SMA路面施工工藝與質(zhì)量控制措施

1、南方，你穿著黑衣裳走向天那些寂寞的花朵黑的花朵你是天鵝船唯一的花朵淺談sma路面施工工藝與質(zhì)量控制 胡居賢 何新原 江蘇省交通工程有限公司 摘要：sma是一種新型瀝青混合料，針對其獨特的材料組成及施工生產(chǎn)環(huán)節(jié)要求較高的特點，詳細說明sma的特點，施工工藝，質(zhì)量要求等重點，以保證工程質(zhì)量。關(guān)鍵詞：sma混合料 施工工藝 質(zhì)量控制瀝青瑪蹄脂碎石混合料（sma）是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料骨架間隙組成一體的瀝青混合料。sma的近年來國際上出現(xiàn)的一種引人注目的新型瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)。第一條sma路面始建于60年代的德國。80年代起在歐洲應(yīng)用。90年代

2、起傳入美國。1992年我國首次使用改性瀝青sma技術(shù)在首都機場高速公路建設(shè)中鋪筑5cm的sma上面層。sma由于采用間斷級配、粗集料多、細集料少、礦粉多、加有纖維、瀝青含量多使用sma兼有嵌擠型和密實型瀝青混合料的特點。由于sma具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗滑和耐久性及表面服務(wù)性能等特點。被廣泛應(yīng)用在鋪筑新建公路路面層或者舊路面加鋪磨耗層使用。雖然我國的交通條件和氣候與歐美不同，但sma的技術(shù)應(yīng)用也保持了緩慢健康發(fā)展的態(tài)勢。sma混合料在結(jié)構(gòu)組成和技術(shù)要求等方面與普通熱拌瀝青混合料不同，因爾在路面施工方面與普通的瀝青混凝土路面也有所不同。首先，sma與我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的瀝青混

3、合料以及國外的一種大空隙排水性瀝青混合料（ogfc）相比所具有的優(yōu)特點就不言而喻。見表1不同瀝青混合料結(jié)構(gòu)類型的比較（dmax=16） 表1序號特點和性能ac16-i型ac16-ii型ak-16aam-16ogfcsma-161結(jié)構(gòu)類型懸浮密實結(jié)構(gòu)懸浮半空隙結(jié)構(gòu)懸浮或嵌擠半空隙結(jié)構(gòu)嵌擠空隙結(jié)構(gòu)嵌擠空隙結(jié)構(gòu)嵌擠密實結(jié)構(gòu)2空隙率（%）3-64-8（10）3-810153-4（4.5）3瀝青用量中等較少中等很少很少較多44.75mm通過率（%）42-6330-5030-5018-4230-5020-3050.075mm通過率（%）中等（4-8）較少（2-5）較多（4-9）很少（0-5）很少（2-5）

4、很多（8-2）6抗車轍變形差差較好好很好很好7疲勞耐久性好較好好很差差很好8抗裂性能好較好好很差差很好9水穩(wěn)定性好較差較差很差很差很好10滲水情況小較大較大很大很大很小11抗老化性能很好較好較好很差很差很好12抗磨損很好較好較好很差很差很好13抗化性差較差較好很好好14路面噪聲、反光、濺水、水霧差較差較好很好好15施工難易程度易易較難（敏感性大、易離析）簡單難難（溫度高、敏感性強）16成本中較低較高很低較高高由表1可見，sma則充分考慮了現(xiàn)在普遍使用的ac和am、ak等級配的特點力求利用他們的優(yōu)點企圖達到完美的組合。如sma具有ac的空隙率小，水穩(wěn)定性及耐久性好，am的集料嵌擠作用好，高溫抗轍

