SMC改性沥青超薄罩面施工技术要点

李 玉 楼

(山西省灵石公路管理段，山西 灵石 031300)

近年来，我国经济迅猛发展，高速公路交通量迅速增长。在行车载荷和自然因素作用下，一些路面出现了严重的网裂、车辙等病害，行车舒适度受到极大影响，严重的甚至影响行车安全。为提高路面质量，薄层罩面是最常见的预防性养护技术，施工速度快，还能有效降低养护成本，是沥青混凝土路面养护的首选。

从废旧塑料、废旧橡胶等甲基苯乙烯类高分子材料中提炼出来的甲基苯乙烯类嵌段共聚物(Styreneic Methyl Copolymers,简称SMC)为主要原料制备的SMC常温沥青改性剂，将其应用于沥青路面超薄罩面施工，具有显著的节能、减排、低碳、环保特性。SMC薄层罩面厚度薄，路用性能良好，沥青用量低，降本增效明显，且能够实现冬季摊铺。SMC沥青混合料低温抗裂性能和粘结力良好，罩面施工后的路面使用寿命和行车舒适性得到显著提升，且降噪效果显著，作业过程对交通影响小。

1 概述

SMC常温沥青是一种新型筑路材料，具有显著的节能、低碳、环保特性。在SMC常温沥青改性剂的主要成分从废旧塑料、废旧橡胶中进行提取，再掺入适量环氧树脂、环氧树脂固化剂等配合而成。将一定掺量的改性剂与基质沥青或改性沥青混合后，在一定的温度条件下制成常温改性沥青。在常温条件下，常温改性沥青具有一定的流动性，经过一定时间挥发固化后具有与改性沥青相当性能。在新建或旧路改造中，铺设薄层沥青路面结构层主要指抗滑磨耗层。

SMC温拌改性沥青混合料能够在常温下拌和、常温下铺摊碾压，属于溶剂型温拌沥青混合料，可作为高等级公路的新建、罩面及修补作业。为提高抗滑磨耗层水稳性，混合料采用断级配、改性沥青或其他添加剂，厚度一般在20 mm左右。在SMC温拌改性沥青混合料施工中，混合料摊铺、碾压温度与一般冷拌材料相当，改变以往沥青混凝土只能热拌热铺和施工受季节限制，可在-40 ℃以上进行摊铺和碾压。SMC改性沥青超薄罩面较薄，能有效降低沥青用量，符合绿色施工要求，降低工程成本。2016年10月，SMC常温改性沥青超薄罩面在京昆高速太原夏祁段进行了成功应用，路面平整，接槎顺直，各项路用性能良好。2017年，SMC改性沥青路面超薄罩面在达陕高速公路养护施工中进行了试验性摊铺,各项路面指标均满足规范要求。

2 SMC改性沥青机理

在基质沥青中，加入适量人工合成的以从废旧轮胎、塑料中提炼的橡胶油为主要成分的高聚物弹性体，其均匀分散在沥青中使得沥青及混合料在低温条件下仍具有一定的流动性，在常温状态下表现出良好的施工和易性。沥青混合料铺筑养生一定时间后，其中含有的可挥发性溶剂完全挥发后，混合料逐渐固化形成强度，表现出良好的低温抗裂性能、抗水损害性能及抗疲劳开裂性能，其路用性能与聚合物改性沥青相当。

SMC常温沥青可有效降低施工温度。在沥青加热温度上，SMC沥青为90 ℃～110 ℃，SBS改性沥青160 ℃～180 ℃。在集料加热温度上，SMC为50 ℃～60 ℃，热拌沥青混合料一般在160 ℃。SMC混合料拌和温度控制在90 ℃～100 ℃，在-40 ℃以上均可进行摊铺碾压，显著改变沥青混凝土热拌热铺受季节限制情况，能实现冬季施工。

SMC常温沥青及混合料性能稳定，存储时间长，在密闭条件下可存储6个月。与常用的SBS改性沥青相比，SMC常温沥青改性剂从废旧橡胶轮胎、橡塑等材料中加工提炼，且施工温度低，能有效降低施工成本。且在施工过程中，由于混合料温度、环境温度等对施工影响较小，便于进行施工组织，在确保施工质量基础上，显著提高施工进度。

3 施工要点

本文以某高速公路段路面矫正性养护为例，对采用的SMC常温沥青超薄罩面施工工艺进行总结。在该路段施工中，上面层采用2 cm厚SMC-13超薄磨耗层，混合料集中厂拌，施工段封闭施工，设计要求路面表面构造深度在0.45 mm以上，渗水系数小于200 mL/min。

在施工前，将施工面清扫干净，各项指标须符合设计要求，以确保罩面层与原路面结构层间的良好粘结。还须对原路面病害进行处治，对平整度差的路段进行铣刨，对横纵裂缝进行灌缝处置，有效降低路面病害反射率。

