SMA-13沥青路面施工技术探析

李文武 孙东旭

（中交路桥建设有限公司总承包分公司， 北京 100000）

0 引言

新时期，社会在发展，时代在进步，道路建设工作也应当与时俱进，积极引进先进技术及高新设备，在施工技术以及施工内容上作出创新和优化，以此来满足社会的发展，时代要求。因此，作为道路施工单位，应对施工技术予以高度重视，加大其研究力度及应用力度，以便为我国的基础设施建设的健康发展作出更多的贡献。出于这样的目的，本文就SMA-13沥青路面施工技术进行研究，具有十足的必要性。

1 工程概况

某公路工程路段，全长3.57km，围绕当地高速服务区建设而成。双向四车道，路基宽度为26m，主线设计时速为90km/h，公路等级定为Ⅰ级，共设置A-J匝道10条。A匝道宽度为9m，作为分离式车道，其他剩余匝道均为单向车道，宽度为8m。对于这10条匝道时速上的设计，都为40km/h，匝道的总长度为6845.37m。在此公路工程中，采用沥青路面作为主线路面结构形式，上面层均选用SMA-13细粒式改性沥青混凝土，厚度为4cm，最大纵坡为2.5%，最大横坡为3%，

2 SMA-13沥青混凝土原材料质量管控

2.1 聚合物SBS改性沥青

为了使SMA-13沥青混凝土的使用性能得到进一步提升，可选用聚合物SBS作为本工程沥青材料。在具体操作上，可将适量的SBS改性剂掺入质量等级为A级的70#基质沥青中，便可得到SBS（I-D）改性沥青，聚合物SBS改性沥青的试验结果具体如下所示：135℃运动粘度为 2.3Pa²s，闪点为 276℃，软化点为83℃，25℃弹性恢复为83%，延度(10℃，5cm/min)为 28cm，针入度(25℃，100g,5s）为 53，针入度指数为0.7，TFOT后残留物质量变化为0.4%，残留延度（5℃）为20cm，残留针入度(25℃，100g,5s）为 70，改性沥青各项试验项目指标对相关施工技术各项要求能够充分满足。

2.2 粗集料

当地石料厂所生产的碎石，可作为粗集料使用。耀绿岩为主要岩质，碎石需要经过反击破碎机的加工才能符合施工标准。同时，石质必须坚硬，没有杂质，也没有被风化的迹象。石料颗粒有棱角，形如正方体，则其强度和耐磨性会很高。在粗集料的选用时，应对二次水洗的碎石作以优先考虑，这样能够使粗集料的质量得到最大限度的保证。粗集料的规格有 4.75～9.5mm和9.5～16mm这两种。对于4.75～9.5mm规格大小的粗集料，可标识为A料；对于9.5～16mm规格大小的粗集料，可标识为B料。耀绿岩经过碎石实验，其详细结果如下： 2.738t m-3，磨先值为 44%，石料压碎值为 12.3%，吸水率为 0.6%，磨耗损失为18.5%，沥青与碎石的粘附性为5级。从针片状颗粒含量来看，A料有7.8%的针片状颗粒含量,B料有6.2%的针片状颗粒含量。由以上数据可知，施工技术相关要求，耀绿岩碎石各项试验指标可充分满足。

2.3 细集料

当地石料厂所生产的机制砂，可作为细集料之用。岩质主要以石灰岩为主，机制砂在石料品质上有着严格的要求，具体是：无风化迹象，表面洁净且无杂质沉淀[1]。机制砂的规格大小应控制在2.36mm以下，将其标识为C料。机制砂的实验结果，具体如以下所示：表观相对密度为 2.725t m-3，砂当量为74%，亚甲蓝值为 1.2g kg-1，棱角性为35.7s。由以上实验结果可知，施工相关技术要求，机制砂各项实验项目指标均可满足。

2.4 填料

选用当地某矿业加工厂生产的S95消石灰粉和石灰矿粉充当填料，但要求填料必须洁净，且质地干燥。矿粉试验结果，具体如下所示：表观相对密度为 2.706t m-3，亲水系数为0.55，塑性指数为 3.2%，含水量为0.3%。消石灰粉试验结果，具体如下所示：粒径为0.075mm，含水率为0.3%，表观相对密度为2.213t m-3，有效钙镁含量为 66.5%[2]。由以上实验结果可知，S95消石灰粉和石灰矿粉各项试验项目指标对施工技术要求可予以充分满足。

2.5 木质素纤维

在SMA-13沥青路面施工技术的实际应用中，对木质素纤维进行使用，能够让沥青混合料的稳定性得以进一步提高。同时，对于沥青混凝土中存在的析漏现象，也能予以有效的应对。在此工程建设中，选用的是当地小有名望的建材有限公司生产的木质素纤维，并进行了相关实验，其具体结果如下：纤维长度为 3.5mm，含水率为 0.3%，PH 值为6.5，吸油率为 6.4 倍的纤维质量，灰分含量为15.6%[3]。经过对比分析，木质素纤维的各项试验项目指标与现场施工相关要求完全匹配，可在工程项目中使用。

