SMA沥青路面在公路工程中的应用

2022-05-11杜喜杰

交通世界 2022年11期

杜喜杰

（张家口通畅公路养护有限责任公司，河北张家口 075000）

0 引言

随着人们生活水平的提高，机动车保有量迅速增加，给道路行业带来了前所未有的挑战，使得我国部分修筑年限较早的沥青混凝土路面出现高温稳定性不足和抗滑性能下降等问题。为了满足人们对道路品质的要求，需要对沥青路面各方面性能进行提升。SMA 沥青路面不同于传统沥青混凝土路面，其在材料上具有十分明显的特点，坚硬的粗集料作为混合料的支撑骨架，具有抗滑耐磨的特点，其次是足量的沥青胶结料填充骨架空隙，使得混合料在低温下延展性能良好，同时在高温、抗水损等性能上也十分优异[1]。

1 工程概况

某高速公路交通量大且重载车辆较多，根据施工设计文件，该公路中心线长76.45km，以双向八车道、120km/h的设计时速作为设计标准。高速公路路面结构组成为：底基层20cm，上基层18cm，下基层18cm，底基层与上下基层均采用水泥稳定碎石修筑，下面层为8cmAC-25，中面层为6cmAC-20，上面层为4cmSMA-13。采用SMA 作为上面层原因主要是当地年均气温较高且重载车辆较多可能会导致车辙频发，因此，为提高道路的高温性能选用SMA 沥青混合料。

2 工程应用

2.1 原材料

（1）沥青

沥青作为SMA 混合料中的重要原材料之一直接影响道路使用品质。对于沥青的选用主要考虑高低温性能两方面。项目地的夏季平均温度在20℃以上，需要采用针入度较低、高温条件下稳定的沥青作为原材料。常规的基质沥青针入度较高，拌和形成的沥青混合料在高温下较容易产生流动变形，因此根据性能要求，选择改性沥青较为适宜。本项目采用优质SBS改性沥青作为原材料，其高低温性能均能满足当地交通量和气候需要。

（2）集料

集料主要包括粒径超过4.75mm 以上的粗集料和粒径小于4.75mm 的细集料，粗集料在沥青马蹄脂碎石中作为支撑骨架存在，粗集料要求针片状含量低，粗糙坚硬，针片状含量高的碎石在碾压时十分容易破碎，无法使混合料稳定嵌挤形成强度。SMA 混合料中细集料较少，占比为10%～15%，其主要作用是与沥青胶结料一同填充骨架空隙，含量较低但在混合料中起到防水、防渗作用，细集料由于粒径较小，加入拌和时需要确保无结团或杂质，否则会对SMA混合料造成严重影响，本项目粗集料采用玄武岩制备而成，粗集料各项性能指标测试结果见表1、细集料各项性能指标测试结果见表2。

表1 粗集料技术指标检测结果

表2 细集料技术指标检测结果

表2（续）

（3）填料

填料在SMA 沥青混合料中含量较低但起到加筋的重要作用，在选用填料时需要综合考虑是否干净、有无结团和品相是否良好。本项目矿粉通过石灰岩研磨制备得到，试验性能见表3。

表3 SAM矿粉技术要求

2.2 施工工艺

2.2.1 施工准备

SMA-13 位于沥青面层中的上面层，在上面层施工前，需要对中面层压实度进行检测，压实度检测满足要求报监理单位后方可进行后续上面层施工。由于上面层与中下面层所选用材料具有一定区别，因此需要对新的原材料进行常规试验，同时SMA 混合料配合比设计按目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个步骤进行，经确定的标准配合比在施工中不能随意变更[2]。

2.2.2 混合料的拌和

拌和站所采用的原材料需要满足要求且得到监理认可才能使用，拌和前需要对粗细集料充分烘干，不同规格的集料矿粉和沥青都必须按生产配合比的要求进行配料。拌和时需要严格控制大粒径集料的含量，对拌和完成的混合料随机进行抽提试验，检验是否满足施工技术要求。

2.2.3 混合料的运输

为了降低粗细集料的离析概率，混合料从成品仓装料时需要分多次进行，同时装料不宜过满，防止运输过程中由于颠簸导致混合料溢出。运送至施工场地的混合料需要当天完成摊铺，停留施工现场过久导致温度不满足施工要求或已经离析、结团的混合料应当及时废弃处理[3]。

2.2.4 混合料的摊铺

进行上面层摊铺时需要检查中面层压实度、坡度和拱度等是否满足要求。报监理允许施工后开始上面层施工，考虑路幅过宽，为消除离析和纵向接缝影响，采用两台摊铺机以左右联合梯队摊铺形式施工作业，摊铺机前后间距控制在5～10m，对于纵向接缝采用热接缝形式处理。

2.2.5 混合料的碾压

摊铺后立即检查宽度、厚度、平整度、路拱及温度等主要施工指标，满足要求后进行碾压施工。碾压应分段压实，分段长度根据摊铺速度、压实设备种类及数量、路面厚度等确定。碾压开始前，为了防止混合料黏附在钢轮上，应适当洒水使钢轮保持潮湿，但应尽量少喷水，且应呈雾状。碾压应尽可能在混合料较高温度条件下碾压。