SMA-13改性沥青路面施工质量控制

李向舟

（河北道桥工程检测有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

SMA-13改性沥青路面具有良好的水稳定性、低温稳定性及高温稳定性等，能够提升路面的平整度、抗滑性能及耐久性，因此在公路施工和养护中得到了广泛应用。但由于原材料和骨料生产成本较高，SMA-13改性沥青混合材料目前多应用在路面载荷承重相对比较高、路面交通量大、对路面平整度要求较高的路段，本文将基于某段路面养护工程的特点，对SMA-13改性沥青路面施工质量控制要点进行总结和分析。

1 工程概况

某公路路面由于年久失修，路面车辙、裂缝、坑槽、泛油等病害比较严重。该公路路线长19.215km，使用年限已超15年，使用寿命已经达到了最高使用年限，路面沥青老化情况比较严重，通过抽检发现每100m路面都存在不同程度的开裂、坑槽、分层脱落等病害。通过养护记录，得知该路段常年有专职人员养护且养护里程和养护速度有增无减。由于该路段负载量大、经常超载运行，养护效果不明显，决定对其展开大修。

经调查，该路面现有结构为：1cm微表处+4cm AK-16A抗滑表层+5cm AC-201中 层 面+7cm AC-251下面层+30cm 5%的水泥稳定碎基石层17～20cm 3%水泥稳定碎石底基层。路面病害常发生在路面7cm AC-251下面层。因此，决定采用如下养护处治方案：对于病害特别严重的路段，先铣刨整个原路面结构，再进行路基施工，最后在路表面铺设SMA-13改性沥青混合料。在路面优良的路段，对路面破坏层向下10cm分块切割、清扫、喷洒沥青油后铺设SMA-13改性沥青混合料，再进行压实处理；对于病害比较严重的路段，利用破碎机对病害区域向下20cm内范围进行清理，再在表面铺设SMA-13改性沥青混合料。

2 SMA-13改性沥青路面施工质量控制

2.1 原材料质量控制

2.1.1 集料质量控制

原材料的选择直接影响到沥青路面的整体质量。目前开采碎石的审核及批准比较严格，路面原材料供应紧张，导致材料控制要求较高。在施工准备阶段，应指派专人对施工场地周围的料源供应场所进行了解，再综合对比各个供应商的生产工艺、生产设备制备能力、碎石性能、材质、成本、运输距离等多方面信息，保证施工作业一旦开始，货源必须保质、保量、稳定供应；在路面养护施工过程中，沥青混合料所用粗集料中，公称最大粒径在26.5mm以上的粗骨料占比为70%～80%；公称最大粒径16mm的针片状以及粗糙颗粒占比较小。

SMA-13沥青混合料要求细集料颗粒形状近似圆形，坚硬且耐磨。细粒式与砂粒式颗粒占比较小，有利于提高嵌挤结构的稳定性和高温耐稳定性。合成级配必须符合设计要求，因其不仅会对混合料的比表面积产生影响，还会影响骨架嵌挤结构性能，从而减少沥青混合料铺设后的推移或泛油病害。

2.1.2 改性沥青质量控制

改性沥青胶结料形成的薄膜厚度与粗细集料的比表面积有直接关系。砂石颗粒间的总表面积决定沥青薄膜的厚度。改性沥青掺量一定的情况下，砂粒越细，沥青膜越薄，强度也越高。细砂和特细砂总表面积大，需要的沥青胶结料用量更多，中砂和粗砂总表面积小，需要的沥青胶结料更少。SBS的含量会对改性沥青的使用性能造成影响，各项指标也会因SBS含量的变化而发生一定的变化，故需控制好SBS的临界值，一般应保持在5%左右。随着SBS含量加大，混合料的针入度会降低，软化点会提高、黏度值相应提高；如果SBS含量高于5%，相应指标反而会下降。因此，需要严格控制SMA-13改性沥青混合料中SBS的含量，采用专人使用SBS快速检测仪对混合料中的SBS含量进行检测，且每车必检。

2.1.3 抗剥落剂质量控制

合理控制抗剥落剂的添加量和料源的稳定性，以保证集料和沥青之间的黏附性。在施工作业过程中必须对进场的改性沥青进行检测。检测合格后再添加抗剥落剂，均匀搅拌，抗剥落剂的添加量要根据设计标准来定，整个过程要指派专人负责。

2.2 混合料配合比设计

2.2.1 原材料选择

集料选择某石料场的粗集料和细集料；填料选用某石粉厂生产的等级为S105的矿粉，该矿粉主要是碱性石灰岩经过多重细磨生产；沥青选用SBS改性沥青；木质素纤维选用含水率小于5%，耐热能力大于230℃的素纤维；抗剥落剂选用AR-Ⅱ非胺类沥青抗剥落剂。经检测，原材料质量均满足施工作业要求。

