吉林省高速公路面层施工控制要素

张 刚吴龙华

（1 吉林省高等级公路建设局；2 吉林高速公路发展股份公司）

吉林省高速公路面层施工控制要素

张 刚1吴龙华2

（1 吉林省高等级公路建设局；2 吉林高速公路发展股份公司）

本文通过总结吉林省近年来高速公路工程，论述了SBS改性沥青SMA的生产、摊铺、碾压等施工工艺，并阐述了SMA的质量控制措施及施工中应注意的问题。

SMA；面层；施工；控制

由于吉林省高速公路交通量大，夏冬两季温差悬殊，冬季气候条件恶劣，为保证其路用性能，减少各种病害，延长使用寿命，提高行车舒适和安全性，采用了改性沥青SMA路面结构，是一个很好的选择。

1 工程概况

SMA路面使用情况表明，SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。

2 SMA的施工控制

2.1特点

沥青玛蹄脂碎石混合料简称SMA，是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。SMA它是一种热拌沥青混合料（HMA），是由优质粗集料、少量细集料、沥青、纤维稳定剂和矿粉组成的骨架密实型沥青混合料，具有良好的高温稳定性、低温稳定性和使用寿命长等特点。

2.2 SBS改性沥青的技术要求

2.3 结构特点

高性能的SMA应该是骨架密实型的，结构中石头与石头相嵌挤，由高性能的沥青玛蹄脂做胶结材料。

2.4 集料的质量控制

高速公路面层用石料的生产质量管理最好通过招标过程控制质量。通过招标明确石料的数量、工期、技术指标、规格要求、岩石种类条件、加工工艺及设备、管理权限及义务。这样石料的生产一切都有序进行，保证了集料的质量。

2.5 SMA施工前的准备工作

SMA施工前应对沥青混合料、材料、机具、场地等进行检查，检查一般包括以下几个方面：

（1） 木质素纤维必须在干爽室内架空堆放，严格防潮、保持干燥；

（2） 对于现场加工SBS改性沥青的工程，改性剂SBS的存放时间不宜太长，以防止老化；

（3） 对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备不能受潮；

（4） 在我国东北地区，改性沥青运输温度不低于150℃，保温贮存温度不低于140℃，不得长时间存放；对现场加工的改性沥青必须不停搅拌，以防改性剂离析；

（5） 制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，在满足施工的前提下，沥青的加热温度不应太高，一般控制在170℃～185℃之间。

施工前应对进场的材料按批进行抽检，以保证材料质量。

（7）施工前应对施工机具进行全面检查、调整，以保证设备处于良好状态，特别是拌和楼、摊铺机、压路机的计量设备，如电子秤、自动找平装置等必须进行计量标定的调校。

（8）应有充分的电源和备份设备，确保在一个施工工作日不致因停电或某一设备的故障，造成生产的中断。

各种矿料必须分类堆放，不同集料应分别放置在硬化地面的堆放场，防止被其他颗粒材料污染。

（10）SMA面层施工前，应对下层进行检查，当下层的质量符合要求后，方可开始施工。下层应符合下列要求：具有足够的强度、整体性和厚度；具有合格的平整度和压实度；其表面路拱、标高应符合设计要求；表面清洁，无浮土及其他脏物。

