòu)造深度大，一般超過1mm，而摩擦系數(shù)也能滿足8BBM以上，這使得瀝青面層具有良好的抗滑性和耐磨性能，還能減少濺水，減少噪聲，從而提高道路行駛質(zhì)量。
5.SMA混合料施工前控制。(1)合格的原材料是工程質(zhì)量的第一前提。必須通過大量的了解、取樣試驗(yàn)，在進(jìn)行質(zhì)量、產(chǎn)量、等各方面的綜合考慮后初步選定了用于SMA路面施工的玄武巖砂石材料，并按要求對原材料加工、儲存、運(yùn)輸?shù)茸髁藝?yán)格的控制，使其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足高速公路路面工程對粗細(xì)集料的質(zhì)量要求；(2)配合比設(shè)計(jì)階段。一個完善的配合比設(shè)計(jì)必須是經(jīng)過反復(fù)的對比、試驗(yàn)，綜合考慮各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)后才能確定。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整，最終完成了SMA-13的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和施工配合比設(shè)計(jì)；(3)工前技術(shù)交底不能少。SMA混合料施工技術(shù)要點(diǎn)較多。因此，在SMA路面正式攤鋪前，要求所有技術(shù)人員和操作人員必須充分了解并掌握SMA路面的施工工藝和技術(shù)特點(diǎn)，作好技術(shù)交底。
6.SMA-13瀝青瑪蹄脂碎石路面的施工。(1)施工前的準(zhǔn)備工作；(2)砂石的供應(yīng)情況：正式開工時，堆料倉保證有4000m??3?以上的材料儲量，避免施工時因缺料而產(chǎn)生等料現(xiàn)象，從而造成混合料溫度過高或停機(jī)情況出現(xiàn)；瀝青供應(yīng)：充分考慮瀝青拌和樓的日產(chǎn)量和時產(chǎn)量，每天（按20小時的有效施工時間算），開工前將所有瀝青儲存罐全部注滿，同時配備30噸以上的改性瀝青車，避免因運(yùn)輸車輛的不能正常運(yùn)行導(dǎo)致瀝青用量跟不上而停機(jī)待料；(4)礦粉供應(yīng)：SMA所用礦粉均由石灰石經(jīng)粉磨而成，必須組織了8-10輛運(yùn)輸車輛，保證礦粉的及時供應(yīng)；(5)柴油、重油及纖維于開工前全部準(zhǔn)備就緒。配備足夠的混合料運(yùn)輸車（運(yùn)輸車輛在裝料前先用清潔液將車廂清洗干凈），避免因運(yùn)輸車輛不足造成拌和樓停機(jī)等車；(6)施工現(xiàn)場的設(shè)備準(zhǔn)備：攤鋪機(jī)至少2臺。采用單幅雙機(jī)攤鋪，以避免瀝青瑪蹄脂料離析；8-12噸全鋼輪壓路機(jī)至少3臺，無觸點(diǎn)平衡梁一套，平板夯機(jī)一臺，各施工機(jī)械的使用性能在施工前必須進(jìn)行了全面檢查，以保證各施工機(jī)械都能正常工作。
四、SMA混合料施工中控制
(1)改性瀝青SMA-13的拌制。采用先進(jìn)的瀝青拌和樓進(jìn)行混合料的拌和，該拌和樓必須具有除塵系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)和計(jì)量稱重系統(tǒng)；(2)SMA-13混合料的攤鋪。①由于SMA的瀝青馬蹄脂粘性較大，運(yùn)料車的車廂底部須涂刷較多的油水混合物；為了防止表面混合料結(jié)殼，運(yùn)料過程中要加蓋蓬布，而且運(yùn)料車數(shù)量也要適當(dāng)增加。為保證平整度，也要做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪。這是提高路面平整度最主要措施。②上面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度和平整度。③將攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)試好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器的料量應(yīng)高于螺旋布料器中心，使熨平板的擋料板前混合料在全寬范圍內(nèi)均勻分布，并在每天起步前就應(yīng)將料量調(diào)整好，再實(shí)施攤鋪，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。④攤鋪應(yīng)選擇在當(dāng)日高溫時段進(jìn)行，路表溫度低于15℃時不宜攤鋪。攤鋪遇雨時，立即停止施工，并清楚未壓實(shí)成型的混合料。遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪；(3)SMA-13混合料的碾壓。碾壓是SMA路面施工中極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，碾壓工藝、碾壓遍數(shù)、碾壓溫度等的情況如何，直接影響到SMA路面的壓實(shí)度、平整度和滲水情況；(4)路面壓實(shí)完成24小時后，方能允許施工車輛通行；(5)施工接縫的處理。采用三米直尺沿縱向位置，在攤鋪段端部拉尺，使得直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺接觸處定出接縫位置，用鋸縫機(jī)割齊后鏟除；繼續(xù)攤鋪時，應(yīng)將接縫鋸切時留下的灰漿擦洗干凈，涂上少量粘層改性瀝青，攤鋪機(jī)熨平板從接縫后起步攤鋪；碾壓時用鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí)，從已經(jīng)施工完成的路面上開始碾壓逐漸移動新鋪面層。
五、SMA混合料施工階段的質(zhì)量
1．原材料的質(zhì)量檢查：包括改性瀝青、粗集料、細(xì)集料、填料、木質(zhì)絮狀纖維等。
2．混合料的質(zhì)量檢查：油石比、礦料級配、穩(wěn)定度、空隙率；混合料出廠溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、碾壓終了溫度。
3．碾壓成型路段的質(zhì)量檢查：厚度、平整度。寬度、橫坡度、壓實(shí)度、偏度；攤鋪的均勻性。同時還應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造深度和滲水的跟蹤檢測。
4．施工壓實(shí)度的檢查以鉆孔法為準(zhǔn)，鉆孔檢測頻率單幅每公里每車道2個。
5．滲水系數(shù)合格率宜不少于90%，當(dāng)合格率宜小于90%時，應(yīng)加倍頻率檢測，如檢測結(jié)果仍小于90%，需對該路段面層進(jìn)行處理。
六、結(jié)束語
嚴(yán)格說來，SMA路面的施工比普通瀝青混凝土的施工難度要大得多，一條公路SMA路面鋪筑的成功與否，很大程度上取決于它的材料質(zhì)量、設(shè)備性能和施工工藝，每一個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，忽視了其中任何一環(huán)，SMA路面都將注定失敗。?
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