5、能力強，ak的抗滑性能好等各種特點。同時又克服了高溫穩(wěn)定性能的不足，am及ak的不耐抗裂、抗老化、抗水損害性能的缺點，因而的一種比較理想的混合料結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)以滬寧高速公路路面集中維修東段（蘇州段）為例探討sma路面施工過程質(zhì)量控制。蘇州段全長單向約29公里?？紤]到滬寧公路交通量大，重車多，溫度高，多雨等情況以及sma所具有上述的特點。滬寧高速公路有限公司和蘇州高速公路管理處定全線設(shè)計為sma瀝青罩面工程。瀝青面層為三層式結(jié)構(gòu)。既罩面層（表面層）4cmsma-13，中、下面層為原有三層瀝青面層（其中行車道為銑刨攤鋪16cmsuper25）。此次sma13的大面積應(yīng)用也填補了我省該項技術(shù)在路面施工上的

6、空白。1 sma的原材料控制11 礦料sma路面能否達到預(yù)期的性能在很大程度上取決于粗集料的嵌擠作用。因此粗集料必須具有較好的韌性、強度、堅固性、耐磨性、集料的顆粒形狀和棱角性的優(yōu)質(zhì)石料，嚴格限制集料的扁平顆粒含量；細集料通常采用高強材料制作的機制砂，并要求起具體有良好的棱角性和堅固性并嚴格控制起含泥量；礦粉采用石灰石制成，不得含有泥土和有機礦物制。質(zhì)量要求符合表4。滬寧線粗、細料均采用優(yōu)質(zhì)、堅硬、凈潔、干燥、無風化、無雜質(zhì)宜興、鎮(zhèn)江產(chǎn)玄武巖。技術(shù)要求符合表2、表3粗集料技術(shù)指標 表2指標技術(shù)要求石料壓碎值不大于（%）2洛杉機磨損失不大于（%）30視密度不大于（%）2.65吸水率不大于（%）2

7、.5對瀝青的粘附性不小于（%）5堅固性不大于（%）12細長扁平顆粒含量不大于（%）15水洗法（0.075mm顆粒含量不大于）1#料0.62#料0.83#料1.0軟石含量不大于（%）5石料磨光值不小于（%）42細集料技術(shù)指標 表3指標技術(shù)要求視密度（t/m3）2.5堅固性(0.3mm)12%粒徑2.36砂當量6%礦粉的質(zhì)量技術(shù)要求 表4視密度含水量外觀親水系數(shù)粒徑范圍（%）2.5（t/m3）1%無團粒結(jié)塊1%0.6 mmmm 0.15mm 0.07510090-10075-1001.2瀝青結(jié)合料sma瀝青結(jié)合料必須具有較高粘度，與集料有良好的粘附性，以便保證有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫任性。對于高速

8、公路等承受繁重交通氣候炎熱地及寒冷地區(qū)的重大工程，sma宜采用改性瀝青，滬寧線采用符合重交通道路瀝青技術(shù)要求的ah-90優(yōu)質(zhì)石油瀝青。采用4%sbs的摻量與0.3%瀝青質(zhì)量的抗剝落劑（ba-3）來改善路面性能和質(zhì)量。改性瀝青技術(shù)指標見表5與車轍試驗動穩(wěn)定度見表6（加進口木質(zhì)纖維）。檢測項目sbs針入度（25，100g.5s）(0.1mm)最小50針入度p-0.2-+1.0延度（5cm/min,5c）最小30軟化點（）最小60溶解度（%）最小99rtfoof質(zhì)量損失（%）最大針入度（25）（%）延度（5cm/min,5）(cm)最小0.66520閃點（）最小230動力粘度（60）（pa.s）最小

9、800動力粘度（135）（pa.s）最小3離析、軟化點差（）最大2.5彈性恢復(fù)（25）（%）最小70車轍試驗動穩(wěn)定度（加進口木質(zhì)纖維） 表6混合料類型車轍動穩(wěn)定度（次/mm）油石比sma-13123平均要求368043263721390930006.21. 3纖維穩(wěn)定劑sma必須使用纖維穩(wěn)定劑，這與sma使用較多的礦粉與瀝青結(jié)合料有關(guān)，纖維有加筋、分散、吸附、穩(wěn)定及增加粘性等作用，滬寧線采用吸油性能較優(yōu)的松散進口木質(zhì)纖維（用量率0.4%），同時采用連續(xù)式纖維計量輸送設(shè)備添加，木質(zhì)纖維的數(shù)量的靠流量來計量的，其工作原理：通過螺旋輸送器把木質(zhì)纖維輸送到一容器內(nèi)，通過粉碎機將其打碎呈霧狀，并通過鼓風

