高速公路工程建设中SMA-13沥青面层施工技术及质量控制

林太城 中交一公局厦门工程有限公司

1.工程概况

贵州省某高速公路路面起止桩号K0+000-K73+947，全长73.32km，对应土建标第1～9合同段，其中桥梁21.33km（48座），隧道38.65km（36座），桥隧比例高达81.6%。

主线路面结构层采用：20cm级配碎石底基层+37cm水泥碎石基层+8cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）+4cm沥青玛蹄脂碎石（SMA-13），总厚度为75cm；互通匝道路面结构层采用：20cm级配碎石底基层+31cm水泥碎石基层+6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）+4cm沥青玛蹄脂碎石（SMA-13），总厚度为61cm。

2.SMA-13路面的性能表现

SMA-13是现代道路工程建设领域极为典型的沥青混合料，组成主要以沥青结合料为主，掺入适量高劲度的沥青玛䧛脂胶浆，从而实现在粗集料空隙间的有效填充。此类混合料性能表现优良，高温、低温环境下的稳定性、水稳定、耐久性方面都具有较好的表现。此外，SMA-13的表面功能优良，如抗滑能力强、车辆行驶噪音小、平整度高等。

3.配合比设计

3.1 原材料质量

SMA-13沥青面层是道路结构体系中的重要部分，作为上层结构，其必须在各项指标上都得到优化，确保道路的正常使用，为车辆通行创造良好条件。SMA-13的材料组成中以沥青为主要材料，掺适量粗集料、纤维稳定性、矿粉以及微量细集料等，各类原物料的质量应得到保障，从优质供应商挑选材料并加强进场检验，全方位确保各类拌和原材料的质量，由此提高沥青混合料整体性能。

3.2 SMA配合比设计

基于马歇尔试验确定适宜的配比方案，在对马氏试件的性能分析中，应加强对沥青用量的控制。SMA配比设计通常由三个环节构成，即目标配比设计、实际生产配比设计、配比检验，主要包含的内容有材料类型的选择、质量检验、用量控制、综合性能检验等。

4.施工工艺

4.1 施工准备

我部对中面层施工质量进行自检后，由监理单位抽检，在全面确保各项指标无误后进入上面层摊铺环节。洒布材料为改性乳化沥青粘层油，用量控制在0.3～0.5kg/m2，以材料的状态为准，待破乳且水分蒸发后，再组织沥青层施工作业。

4.2 沥青混合料拌和

选用三一5000型环保沥青拌和站，依据规范拌制施工所需的沥青混合料，此环节的工艺控制工作尤为关键，如沥青和集料的温度应维持在合理区间内，相较于沥青温度而言，拌和过程中集料温度应比该值略高10～20℃，注重对温控装置的检验，出场直至完成混合料存储后，整个阶段的降温幅度应满足“不超过10℃”的要求，若混合料超195℃则不具备使用条件，需将其视为废料处理。现场应有专员检测温度，拌和总时间控制为53s，具体分为8s的干拌以及45s的湿拌，并依据实际情况作灵活调整，要求沥青混合料中各类物料的分布具有均匀性，不可出现结团、花白等质量问题。拌和中掺入适量颗粒状木质素纤维有助于提高混合料整体性能。

4.3 沥青混合料运输

（1）利用运料车装载拌和所得的沥青混合料并运输至现场，装载时汽车适当前后移动，本项目选择5次装料法，目的在于避免含泥量离析现象。（2）车厢底板刷涂适量油水混合液，作用在于分隔料斗和混合料，以免出现底部余液堆积现象。（3）运料车调头场所的选择较为关键，应在施工现场以外的区域完成调头，再通过倒挡模式缓慢移动并到达摊铺机前，不可出现与摊铺机碰撞现象，以摊铺机受料斗的位置为基准，当运料车的后轴轮与之相对齐后即可停止，将沥青混合料卸下；推动过程中应挂入空挡，不可发生紧急刹车行为，否则粘接层将受到严重推挤。

