橡胶沥青SMA-13型沥青混合料施工技术研究

李大明

为研究橡胶沥青SMA-13型沥青混合料施工关键技术，本文针对施工工程中的拌合、运输、摊铺、碾压等工序总结出一整套施工工艺。依托实体工程，对采用该工艺铺筑的试验段进行路用性能检测，研究结果表明：通过控制各环节施工温度和碾压方案，并加强施工管控力度，可以有效提高橡胶SMA-13面层施工质量，压实度和渗水系数均能达到设计要求，路面早期无明显破病害。

道路工程;橡胶改性沥青;施工工艺;压实度;渗水系数

近几年，随着我国经济飞速发展，道路行车荷载和交通量不断增长，对道路质量提出了更高要求。已建的普通沥青混合料高速公路相继出现了以高低温失稳病害为主的早期病害，其中一部分养护不及时的路段发展成严重病害，影响行车舒适度和通行质量。为解决这一问题，国内外道路工作者研究发现聚合物改性剂可以提高沥青混合料的综合路用性能，其中SBS改性效果最好，但是成本较高不利于推广普及。

经济发展同时导致我国汽车保有量的增加，这导致了国内废旧轮胎数量日益增多，废旧轮胎处理成为一大难题，对环境造成严重污染。为解决废旧轮胎造成的环境污染和资源浪费，科研人员尝试将废旧轮胎制成的细橡胶粉应用到沥青路面建设中。现有研究发现，橡胶改性沥青混合料具有较好的高温抗车撤性能、低温抗裂性和抗老化性能，同时有利于提高路面舒适性、降低行车噪音。由于其成本低于SBS改性沥青，具有良好的推广应用前景。但是橡胶沥青混合料属于高黏改性沥青，其流动性对温度较为敏感，施工时降温过快会导致压实不充分。

本文依托实际工程，针对江苏省高速公路上面层常用路面结构SMA-13，从原材料性能指标、级配设计、拌合、运输、摊铺、碾压等角度探究橡胶青混合料施工质量控制技术，并通过试验段施工质量观测来验证施工技术的可靠性，为后续施工和同类型工程提供参考依据。

项目采用工业化成品橡胶沥青，各项指标满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）要求，采用的矿料满足《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）规范要中的技术指标要求。SMA-13型沥青混合料目标配合比：1#料（10～15mm）∶2#料（5-10mm）∶4#料（0～3mm）∶矿粉=40.0∶33.0∶18.0∶9.0，最佳油石比为6.1%，通过拌合楼试拌，确定生产配合比。目标配合比和生产配合比级配组成见表1。

（1）拌和。试验路段的沥青混合料拌和楼产量为设计产量的60%，约为200t/h，每锅拌和量3.4t，每盘拌和周期约60s，其中干拌时间10s、湿拌时间35s。集料加热温度约185～200℃左右，沥青加热温度为175～185℃左右。对出场每车沥青混合料进行温度检测，出场温度应控制在175～185℃，超过195℃时按废料处理。

（2）运输。施工前根据运输距离、摊铺长度和运输车装载量，计算并配备好足量的运输车辆。装料时料车分前、后、中三次装料，防止混合料离析。运输工程中确保篷布和棉被紧密覆盖车厢，形成双层保温结构以防止混合料降温速度过快。运输车到场后应进行温度检测，低于170℃时按废料处理。

（3）摊铺。摊铺之前清扫下承层表面粘层油撒布均匀，裂缝位置聚酯玻纤布铺设完整。摊铺前预先调整好摊铺机参数，预热熨平板，以保证混合料摊铺均匀、松铺系数符合要求。

摊铺时运输车在摊铺机前10～30m停车并挂空挡，卸料时不得揭开车厢覆盖以减少热量散失，靠摊铺机推动前进。采用2台摊铺机呈梯队式摊铺，夯锤级别3級、振动4.5级，前期摊铺速度控制在2.5m/min，后期增速至3.5～4.0m/min。施工现场的摊铺温度控制在165～170℃，摊铺现场如图1和图2所示。

（4）碾压。初压应尽量在摊铺后较高温度下进行，复压紧跟初压，终压时确保混合料表面温度在110℃以上。项目根据调研结果，总结如下碾压方案：初压采用2台双钢轮压路机，以前静后振的方式全幅碾压1遍;复压采用2台双钢轮压路机，以振压方式全幅碾压2遍;终压采用1台双钢轮压路机，以静压方式全幅碾压1～2遍;补充压实采用1台胶轮压路机，以搓揉碾压的方式在65℃左右全幅碾压2～3遍，碾压现场如图3图4所示。

连云港市某高速公路北段计划进行路面中修施工，K1695+300～K1696+070标段为橡胶沥青SMA-13型沥青混合料试验段，全长765m，宽度为11m，厚度为40mm，试验段施工当日天气晴，高速公路路面最高气温为32℃。试验段采用的原材料和级配设计均符合设计要求。

（1）钻芯试验。采用随机抽检的方式共钻取了10个芯样。芯样高度及压实度如表2所示：

从现场芯样和压实度检测数据可以看出，芯样厚度满足施工图设计要求，马氏压实度均满足要求，理论压实度有三个点超出设计文件要求。K1695+350～K1695+700理论压实度和马氏压实度偏大，说明起始处压实遍数较多，出现了过压的情况，现场调查发现是胶轮碾压遍数超过两遍;K1695+820处摊铺速度加快，压路机未能紧跟碾压导致碾压不及时，出现一处理论压实度不足的现象。

（2）滲水试验。对试验段进行渗水试验测试，检测结果见表3所示。

从渗水实验的结果可以看出，试验时除了部分发生侧渗的位置，现场的渗水系数均能满足施工图设计要求，渗水系数的大小与现场压实度的变化规律相一致：K1695+350～K1695+700之间碾压较密实，渗水系数较小，但是距中分带4.7m是两台摊铺机接缝处，属于碾压薄弱环节，渗水系数偏大;K1695+820～K1696+070段出现两点侧渗情况，说明该段碾压不均匀，有可能存在少压、漏压或者碾压时温度过低的情况。

该试验段试铺的橡胶沥青SMA-13型沥青混合料面层，在采用本文总结的施工温度、碾压方案等工艺控制措施后，各项检测指标整体满足设计文件要求，试验段铺筑总体成功。局部位置压实度及渗水系数存在薄弱点，在后期施工中通过加强摊铺碾压环节管控力度，得到了有效解决。工程在通车后半年内的观测结果表明，路面无明显早期破坏现象，说明上述施工工艺质量控制效果较好，可供类似道路工程设计施工参考。

参考文献

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In order to study the key technologies of SMA-13 asphalt mixture construction， this paper summarizes a set of construction technology for mixing， transportation， paving and compaction in construction project. Relying on the real project， the road performance of the test section paved with this technology is tested. The research results show that the construction quality of rubber SMA-13 surface can be effectively improved by controlling the construction temperature and rolling scheme of each link， and strengthening the construction management and control， the compactness and water permeability coefficient can meet the design requirements， and there is no obvious damage at the early stage of the pavement.

Road engineering; rubber modified asphalt; construction technology; compactness; permeability coefficient