胶轮+钢轮组合碾压SMA新施工工艺控制

赵 云 海

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

胶轮+钢轮组合碾压SMA新施工工艺控制

赵 云 海

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

介绍了胶轮+钢轮组合碾压SMA路面的工艺原理，并结合工程实例，阐述了该碾压工艺的施工流程，同时对碾压施工过程进行了监测，结果表明该工艺能够减少SMA表面开口孔隙，从而减少水损害现象，提高路面质量。

路面，SMA，胶轮压路机，钢轮压路机，压实度

0 引言

1 工艺原理

1)大吨位胶轮压路机+双钢轮振动压路机组合碾压提高边部碾压效果。a.SMA混合料，粗集料接近70%，表面粗糙，路表面孔隙较多，加上摊铺过程中，极易产生“拉毛”现象，难以闭合表面孔隙。路面两侧端部50 cm内混合料由于离析、摊铺机端部夯锤频率小以及人工补料产生摊铺面不平整等原因，双钢轮压路机的振动压实效果较差，容易形成水损害隐患[2]。b.对于双钢轮振动压路机来说，其压实效果来自于：除了这种机械自身的重量，还有钢轮的振动。这样的压路机，实际上只是在垂直方向上对混合料产生作用。c.在压实上充分利用了机械自重，是大吨位胶轮压路机的优点：一方面，橡胶轮胎气压具有较强均匀性，另一方面，这个机械上的橡胶具强弹性。所以，在被压实材料受到搓揉作用下，无论是水平方向和竖直方向都做了功，这就提高了整体压实度和稳定性。

3)优化胶轮与双钢轮压路机械配置，解决表面碎石压实破碎，提高路面使用性能。传统SMA碾压采用6台双钢轮：2台稳压，2台复压，1台终压，1台加水及备用。在混合料高温这一情况下，对于双钢轮的要求为：一为多次振压；二为高频；三为低幅；四为紧跟；五为慢压[3]。一方面，这种工艺可以做到对于压实度的基本保证，另一方面，大量的骨料的破碎也成为无法避免的“软肋”。其结果就是路面的使用寿命较短。为克服上述缺点，在新的工艺中，对压路机进行了配置方面的以“4台双钢轮+2台胶轮”为特征的优化：1台双钢轮稳压，2台双钢轮+2台胶轮复压，1台双钢轮终压，在胶轮搓揉作用之下，混合料颗粒不但被重新排列，还互相靠得更近了。通过这样的施工，路面的使用功能得到了提升。这是因为：首先，压实度得到了保证；其次，双钢轮对骨料的破坏程度被降低了；第三，集料被压碎的可能减少了。

2 施工工艺流程

大吨位胶轮压路机配合钢轮压路机碾压SMA施工工艺流程基本类似于普通沥青混合料的施工工艺流程，主要为：下承层检查与处理→粘层油洒布→施工准备→摊铺机起步→摊铺→双钢轮初压→双钢轮+大吨位胶轮复压→双钢轮终压→收尾施工接缝处理→停机清理现场、摆放设备[4]。

3 效益分析

1)SMA新的施工工艺路面施工所用设备几乎与老工艺相同，一般高速公路SMA施工采用6台双钢轮压路机碾压。就每个月而言，光设备费用就高达24万元。采用了2台胶轮取代其中的2台 双钢轮压路机的新工艺则带来了每月4万元的成本节约。2)同老工艺相比，新工艺的SMA路面边部压实度大幅度提高，改善了路面端部的抗渗性能，减少了路面水损害，大大延长了路面使用寿命。3)新工艺利用2台胶轮的搓揉压实替代2台双钢轮的振动复压，在保证压实度的情况下，减少了双钢轮对骨料的破坏作用，最大程度减少了SMA表面碎石被压碎比例，试验对比发现，新工艺较老工艺可以减少60%的集料破碎点，有效保证了混合料的级配，确保了施工质量。

4 应用实例

4.1 工程概况

某公路按四车道标准建设的长度为45.22 km的高速公路主线，其路面结构形式为：4 cm SMA13+5 cm C20+8 cm AC25+1.5 cm SBS改性沥青及碎石封层+20 cm 5%水泥稳定碎石底基层。

4.2 施工情况

1)某高速全线SMA路面大部分施工都应该算作是低温季节施工SMA。其中，萍乡辉绿岩和高富SBSI-D改性沥青这两者材料，分别为上面层SMA混合料所用集料和沥青。2)SMA施工常规碾压施工方法，无论是道路的两侧边缘，还是道路中间的部分路段，都不同程度地存在渗水现象。所以，施工采取了下列措施：一为将拌和的温度加以提高；二为将沥青的用量予以提高；三为将钢轮碾压遍数予以提高。尽管这些措施的采取带来了成本的大幅度提升，不过，并没有出现预想中的明显效果。3)为了解决上面的问题，在这之后，大吨位胶轮压路机，在试验验证的基础上，被非常成功地用在了SMA碾压上面，起到了配合好钢轮振动压路机的巨大作用。而其碾压的温度应严格控制在60 ℃～90 ℃。

4.3 工程监测和结果

将大吨位胶轮压路机和双钢轮压路机组合，这是低温季节橡胶沥青SMA路面施工的重要举措。对于胶轮压路机碾压温度的控制，是这类施工的关键之处。在两种工艺施工SMA路段上，各自选取了5 km，通过全过程监控和检测，得出了如表1所示的结果。

表1 两种工艺施工SMA路段检测数据

5 结语

1)无论是构造深度，还是摩擦系数，都因为胶轮的使用而有所下降。前者的下降数值是0.09 mm，幅度为8.1个百分点，而后者的下降幅度则为4.5个百分点。所以，就总体来说，在抗滑性能上，路面并未受到明显影响，而就全部的检测指标来说，也是都处在规范要求范围中的；2)跟使用胶轮前相比，路面渗水方面的提升幅度是大的：单就不透水幅度而言，就提高了近20%，达到了97.2个百分点。而其测点数从59个提升至71个；3)压实度会因为胶轮的运用而有所提升，但幅度不大，只有0.3%，这说明胶轮碾压工艺并不存在过压现象。SMA表面开口孔隙也会因为胶轮的搓揉压实而得到一定程度的减少。这样，水损害也因此而大大减少了。

[1] 关菊红.橡胶沥青SMA路面的施工工艺研究[J].交通标准化，2011(9)：17-19.

[2] 吴定略.改性沥青及SMA路面的施工质量控制措施[J].山西建筑，2008，34(2)：241-242.

[3] 王 辉.改性沥青与SMA路面的施工质量控制[J].科技信息(学术研究)，2011(12)：66-67.

Abstract: The paper introduces the craft principle for SMA roadbed with rubber wheel + steel wheel combined compaction, illustrates the construction procedure for the compaction craft by combining with the engineering case, inspects the compaction construction process, and proves by the result that the craft can reduce the pores at SMA surface, so as to lower the water damage and improve the roadbed quality.

Key words: roadbed, SMA, rubber wheel road roller, steel wheel road roller, compaction

On new SMA construction craft control for rubber wheel + steel wheel combined compaction

Zhao Yunhai

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

2016-03-20

赵云海(1972- )，男，工程师

1009-6825(2016)15-0145-02

U416

A