4.4 沥青混合料摊铺

（1）根据上面层摊铺施工要求，以两台福格勒摊铺机作为主要设备，采取单幅全断面摊铺的方式，两台设备轨道重叠量控制在5～10cm，前后依次错开，间距10～15m，在此条件下可确保纵向接缝为热接缝。（2）预热是摊铺机施工前的重要环节，需提前0.5～1h展开此项工作，熨平板温度至少为100℃，可通过红外温度计检验。（3）综合考虑混合料生产能力以及运料车装载能力，由此确定合适的摊铺速度，通常以2.5m/min较为合适，螺旋布料器始终维持匀速状态。

4.5 沥青混合料碾压

由5台双钢轮压路机基于特定的流程共同完成碾压作业，共分为初压、复压、终压三个阶段，各自的施工温度应相对较高，且混合料不发生推移现象。

（1）碾压温度的控制：初压环节温度≥160℃，结束终压作业后温度≥100℃，施工中由专人进行测温并记录。

（2）混合料的碾压：（1）初压：紧跟摊铺机碾压，形成的初压区不可过长，最大限度减少热量损失，碾压速度为2～3km/h；（2）复压：初压结束后及时安排复压作业，尽可能减小碾压总长度，通常以60～80m为宜，全程具有持续性，速度3～5km/h；（3）终压：复压结束后随即开始终压，经过此环节后摊铺面不存在轮迹，速度适当提高，以3～6km/h为宜。

碾压方式：碾压施工严格遵循“紧跟、慢碾、高频、底幅、小水”的原则，合理控制相邻碾压带轮迹重叠量，使其维持在轮宽的1/3～1/2，按先低处后高处、先内弯后外弯的流程有序碾压。压路机启停要缓慢提高或降低速度，未经过碾压作业的路段不允许作为压路机的调头场所。钢轮压路机是本次碾压的主要设备，其自带雾状自动喷水装置，运行中应控制好喷水量，以免发生混合料降温速度异常过快的情况，碾压环节则要注重对温度的控制，可通过电子测温仪检验。

4.6 接缝处理

摊铺过程中将形成纵向接缝，将此部分均设置为热接缝的形式，结束摊铺后预留10～20cm宽的区域，此部分暂不碾压，将其作为后续施工的基准面，然后作跨缝碾压以消除缝迹。

完成接缝处理后，摊铺机位于与端部相距约1m的位置，向上抬起熨平板并驶离现场，经前阶段的施工后端部易残留混合料，此部分需得到有效的清理，无误后再碾压。技术人员使用3m直尺检查平整度，根据实际情况确定切割范围，于该处划线后再使用切割机将该部分切除，使下次施工时成直角连接。

5.质量控制措施

5.1 事前控制

（1）加强对原材料的质量控制，与符合资质的供应商合作并做好材料进场的检验工作。（2）根据关键施工工序的特点制定针对性措施，做好前期准备，调试设备，将施工责任落实到个人。

5.2 事中控制

（1）混合料级配、油石比控制：试验人员在拌制所得的混合料中抽样检验，根据所得结果确定调整方案。（2）外观控制：检查表面的质量情况，如是否具有平整性，是否出现弹簧现象等。（3）摊铺厚度控制：试验段采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度，施工过程中注意摊铺机履带和感应器不能有混合料，设置专人进行控制。（4）注重对混合料级配的控制，各类物料的称量应足够精确。（5）以摊铺速度为基本依据，合理调整压路机的碾压长度，两项工作要具有协同性，全程连续摊铺作业，压路机不可随意暂停碾压。

5.3 事后控制

全面收集并整理施工阶段的各项资料，项目经理部安排专门的资料员负责此项工作，如收集与整理数据、上报资料等，切实提高数据管理水平，使其具有规范化、标准化的特征。

6.结束语

综上，SMA-13沥青路面具有优良应用效果，但其对混合料的质量、操作方法等都提出更高的要求。工程实践中，各环节施工应依据规范而展开，各道工序质量应得到保障，基于可行的方式加强对施工质量的控制，全面做好路面施工作业，确保路面品质，达到质量过硬、安全舒适、使用耐久的目标。