论高速公路SMA改性沥青路面施工技术

秦 权

(山西路桥第一工程有限公司，山西 太原 030012)

0 引 言

公路工程作为系统工程，在项目施工的阶段中对于路面工程施工的质量要求比较高，因此在项目开展环节必须要注重施工材料以及施工技术的应用。SMA改性沥青材料作为路面工程常用的一项技术材料，具备耐老化效果好，高温抗车辙性能高，低温抗裂性好等特点，所以得到了广泛的应用，因此对该技术的应用要点进行研究，探寻出更为科学有效的技术措施，对推进项目的开展意义重大。

1 性能优势

(1)SMA的耐老化效果明显。经过实际经验和试验分析发现，进行拌和作业之后的改性沥青材料展开模拟试验检测，获取回弹模量数据信息，与传统材料的抗老化性能对比，有着非常明显的优势，抗老化性能提升比较明显。(2)SMA的低温抗裂性良好。如果自然环境温度比较低，应用SMA建设的路面结构低温抗裂性能比较高。(3)高温稳定性好。对于SMA材料进行高温特性的研究发现，应用SMA材料中加入特定比例的SBS改性剂材料，保证其针入度下降比较明显，所以软化点的水平提升比较明显，高温抗车辙性能提高了。(4)水稳定性高。应用SMA材料制作中，做好配合比的设计工作，保证配合比达到应有的标准，从而可以保证混合料的粗、细集料粘结性能得到很大的提升，还能够减小内部结构的空隙率，从而可以保证水稳定性合格，完全达到使用的标准。

2 工程概况

太原东二环高速为山西省重要的公路路网组成部分。该项目总长度为33.199 km。分别与青银高速、京昆高速连接，是不可或缺的交通组成部分。该高速公路项目设计为双向六车道的形式，设计速度为100 km/h。在路面表层设计为沥青混凝土的结构，主线路面结构可见表1。

表1 主线路面结构表

3 施工工艺

建设SMA改性沥青路面时，需要使用沥青玛蹄脂材料填充到粗细集料中间位置，使得施工难度大幅提高，路面压实难度增大。在SMA路面施工环节，加强温度控制才能保证工程的质量合格，所以加强温度控制极为重要。

3.1 材料选择

材料中碎石、沥青、矿粉、木质纤维等都是比较重要的组成部分，一定要结合工程的具体情况合理地选用施工材料，以提高结构的总体性能。

(1)基质沥青：对改性用基质沥青采用90A级沥青；

(2)SBS改性沥青：SBS类推荐剂量上面层不小于5%；

(3)纤维稳定剂：应用木质素纤维、矿物纤维的效果最好；纤维需要经过25 ℃的条件搅拌处理不会发生变质、脆化等问题，且能够符合环保性的要求，不会给人造成任何伤害与问题。加入纤维后，进行充分的搅拌处理，以确保其均匀性合格；纤维材料的存储管理极为重要，必须是室内或者有棚的位置，同时在运输阶段不会发生受潮、结团等情况；纤维材料的加入比例按照沥青材料的总量进行百分比的计算，通常来说，应用到SMA内的木质纤维素比例控制在0.3%以上；矿物材料的加入比例控制在0.4%以上，实际加入比例需进行试验检验分析。

3.2 配合比设计

(1)目标配合比：用作拟定拌合站每个冷料仓出料的多少、补充材料的速度等作为储备材料和试拌合的依据。

(2)生产配合比：去拌和楼的热料仓取试样筛分，然后反复调整冷料比例，实现供料均衡。采用最佳沥青用量±0.2%进行马歇尔试验、车辙试验，确定矿料、矿粉、纤维、沥青用量，供试拌、试铺使用。

