SMA13沥青混凝土上面层施工在高速公路中的应用

（广州诚信公路建设监理咨询有限公司，广东广州 511431）

1 工程概况

广州新白云国际机场第二高速公路北段路面工程总长22.107 km，包含主线K0+000～K20+746.648，长20.747 km；支线T3K0+000～T3K1+360.939，长1.36 km。全线建设桥梁10 826.67 m/25座、隧道2座、交通枢纽互通立交共5处、收费站7座（含主线收费站1座），另有现代大道、G106国道改造工程各一处。

2 SMA混合料的性能及优势分析

2.1 混合料中的细集料

选择细集料（＜4.75 mm颗粒）时应选用石质坚硬、富有棱角的集料，必须保证所选细集料洁净、干燥、无风化、无杂质。砂石则要尽可能多地选用机制砂，因为天然砂颗粒表面光滑且常呈现酸性，采用天然砂会降低混合料的抗车辙能力，所以在SMA混合料的施工中不宜使用天然砂。如果采用石屑必须控制含粉量。

2.2 混合料中的粗集料

因SMA混合料是依靠粗集料紧密嵌挤而形成的骨架结构，故集料嵌挤作用的好坏主要取决于粗集料石质的坚硬、集料的颗粒形状和棱角性[1]。SMA的粗集料应近似立方体结构，针片状含量低，以便在内部形成稳定的受力骨架。岩质主要选用玄武岩、花岗岩等质地坚硬的岩石，石灰岩等质地较软的岩石不适用于SMA的粗集料。质地较软的岩石的棱角在反复摩擦作用下会出现磨光现象，直接影响粗集料的嵌挤作用。当黏附性达不到要求时，应掺入高温稳定性好的抗剥落剂或选用改性沥青，提高粗集料与沥青的黏附性[2]。

2.3 混合料中的沥青结合料

沥青是决定沥青混合料质量的主要因素，最好选用SBS改性沥青作为沥青结合料材料，因为SBS改性沥青具有许多优势，如可以改善沥青温度敏感性、提高沥青软化点的参数指标等，但是在确定沥青结合料之前必须进行相关的试验，严格测试沥青的各项指标，测试合格之后才能使用。

2.4 矿粉及纤维稳定剂

SMA改性沥青混合料中的矿粉必须采用石灰岩等碱性石料磨成的石粉，且应洁净、干燥，不含泥土成分，外观无团粒结块。木质纤维稳定剂主要确保其吸油率、杂质含量、通过率等指标满足要求。

2.5 生产配合比设计

生产配合比各档热料由集料冷料按目标配合比的比例进行掺配，经沥青拌和站烘干加热后二次筛分，分为11～16、6～11、3～6、0～3 mm四档集料，筛分试验后与矿料进行混合掺配。根据图表法及析漏、飞散试验，选定生产配合比最佳油石比6.0%；根据要求，1#级配以6.0%油石比、2#级配以5.9%油石比进行马歇尔、析漏等性能指标验证。分析验证结果发现，混合料空隙率、矿料间隙率、饱和度、稳定度、动稳定度及析漏、飞散等指标均能满足设计[3]。

3 SMA13沥青混凝土上面层施工技术

3.1 施工工艺流程

下承层清理→黏层→混合料拌合、运输→混合料摊铺→碾压→监理工程师验收→下一道工序。

3.2 黏层施工

以PCR型SBS改性乳化沥青为宜，按照0.3～0.6 kg/m2的用量标准控制，洒布车匀速行驶，喷洒作业时密切关注现场气温条件，在10 ℃以内或遇大风天气时应暂停洒布作业。对由施工人员补涂机械设备施工中形成的盲区，若存在黏层沥青剥落的情况需取相同性质的材料用于修补。

3.3 松铺系数

取具有代表性的路段，检测后确定松铺系数，即1.20，将其作为上面层施工的松铺系数控制标准。

3.4 沥青混合料的拌和

在SMA-13上面层施工中，沥青混合料对温度较为敏感，不同施工阶段的温度控制要求各异，具体如表1所示。

表1 SMA-13上面层施工温度表 单位：℃

以设计配比为准，用安迈4000型沥青拌和楼生产混合料。为避免装载机误上料的情况，提前在料斗的正面粘贴标识，从源头上规避误操作现象[4]。为避免串料，在料斗的顶面用钢板隔开；组织多次试拌作业，对沥青混合料的性能展开分析，确定具体的拌和时间，正常情况下每盘生产时间控制在60～70 s，其中应当包含10 s的干拌时间。