1)SMC常温改性沥青制备。在进行SMC常温改性沥青制备前确定常温改性剂的掺量，须综合考虑基质沥青类型、气候及交通量合理确定。本项目施工中，采用90号沥青为基质沥青，掺加9%改性剂，使用搅拌装置进行循环搅拌，实现沥青和常温改性剂混溶均匀。

在沥青制备过程中，将基质沥青注入罐内，基质沥青温度控制在90 ℃～110 ℃，不得高于120 ℃。开启搅拌电机，注入改性剂，发育搅拌时间控制在120 min。

制备好的沥青需要较长时间存储或是在冬季施工时，可适当增加改性剂掺量。

2)混合料拌和。本项目施工中，混合料集中厂拌，全过程由电脑自动控制，采用水除尘方式。混合料生产要求干拌15 s，湿拌30 s，每盘生产周期不少于50 s。

在常温状态下进行SMC改性沥青混凝土生产时，要求直接拌和含水量小于0.5%的集料和填料，无需进行加热。将混合料出料温度控制在90 ℃～120 ℃，超过140 ℃时予以废弃。

为便于及时调节冷料进料速度或比例，要求每天开工前须检测集料含水量，必要时还须调整集料加热时间和温度。

3)混合料运输、铺摊和碾压。与普通沥青混合料运输相同，合理确定运料车数量，须略有富余，以确保作业连续不间断。远距离运输时须覆盖篷布。

采用履带式摊铺机进行混合料铺摊。摊铺机缓慢、均匀前进，前进速度控制在3 m/min，松铺系数1.3，指定专人用插尺或改锥进行松铺厚度检测。

要求铺摊时的路面温度在0 ℃以上，结束碾压时的混合料温度不低于15 ℃。

与普通热拌沥青混合料相比，可在常温状态下进行SMC改性沥青混合料碾压作业，其碾压段落可适当延长。对于检测后路面压实度不足时，可采用重胶轮压路机在铺筑后14 d内进行补压。

碾压结束后，可开放交通，须避免重车急停、调头等。

4 质量控制关键

SMC常温改性沥青能降低混合料拌和温度，有效延长施工时间，便于进行施工组织和质量控制。从本工程实际施工效果来看，在确保原材料质量的基础上，还须从以下方面采取质量控制措施，确保路面成型质量。

4.1 级配优化

SMC改性沥青混合料级配按骨架结构原理进行优化，混合料最佳油石比通过试验确定。在进行油石比确定时，最佳油石比采用矿料最大压实密度对应的油石比，同时进行单轴抗压强度、高温性能、水稳性能和低温性能等技术指标验证。

施工和易性是关键指标，要求经-10 ℃的冰箱保持24 h后，在松散状态下的混合料无明显的凝聚结块现象，且方便用铁铲拌和。本项目要求SMC混合料铺摊时的路面温度须在0 ℃以上，经过特殊设计后可在-40 ℃～0 ℃条件下进行摊铺、碾压。

4.2 压路机防粘

在本项目施工中，个别碾压段出现了混合料明显离析、波浪、裂缝、拖痕等，分析具体原因后均予以消除。

由于SMC混合料粘性较大，在碾压过程中，对压路机须采取防粘轮措施。对钢轮压路机采取淋水措施时，须对喷水量大小进行控制。要求将进行施工现场的胶轮压路机轮胎清理干净，须使用隔离剂进行轮胎擦拭。

4.3 平整度控制

SMC混合料初压后，检查路面的平整度、路拱等，对施工缺陷部位进行修整，对于严重路段须进行返工。在复压时，为防止集料出现破碎，压路机振压时应高振幅低频率，折返时应先停止振动。当路面平整度在复压后较好的，可直接用胶轮压路机终压至设计压实度。

复压结束后，对路面纵向平整度用3 m直尺进行检查，对缺陷部位结合终压及时修补。

4.4 压实度控制

压实度检测以压实度和空隙率双控，在混合料铺筑完成15 d后进行。以钻芯样为准进行压实度评定，要求马歇尔标准密度压实度不小于98%，最大理论密度压实度92%～98%，面层实测空隙率2%～8%。

在进行压实度检测时，检测位置确定采用随机表计算法，要求在取芯前先做渗水试验，再取芯，做压实度、现场空隙率试验。

5 结语

在SMC常温改性沥青超薄罩面施工中，只有与工程实际情况相结合，严格按设计要求进行施工，确保各工序有效衔接，把控原材料和混合料质量，重视施工温度控制，认真实施摊铺及碾压，能有效确保罩面铺摊一次性成功，保证路面各项技术指标达到设计要求。

SMC常温改性沥青超薄罩面是一种新型的路面预防性养护技术，也可作为新建路面，特别适合于需快速开放交通路段的施工。SMC改性沥青超薄罩面属于柔性熟料，成型迅速、固化缓慢且具备自动修复性质，对不可抗拒的创痕裂隙经过车轮碾压可自动修复。同时，还能有效降低养护成本，实现寒冬低温施工,符合绿色环保施工要求,在我国具有广阔的使用前景。