SMA-5薄层罩面路面使用性能研究

朱来起

摘要：作为一种预防性养护技术，SMA-5薄层罩面技术能够提高路面使用性能。本文对SMA-5薄层罩面的路面弯沉、路面平整度、路面抗滑性能和路面车辙等方面进行了深入的研究。

关键词：SMA-5 路面使用性能 路面弯沉 路面抗滑 路面平整度 路面车辙

中图分类号： U416 文献标识码： A

Study on the pavement performance of the SMA-5 thin finishing coat

Abstract: As a kind of preventive maintenance technology, the SMA-5 thin finishing coat can raise the pavement performance.The pavement deflection,the pavement resistance,the pavement roughness and the pavement rutting of the SMA-5 thin finishing coat has been deeply study in this paper.

Keywords:SMA-5Pavement performancePavement deflectionPavement resistancepavement roughnessPavement rutting

1引言

目前山东省大规模公路建设期已过，已建成公路的养护维修进入高峰期，对公路养护提出了严峻的考验。目前我国正在大力推广预防性养护，其中薄层罩面是预防性养护的一种方式，针对目前的预防性养护情况，山东省公路工程技术研究中心对SMA-5超薄罩面技术的路用性能进行了系统的研究。

2 SMA-5薄层罩面研究的意义

SMA-5是集料最大公称粒径为4.75mm的SMA混合料，SMA－5沥青混合料具有两个特点：一是具有SMA系列混合料优良的路用性能和表面功能；二是最大公称粒径只有4.75mm，在满足最小层厚为3倍最大公称粒径的要求下能铺筑更薄的面层。

我国从20世纪90年代初开始引进SMA技术，短短十多年，SMA技术在我国得到了成功推广应用。近几年来，山东省公路预防性养护和城市道路的沥青上面层在推广应用SMA沥青混合料。SMA-5具有良好的抗滑性能、行车舒适性、美观、降低噪音、施工时间短、工程造价低等优点，对于公路预防性养护和城市道路建设具有重要的现实意义和良好的经济价值。

3 SMA-5路用性能研究

为了研究SMA-5薄层罩面的路用性能, 在淄博世通公司的支持下, 在淄博省道S321淄博段铺筑了不同摊铺厚度的试验段，比较四种不同方案试验段，以及各种方案与原路面之间的路用性能。

3.1试验路方案

省道S321原路面结构为4cm中粒式沥青砼+5cm粗粒式沥青砼+下封层+16cm二灰稳定碎石+16cm二灰稳定碎石+17 cm石灰土。根据研究需要现选用SBS改性沥青，分别铺筑厚度为1.0cm、1.5cm、2.0cm以及2.5cm四种不同试验段，检测不同摊铺厚度试验段的弯沉、平整度、抗滑和车辙等指标，比较四种方案的路用性能，以及四种方案对原路面性能的改善程度，试验路方案如图1所示。

图1 试验路方案

3.2路面弯沉

图2 各试验段路面代表弯沉 图3 各试验段路面结构强度系数

由图2和图3各试验段代表弯沉和结构强度系数变化很小，路面代表弯沉变化范围在0.04mm内。如果排除检测过程中由于测点不同带来的弯沉结果差异，可以认为原路面在加铺了薄层罩面后，由于本身加铺厚度较小，最大只有25mm，对路面结构强度没有改善效果。

3.3路面平整度

图4 各试验段路面平整度

图5 各试验段路面行驶质量指数

由图4和图5可知，薄层罩面对路面行驶质量有很好的改善作用。试验路各方案上行线国际平整度指数比原路面分别提高了50.88%、27.89%、11.38%和22.58；下行线分别提高了50.45%、12.13%、9.09%和6.57%。上行线路面行驶质量指数分别比原路面提高了4.85%、1.61%、0.39%和1.37%；下行线分别提高了3.96%、0.49%、0.39%和0.39%。其中相同沥青，相同级配，但厚度不同的三种方案相比较， 2.5cm SBS SMA-5、2.0cm SBS SMA-5、1.5cm SBS SMA-5和1.0cm SBS SMA-5国际平整度指数提高幅度递减，因此加大罩面摊铺厚度，可以提高路面平整度。

3.4路面抗滑性能

图6 施工前后横向力系数

图7 施工前后路面抗滑性能指数

图8 提高幅度

由图6、图7和图8可知原路面抗滑性能较差，路面横向力系数都在35以下，路面抗滑系能指数在70以下，路面抗滑性能评定都在次以下。而四种罩面方案路面抗滑性能指数都在89与92范围内，说明试验路各方案均具有较好的路面抗滑性能。四种方案上行线路面抗滑性能指数分别提高了33.58%、53.18%、44.63%和37.68，下行线分别提高了42.12%、34.38%、38.45%和33.11%，SMA-5薄层罩面可以显著提高路面的抗滑性能。

3.5路面车辙

图9 施工前后路面车辙指数

图10 路面车辙指数提高幅度

由图9和图10可知，原路面车辙病害上行线比下行线严重。薄层罩面技术和试验路摊铺前对原路面的铣刨可以改善路面车辙病害。上行线六种方案车辙深度指数分别提高了73.85%、26.53%、24.67%、13.32%、16.28%和25.84%，下行线分别提高了22.92%、10.72%、12.60%、10.35%、4.51%和14.02%。但若路面车辙深度过大，不宜采用薄层罩面技术改善路面性能。

4结论

（1）薄层罩面由于本身结构较薄，不能提高路面结构承载能力。试验路施工前后路面代表弯沉变化范围在0.04mm内，排除由于两次检测过程中测点不同带来的结果差异，可以认为路面弯沉没有变化。

（2）薄层罩面可以改善原路面平整度。试验路各方案上行线国际平整度指数比原路面分别提高了50.88%、27.89%、11.38%和22.58；下行线分别提高了50.45%、12.13%、9.09%和6.57%。上行线路面行驶质量指数分别比原路面提高了4.85%、1.61%、0.39%和1.37%；下行线分别提高了3.96%、0.49%、0.39%和0.39%。

（3）相同沥青，相同级配，但厚度不同的三种方案相比较， 2.5cm SBS SMA-5、2.0cm SBS SMA-5、1.5cm SBS SMA-5和1.0cm SBS SMA-5国际平整度指数提高幅度递减，加大罩面摊铺厚度，可以提高路面平整度。

（4）试验路各方案路面抗滑性能指数比原路面提高了33.58%-53.18%不等，能够明显改善原路面的抗滑性能。

（5）薄层罩面技术和试验路摊铺前对原路面的铣刨可以改善路面车辙病害。但若路面车辙深度过大，不宜采用薄层罩面技术改善路面性能。

参考文献

[1]《公路技术状况评定标准》（JTG H20－2007）

[2] 《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）

[3] 《公路沥青路面预养护技术规程》（sz-G-D01-2007）

[4]李福普，沈金安 薄层小粒径SMA 路面的研究与应用