2.6 SMA的制拌

生产SMA采用的间歇式4000型沥青拌和机额定生产能力为400t/h，实际生产能力200 t/h-300t/h。

具体时间配比：加入木质纤维素及矿料用时9s；干拌合用时15s；加入沥青用时10s；湿拌时间用时30s。总拌合时间64s。

拌合温度：沥青加热温度：160℃-170℃；

矿料加热温度：185℃ -195℃；

SMA改性沥青混合料出料温度：168℃-175℃；

矿料：常温；木质纤维素：常温。

拌制的混合料应均匀一致、无花白料、无结团成块或严重的粗细料分离现象，不符合要求不得使用。混合料不得在储料仓中储存过夜。

试验项目规范要求(I-C)建议要求备注.针入度（25℃，100g，5s）（0.1mm）60-80 60-80延度5℃，5cm/min（cm）最小30 40提高10cm软化点TR＆B（℃）最小55 75提高20 ℃运动粘度135℃（Pa·S）不大于3 1-3微调闪点最小230 230不变溶解度（%）最小99 99不变离析，48h软化点差（℃）最大2.5 2.2提高0.3弹性恢复25℃（%）最小65 90提高25℃TFOT后残留物质量损失（%）最大±1.0 ± 1.0不变针入度比25℃（%）最小60 70提高10%延度5℃（cm）最小20 30提高10cm

2.7 SMA混合料的运输

SMA改性沥青混合料运输控制要求如下：

（1）混合料应采用大吨位自卸车运输，为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层油水混合液（柴油与水比例为1∶3），但不得有余液积聚在车厢底部。

（2）混合料装车时，为避免离析，应最少五次放料，第一次为车厢的前五分之一处，每次放料后要及时移动车辆，做到均匀装料，减少堆料高度，避免在放料过程中产生混合料离析。对于大型运料车可分多次装载；

（3） 运料车必须苫盖，苫布尺寸应比苫盖面积大，以保温和防止氧化、防污染防止混合料在运输过程中温度高度降低；

（4）运输车应在车厢适当位置打孔以方便检测出厂及运输摊铺现场时混合料的温度。

（5）为了保证连续摊铺，开始摊铺时，现场待卸料车辆不得少于5辆。

（6）在卸料时，运输车辆不得撞击摊铺机，如有可能最好采用间接输送的办法，以保证摊铺出的路面的平整度。

2.8 SMA的碾压成型

由于改性沥青低温粘稠大，SMA混合料不利碾压，为保证混合料施工，必须提高混合料终压成型温度，但提高拌合温度会使混合料发生老化，降低混合料低温性能，影响路面耐久性，只能通过改善施工碾压工艺来提高混合料终压温度，这对改性沥青SMA混合料终压退出了更高的要求，传统沥青混合料碾压方式已无法满足施工碾压要求。

由于SMA的摊铺使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜为160℃-180℃，温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时，不宜摊铺改性沥青SMA；SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定（SMA的松铺系数通常在1.15-1.20之间）。

SMA要求必须使用不低于10T双轮钢轮振动压路机进行碾压，振动后总效率应在15T以上。一般不宜使用胶轮压路机碾压。SMA的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”和“先重后轻”的原则。碾压温度越高越好,摊铺后应立即压实，不得等候。压路机应以24km/h-4km/h的速度进行均匀的碾压，碾压按初压（1遍）、复压（2遍）、终压（1遍）3个阶段进行，终压温度一般控制在120℃-140℃（实际施工时的温度范围）,终压时不得振动。在碾压过程中，可发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥，碾压成型后表面有足够的构造深度，而且基本上不透水。为了防止混合料粘轮，应在钢轮表面均匀洒水，必须保证水的清洁度，还要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。压路机碾压时相临碾压带应重叠1/3-1/2轮宽。压路机的启动、停止必须减速缓慢进行。

3 结语

通过对高速公路的施工实践及SMA使用效果，可以得出如下结论：

（1）SMA对粗集料的材质和加工质量要求较高；

（2）SMA对配合比设计质量要求很高；

（3）SMA对拌和站的级配控制、拌和质量要求很严；

（4）SMA必须加强压实，但又不宜使用胶轮压路机进行碾压。

回顾吉林省近年来高速公路路面施工过程，SMA路面结构施工控制是非常复杂，且难度较高，然而，SMA的优秀路用性能促使广大技术人员不断总结经验与不足，探索完善SMA路面结构的施工和管理技术。正是由于SMA路面结构在吉林省高速公路的应用、总结、完善，才促使SMA路面结构在之后的吉林省高速公路工程中更加广泛、成熟的应用，从而使吉林省高速公路路面施工质量再上一个新台阶。