(3)标准配合比：把经过试拌、试铺、检测确认可行的配合比，作为生产与质量控制的标准。

(4)实际生产中遇到材料变化、混合料抽检、马歇尔试验不达标时，要及时查明原因调整配合比。

3.3 粘层施工

应用粘层油在施工中，确保SMA路面表层的上下层结构之间稳定连接。在该项目中，为了能够使得路面结构达到整体的标准要求，使用SBS改性乳化沥青为粘层油结构，必须在正式摊铺前1日开展喷洒施工。粘层油洒布需要使用沥青洒布车进行施工，按0.3～0.5 kg/m2控制洒布量，保证其达到均匀性的要求。如果环境温度不足10 ℃或者湿度较大，不能进行沥青材料的喷洒施工。等到粘层油完全破乳，才能应用SMA混合料铺设施工。

3.4 混合料拌和

SMA混合料属于间断级配的形式。在拌和过程中，要认真依据确定的标准配合比进行，保证拌和环节处于管控范围内，可以采用间歇式的沥青混合料拌和及实施生产作业。拌和楼内进行自动化控制，做好各种材料的称量控制，还要布置有除尘的系统。拌和环节，如果检查发现存在不均匀的问题，需要选择使用合适的材料进行材料称量精度的控制，并且及时进行集料的烘干处理。加强拌和时间控制，一般在拌和施工中，先进行干拌15 s，矿粉在加入沥青之后的3 s才加入，然后加入沥青、纤维之后继续湿拌4 5s，总计拌和时间为60～75 s。加强温度控制，沥青材料加热温度为170～180 ℃之间，矿料加热温度为185～195 ℃之间，在混合料制作结束后，出厂温度处于170～185 ℃之间，温度不能超出195 ℃。

3.5 混合料运输

混合料制作结束后，用自卸车直接运输到施工现场。在装载材料之前，需要进行车厢内壁的隔离剂涂刷施工。装料要依前、中、后的顺序进行，减少离析现象。运输阶段，使用三层棉被或者篷布进行表面覆盖保温处理。控制运输车速为30～40 km/h。运输到现场后，材料温度不低于170 ℃。

3.6 混合料摊铺

SMA混合料内含有一定量的纤维材料，主要的作用就是保持混合料有较高的粘性，但是也导致施工难度升高。为了使得SMA路面平整度合格，SMA改性沥青混合料应用较大功率摊铺机连续摊铺方式进行，一次摊铺成型。并保证摊铺料温度超过160 ℃。该项目是用两台设备同时进行的。如果遇到阴雨或者温度不足10 ℃的情况，需要停止摊铺施工。

3.7 混合料碾压

SMA混合料压实施工难度较高，必须在高温条件下开展碾压施工，保证密实度符合要求，并且不会发生推拥的问题。在混合料完成摊铺后，材料温度还较高的情况下进行，严格执行碾压施工工艺要求。碾压环节，禁止其他车辆进入到现场，且保证路面的材料温度符合要求，否则将会给路面平整度产生不利的影响。在碾压施工之前，选择20～30 m的路段进行试验分析，振动压路机的轮迹重叠尺寸在20 cm以下。为了防止发生粘轮的问题，一般需要在碾压前使用清水或者肥皂水进行喷洒处理，禁止使用油类或者油水混合液。设备行驶保持缓慢、均匀的速度进行。初压施工环节，材料温度在160 ℃以上，碾压速度2～4 km/h；复压时温度超过140 ℃，碾压速度4～5 km/h；在终压时的温度要在120 ℃以上，碾压速度5 km/h。加强碾压施工遍数的控制，不能存在过度碾压的情况。应用SMA混合料施工，经过冷却后，其表面硬度较高，粗糙度好、抗磨性好，在进行压实结束24 h后，则可以开放交通通行，以保证结构满足运行要求，达到交通运行标准要求。

4 结 语

综合以上叙述，在高速公路沥青路面施工的阶段中，SMA材料作为非常关键的一项材料，需要按照项目的标准做好材料的配比，并且对施工的设计进行控制，才能够将该材料的性能发挥出来，提高公路工程的整体质量。在本文研究中对SMA改性沥青路面技术的应用过程以及要点进行探究，目的在于推进路面工程的不断开展，达到高速公路事业的发展需求。