3 配合比设计

3.1 级配设计

在级配设计时，根据当地的气候情况，在充分考虑施工图纸级配设计要求的基础上，经过多次计算和试验，此工程SMA-13沥青混凝土级配设计最终得以确定，A料、B料、C料、S95石灰矿粉、消石灰粉、木质素纤维的具体配比为：33:44:13:8.5:1.5:0.3。

3.2 最佳油石比

按照既定的级配设计开展配料作业，并选用三种油石比，分别为 5.6%、5.9%和 6.2%进行马歇尔试验。其试验结果，可见表1。当油石比为5.9%时，沥青混合料马歇尔试件的孔隙率为3.6%。现场实际施工需求与其各项试验指标（如稳定度、饱和度、流值、矿料间隙率、粗集料骨架间隙率、毛体积相对密度等）高度适应。通过对本工程设计交通量及轴载等情况进行综合分析，最终确定 5.9%为此工程SMA-13沥青混合料的最佳油石比。

表1：SMA-13沥青混合料马歇尔试验结果

3.3 路用性能验证

对于SMA-13沥青混凝土马歇尔试件，可选用油石比为5.9&进行制作。根据现场施工规范要求，来验证马歇尔试件路用性能。通过肯塔堡飞散试验，可得到飞散损失平均值为 1.37%，这对于≤15%的设计要求是完全满足的。选用浸水马歇尔试验，可得到残留稳定度平均值为 90.4%，这对于≥85%的规范要求可充分满足；通过对高温稳定性进行试验，试验结果显示稳定度为8765次/mm，符合≤0.1%施工标准；低温抗裂性进行试验，所得到的最大弯拉应变平均值为 2683με，这对≥2500με的规范要求也能满足[4]。在低温抗裂性能方面进行试验，得到的渗水系数为 0m L.min-1，满足施工标准中≤80mL.min-1的要求。

4 施工温度控制

由上文可知，本工程中选用的是 SBS（I-D）改性沥青，如果施工温度高于相关施工标准要求，沥青难免会老化。当然，若施工温度过低，则沥青混合料搅拌不均匀的现象也会发生。一般而言，SMA-13沥青混凝土的施工温度往往会高出普通沥青混凝土温度10-20℃左右。但在具体实施中，应根据混合料级配设计、上面层厚度和油石比取值等，并结合当地气候环境予以综合考虑，最终确定出施工温度。SMA-13沥青混凝土施工温度控制表，详见表2。

表2：SMA-13沥青混凝土施工温度控制表

5 沥青混合料拌和与运输

本工程采用西筑 3000型间歇式拌和设备进行沥青混合料的搅拌，该设备可以对矿料配合比以及施工温度进行自动记录和检测，并能对施工温度、油石比、标准差等数据予以自动打印。在进行拌料作业之前，应对拌合设备的各项性能进行检查，确保其出于正常状态。对于类型不同的集料应分仓堆放，并做好必要的防雨措施。在粗细集料加料时应将木质素纤维一起投入进去，随后把沥青加入，最后加入消石灰粉和矿粉。每盘石料的拌合时间应控制在70-75s，沥青混合料应拌和均匀一致，确保物结团成块，且颜色正常。对于SMA-13沥青混凝土，选用10量载重自卸汽车进行运输，但需注意的是，应选用隔离剂在汽车的车厢底板和侧板均匀涂刷一层，以免沥青混合粮与车厢粘连在一起。同时，选用双层篷布对汽车将车厢的顶面和侧面覆盖住，以便能够起到保温的效果。对于运送至现场的沥青混合料，质检员应进行量测，并对沥青混合料的质量作以检查。为了使沥青混凝土的连续摊铺得以保证，需要在每台摊铺机前至少放置5辆等候卸料的车辆。摊铺机与自卸汽车应控制好车距，最好控制在10-30cm这个范围内，以便于后续摊铺作业的高效开展。

6 沥青混合料碾压

在沥青混合粮摊铺完成之后，需要压路机及时予以碾压。此工程中，选用双钢轮压路机，初压时，2台压路机从低处向高处作业，由外侧向中心进行2遍静压，碾压速度为2-3km/h，相邻碾压带重叠宽度为20-30cm。初压后要求专人对沥青路面的平整度进行检查，以便其能够对设计要求予以满足。复压时，用2台压路机以高频低幅振动的方式进行4-6遍的碾压，碾压速度为 3-4.5km/h，可见无明显痕迹在沥青路面上，这说明压实度符合施工要求。终压时，用1台压路机对路面静压两遍，以便消除掉碾压施工中的所有痕迹，碾压速度为 3-6km/h，在设计要求上，沥青路面的平整度可充分满足。此外，应注意的是，在对沥青混合料的碾压过程中，应安排专人随时检查沥青里面的工程度及高程，一旦有拥包现象存在，需采取相应手段予以积极应对和妥善解决，从而使沥青路面的施工质量得以保证。

7 结束语

综上所述，在SMA-13沥青路面施工技术的指导下，完成了沥青路面施工。根据具体施工要求，对相关项目进行检测，可得出其各项指标均满足施工标准规范，SMA-13沥青路面上层面的施工效果良好。因此，作为相关施工单位，在沥青混凝土路面施工过程中，应根据工程设计要求，加大原材料质量的管控力度，并严格落实各项关键工艺，并做好施工温度的处理工作，以此来进一步提升SMA-13沥青混凝土施工质量。