2.2.2 矿料级配的选择

为保证矿料级配满足施工要求，先对各档矿料进行筛分。根据筛分结果，生产配合比矿料比例为4#仓（12～20）mm碎石∶3#仓（6～12）mm碎石∶2#仓（3～6）mm碎石∶1#仓（0～3）mm细集料∶矿粉=38%∶12%∶12%∶32%∶6%。热料仓各矿料、矿粉的筛分结果和调整后的合成级配见表1，对应的生产配合比矿料比例为4#仓（12～20）mm碎石∶3#仓（6～12）mm碎石∶2#仓（3～6）mm碎石∶1#仓（0～3）mm细 集 料∶矿 粉=38%∶12%∶14%∶30%∶6%。

表1 SMA-13热料仓各矿料、矿粉的筛分结果与合成级配

2.2.3 沥青用量

以调整后的合成级配为基准，选择5.5%,5.8%,6.1%的沥青用量作为试验对象，最终通过马歇尔试验数据可以得知SMA-13改性沥青混合料的沥青最优用量。当沥青用量在5.8%时，混合料的空隙率为3.8%，其他性能指标能够维持在较为合理的范围内。通过该路段的实践经验来看，当沥青用量为5.8%时，路用性能表现最佳。

2.2.4 沥青混合料性能检测

根据级配设计及5.8%沥青用量的制备试件，再次进行浸水马歇尔、冻融劈裂、渗水试验、弯曲试验、车辙试验等，最终确定所涉及的级配标准和沥青用量是否满足该路段的施工要求。

2.3 下承层质量控制

该公路沿线存在大量软土路基，底层土压实度不够，再加上该公路运营时间已经超过15年，在实际运行中会受车辆超载、雨水冲刷、泥石流等因素的影响，出现下承层塌陷、分离、开裂等病害，因此在养护处理时需要根据实际情况对下承层进行针对性压实处理。通常以碎石土压实处理为最佳，对路基周边有泥土流风险的边坡进行加固处理后，方可对路基下承层进行压实处理。

2.4 铣刨重铺路段质量控制

铣刨重铺段施工需要对铣刨面积和铣刨深度进行合理控制，顺沿行车方向进行，如果坑槽中有夹层，就应继续增加铣刨深度，一直到漏出比较坚实的路基基层为止。在边角无法铣刨的地方，可以使用切割机进行切割处理，然后再用铁锹和风镐进行人工清理，保证槽底部平整，槽壁垂直、整齐；最后打扫干净道路表面的浮料、碎石等杂物，使路面保持干净、干燥，之后再洒布黏层油。

2.5 直接加铺路段质量控制

针对路面裂缝等病害，先割槽灌缝，然后再贴SBS沥青用于防水抗裂，避免裂缝继续延伸，与此同时防止道路表面水由于渗透作用侵入路面下层而损害路面；在弯道或下坡路面，通过微刨铣的方法实施拉毛处理，处理后增加旧路面和加铺层的黏结性；最后打扫干净道路表面的油污、灰尘及各种杂物，再按照施工操作规定洒布黏层油。

2.6 施工过程温度控制

SMA-13改性沥青混合料生产过程中集料熔化温度比普通沥青温度要高。改性沥青的加热温度还要根据现场实际情况进行合理管控，温度偏低或偏高均会导致沥青混合料混合不均匀、离析、开裂或老化等问题。通常情况下，SMA-13加热温度会比普通混合料高10～20℃，但在混合料生产过程中，还要综合考虑作业现场气候条件、压实厚度、材料干湿状态等因素。一般情况下改性沥青黏度较大、软化点较高，SMA-13改性混合料比较适合高温作业，不适合低温作业。

SMA-13改性沥青混合料施工作业温度要依据沥青标号和黏度、改性沥青添加剂的种类和掺量、铺设厚度、现场气候条件等因素确定。SMA-13改性沥青混合料施工温度控制范围如表2所示。

表2 SMA-13混合材料施工温度控制范围

实践发现，施工温度可以根据当地实际气候等条件和材料状况进行适当调整。如果改性剂使用含量偏大、沥青黏度较大，可按表1所示上限值选择；如果施工现场气温较低，可以适当按照表1中下限值选择。

3 结语

该公路交通流量大，承载能力强，对路基路面质量要求高，在保证通行安全的前提下，还应兼顾路面平整度、使用寿命、后期维护成本等。该SMA-13改性沥青混合料在使用过程中由于采用以上施工质量控制措施，有效确保了施工质量，竣工质量验收合格，取得了预期效果。