10、機將木質(zhì)纖維與空氣充分混合，通過風管將混合的木質(zhì)纖維送入拌和樓的鍋內(nèi)拌和，木質(zhì)纖維的數(shù)量有混合的氣體在單位時間內(nèi)流量出來決定，以次來保證路面的質(zhì)量。木質(zhì)纖維的技術(shù)參數(shù)詳見表7木質(zhì)纖維質(zhì)量技術(shù)參數(shù) 表7試驗指標篩分析：方法a：沖氣篩分析 纖維長度 通過0.15mm的篩6mm70% 10%方法b：普通篩分析 纖維長度通過0.85mm的篩通過0.425mm的篩通過1.106mm的篩6mm85% 10%30% 10%灰份含量18%5%無揮發(fā)物ph值7.51.0%吸油率纖維質(zhì)量的5.01.0含水率5%（以質(zhì)量計）2、sma瀝青混合料配合比的設(shè)計必須具有互相嵌擠緊密的粗集料骨架，形成石-石嵌擠結(jié)構(gòu)，馬歇爾

11、試件的vcamix必須小于搗實狀態(tài)下的粗集料骨架間隙率的vcadrc，馬歇爾試驗指標的控必須符合（jtj03-98），同時還必須進行謝倫堡析漏、肯特堡瀝青混合料飛散試驗等進行驗證，具體詳見表8、表9。 謝倫堡析漏試驗條件：試驗溫度180，保溫1小時進行析漏試驗謝倫堡析漏試驗結(jié)果（加進口木質(zhì)纖維） 表8級配類型油石比析漏1（%）析漏2（%）析漏3（%）平均（%）要求（%）sma-136.20.0630.0600.0570.0600.10 肯特堡飛散試驗條件：將sma的馬歇爾試件在20下浸泡20h，然后采用洛杉磯磨耗試驗機旋轉(zhuǎn)300次進行飛散測試。飛散試驗結(jié)果 表9級配類型石油比飛散飛散飛散飛散平

12、均要求sma-136.22.543.012.203.062.715 滬寧高速公路與蘇州段sma13混合料首先由江蘇交通科學研究院中心試驗室進行目標配合比設(shè)計，然后在工地試驗室進行從拌和樓取樣篩分和二次篩分，計算出各種礦料的配比，11-16石：6-11石：3-6石：0-3石：礦粉=44：30：4：11：11，經(jīng)篩分，4.75的通過率為29.4%，0.075%的通過率為11.3%都符合規(guī)范(規(guī)范標準為4.75mm20-34%，0.075 mm8-12%。sma13根據(jù)試驗計算分析，確定三種油石比，分別為5.9%、6.2%、6.5%，進行試驗，試驗結(jié)果見表10生產(chǎn)配合比設(shè)計試驗結(jié)果 表10石油比（%

13、）密度(g/cm/3)空隙率(%)飽和度(%)穩(wěn)定度(kn)流值(0.01mm)理論密度(g/cm/3)5.92.5094.674.612.4332.82.6316.22.5173.978.613.2333.92.62026.52.5233.381.212.9943.32.609根據(jù)試拌試鋪，現(xiàn)場檢測和室內(nèi)試驗，同時邀請省交通廳及同濟大學等各單位專家綜合分析評定，最后確定最佳石油比為6.2%。3、sma施工工藝由于sma混合料所具有的顯明特點，要求不同，因此，sma路面施工與普通瀝青有所不同，以滬寧線蘇州段罩面工程為例，滬寧線是修補罩面工程，因其是蘇、滬、浙三省交通運行經(jīng)濟動脈，采取半幅封閉半