3.5 混合料的运输

拌和站工作人员与施工现场人员取得联系，确定合适的用料量，生产并由自卸车运至现场。沥青混合料的运输应具有连续性，摊铺机前等待卸料的车辆以5～6辆为宜，以免出现停机等料现象。

运输车辆运行期间轮胎上易附着杂物，在驶入现场前需在便道处的喷洗池内清理干净，确认无误后方可驶入现场。混合料运输至现场后检测温度，开始摊铺时应高于165 ℃。

3.6 混合料的摊铺

SMA路面摊铺宜采用非接触式平衡梁，并尽量选用同一型号的摊铺机，在开始受料前在料斗内涂刷少量防止黏料用的食用油，摊铺前提前0.5～1 h通过随机配置的专用加热设备给沥青摊铺机的熨平板加热，不低于100 ℃。摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，以提高路面平整度，减少混合料的离析。摊铺时应根据机械型号、螺旋叶片位置、振动梁频率、摊铺速度等参数保证摊铺质量及初始压实度[5]。

3.7 混合料的碾压

SMA混合料采用钢轮压路机初压1～2遍、复压2～4遍、终压1遍的组合方式进行碾压。碾压施工过程严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，并注意以下几个方面的问题：（1）在完成摊铺工作之后应及时碾压，以确保路面的压实度；（2）初压、复压工作区间严格分开，降低压路机工作区段长度，保证在足够温度下进行压实作业，初压温度不低于150 ℃，复压温度不低于130 ℃，终压温度不低于90 ℃；（3）SMA面层施工禁止使用胶轮压路机或组合式压路机，以防止其轮胎将结构内部沥青“泵洗”到路表面，使路表失去纹理和粗糙度[6]。

3.8 开放交通

按前述流程依次完成摊铺、碾压等工作后，检测SMA路面的路表温度，温度在50℃以内且无质量问题时方可开放交通。若SMA路面有油汀，需从纤维添加量、添加时间等方面展开分析，确定具体的成因，再将该部分油汀清理干净，采取补救措施[7]。

结合工程经验，SMA路面出现油汀的成因主要有：实际用油量超出合理范围；拌和效果差（时间不足、均匀性不足）；SMA混合料温度超出合理范围，导致内部的改性沥青出现老化现象；纤维的使用方式不合理，在混合料中缺乏均匀性；拌和站与施工现场的距离过远，在长时间的运输中导致混合料离析；摊铺施工现场的协调性不足，导致摊铺机等料时间过长、沥青离析等；碾压方法不合理，如遍数过多、存在路面超压现象等。因此应多加注意以上问题，严格控制每一施工环节质量。

4 SMA-13沥青混凝土上面层的施工注意事项

4.1 材料质量控制

沥青混合料出厂后需转运至施工现场，但沿线运输环境复杂，需针对沥青运输车采取保温措施，例如覆盖双层帆布，此举在减小沥青混合料温度流失的同时可有效避免外界杂物污染混合料。待运至现场后温度至少需达到165 ℃，否则不满足摊铺施工对温度的要求。在材料保管方面应根据具体标号分类存储；针对液态沥青，在转运、使用全流程中均要加强防水，以免因外界物质的掺入而影响沥青的纯度。

4.2 摊铺

在确定松铺层厚度后需保证熨平板姿态的合理性，不可随意调整，否则将影响实际松铺厚度。摊铺施工期间，若摊铺厚度存在变化方可根据现场情况适时调整，随着摊铺机的继续前行，在达到1～2 m后方可再次测量，以明确摊铺厚度的实际情况，若不达标则再次调整，直至其满足要求[8]。摊铺过程中也需加强对横向、纵向平整度的检查，可利用3 m直尺完成此项工作。自卸车与摊铺机间距控制在20～30 cm，在满足此要求后指挥自卸车起顶卸料，期间严格控制料斗以及车辆整体的姿态，不可与摊铺机发生碰撞，也不可将混合料卸至摊铺机料斗外。

5 结语

综上所述，在交通运输量日益增加的背景下，需加强对公路建设质量的控制，以便给车辆的运行提供安全且舒适的环境。在高速公路工程中，SMA-13沥青混凝土上面层为重要的结构，但该处对施工技术水平提出较高的要求，易由于施工技术应用不当而出现质量问题。对此，工程实践中全体人员必须结合现场作业情况，协调好材料、机械、人员三大生产要素，维持混合料拌和、运输、摊铺、碾压、养护等各环节的秩序性，以安全施工为前提，切实提高施工质量。