14、幅通車的作業(yè)方式，既攤鋪一段開放一段的原則進行，所以從質(zhì)量、進度、安全、文明生產(chǎn)等方面要求很高。3.1施工前準備因維護交通，中面層免受污染，需提前2-3天清掃、吹風、灑油，使中面層保證干凈、清潔、無污染，提前1天采用瀝青灑布車按0.3-0.4l/m3的用油量均勻地灑布乳化瀝青，路緣石側(cè)用人工補灑。3.2混合料的拌和：采用英國進口acp拌和樓進行混合料拌和，并嚴格控制拌和時間和各種礦料、瀝青用量和溫度，定期對拌和樓的計量和測溫進行校核，使合料美觀、均勻，符合規(guī)范，確定拌和樓時間，秤量時間10秒，干拌時間12-15秒，其中木質(zhì)纖維的投料5秒，既在干時間內(nèi)3-8秒，時間段內(nèi)為投放木質(zhì)纖維的時間，濕拌

15、時間為34s，放料時間為5s，拌和周期為60-70秒。sma瀝青混合料的施工溫度見表11。滬寧高速公路罩面工程sma13的施工溫度 表11瀝青標號ah-90改性瀝青加熱溫度160-170礦料加熱溫度180-190sma混合料出廠溫度170-185，超過195廢棄混合料儲存溫度拌和出料和降溫不超過15攤鋪溫度不低于160，低于140作廢棄初壓溫度不低于150（攤鋪層內(nèi)部）復(fù)壓溫度不低于130（碾壓層內(nèi)部）碾壓溫度不低于110（同上）開放交通時的路表溫度不高于50（路表面層）3.3混合料的運輸 根據(jù)拌和樓的生產(chǎn)能力、運距、計算車輛數(shù)，并采用大噸位運料車運輸，在運輸過程中應(yīng)加蓋油布，以防表面合料降溫

16、結(jié)成硬塊，到攤鋪現(xiàn)場后，應(yīng)嚴格檢查sma混合料到場溫度，保證符合要求，正常施工。3.4混合料的攤鋪采用德國進口的abg325高密實雙振搗大型履帶式攤鋪機，按全幅梯隊式作業(yè)施工，松鋪系數(shù)確定為1.17，確保壓實厚度不低于4cm。攤鋪前熨平板必須預(yù)熱不低于85，并檢查熨平板的拱度，預(yù)熱接縫的原鋪層后方可起步行駛，并確定調(diào)整好攤鋪機作業(yè)時所必須的各項參數(shù)，根據(jù)拌和樓運輸生產(chǎn)能力，必須保證攤鋪機勻速、連續(xù)、不間斷的攤鋪，確保攤鋪質(zhì)量，保證其厚度、平整度和密實度等各項指標。3.5碾壓 壓實是保證瀝青表面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，選擇合理的壓路機組合方式和碾壓步驟，是保證壓實度和平整度的關(guān)鍵一步，振動壓力機碾壓s

17、ma路面應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，壓路機要緊跟攤鋪機，由外側(cè)向路中方向碾壓，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3-1/4，其順序：接縫預(yù)壓復(fù)壓終壓，必須嚴格控制碾壓順序、速度、遍數(shù)、溫度以及壓路機的噴水量（見表12），不宜采用輪胎式壓路機和自流灑水式壓路機，同時防止過壓。碾壓速度和遍數(shù) 表12碾壓階段速度/kmh碾壓遍數(shù)初壓1.5-3dd110靜壓1遍復(fù)壓3-4dd110 2臺振壓2遍終壓3-4vsh150靜壓1遍 3.6接縫 sma混合料的鋪筑應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生縱向接縫，橫向施工接縫應(yīng)采用平接縫，縱向接縫必須是熱接縫。由于合料的溫度 較高，因此只要在先鋪的瀝青混合料一邊壓實時預(yù)留一定的寬度，待后面的攤鋪完成后一起壓實既可，特殊情況采取相應(yīng)措施。橫向接縫一般不可避免，施工完畢，混合料未冷卻前，完成切割工作，切割范圍應(yīng)用3米直尺檢測，保