瀝青瑪蹄脂碎石SMA路面施工工法

瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)路面施工工法瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)路面具有良好的溫度穩(wěn)定性和抗疲勞性能，是一種使用性能優(yōu)良的路面，進(jìn)入二十一世紀(jì)后，在國內(nèi)逐步得到了推廣應(yīng)用。由于SMA瀝青混凝土路面具有抗滑性好、噪音較低等表面功能，且密水性好、耐久性好，具有較高的使用性能，因而路面使用壽命延長(zhǎng)、維修成本低且方便，目前江蘇省高速公路瀝青路面表面層已普遍采用SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面，如我公司承建的沿江高速公路SZ21標(biāo)、宿淮高速公路HA23標(biāo)、寧淮高速公路HA21標(biāo)、寧常高速公路NC21標(biāo)路面皆采用SMA13S型瀝青瑪蹄脂碎石表面層。經(jīng)過多年的高速公路施工實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面的施工特點(diǎn)、材料要求、施工工藝控制要點(diǎn)已有了深刻的認(rèn)識(shí)，并形成了一套行之由效的施工方法和施工質(zhì)量控制措施，使已建成的瀝青路面使用質(zhì)量達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。為搞好今后SMA路面施工與質(zhì)量控制管理，在總結(jié)以往先進(jìn)的施工技術(shù)和成熟的施工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，特編制瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)路面施工工法，以便在今后的施工中推廣應(yīng)用。一、工法特點(diǎn)（一）本工法采用間歇式瀝青混合料拌和樓集中拌和、大噸位自卸車運(yùn)輸、履帶式瀝青混合料攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪、雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)高溫碾壓成型的機(jī)械化流水作業(yè)方法，其中拌和時(shí)采用專用纖維穩(wěn)定劑投料裝置直接將木質(zhì)纖維自動(dòng)投放，攤鋪時(shí)采用非接觸式平衡梁自動(dòng)找平。（二）本工法是多年來在SMA路面的施工實(shí)踐中總結(jié)出的成熟施工方案和施工工藝的基礎(chǔ)上，逐步優(yōu)化而成，可操作性強(qiáng)。（三）由于SMA路面施工工藝要求較高，與其它間斷級(jí)配混合料一樣，它對(duì)施工因素的敏感性較強(qiáng)，極易造成質(zhì)量波動(dòng)、局部泛油、油斑、透水等，施工人員必須經(jīng)全員培訓(xùn)掌握SMA路面特性及本工法后，才能上崗。（四）SMA路面對(duì)原材料及機(jī)械設(shè)備的性能要求高，由于混合料生產(chǎn)時(shí)各料倉間不平衡、礦粉投放時(shí)間加長(zhǎng)，以及拌和時(shí)間增加（較普通瀝青砼長(zhǎng)10~15S），產(chǎn)量降低比較明顯，因此，必須配備每小時(shí)產(chǎn)量達(dá)240噸的拌和設(shè)備。（五）由于SMA混合料為間斷級(jí)配，粗集料粒徑單一、量多，細(xì)集料很少，礦粉用量大，且使用改性瀝青，因而SMA路面施工時(shí)應(yīng)充分考慮其瀝青瑪蹄脂的粘性大及工序間的互動(dòng)性強(qiáng)引起的施工難度。（六）本工法受氣候條件影響明顯，適宜在高溫季節(jié)施工，施工階段的各道工序均在高溫（較普通瀝青砼高10－20℃）狀態(tài)下進(jìn)行。二、工法的適用范圍本工法適用于新建、改建公路的瀝青路面SMA抗滑表面層；大橋、特大橋的橋面SMA瀝青鋪裝層；高速公路維修舊路面加鋪SMA磨耗層。三、工藝原理（一）由于SMA混合料中，礦料為間斷級(jí)配，粗集料骨架占70％以上，粗集料之間有良好的嵌擠作用，且瀝青瑪蹄脂填充了粗集料中的空隙，使瀝青混合料產(chǎn)生非常好的抵抗荷載變形的能力，因此在高溫的情況下，SMA路面具有較強(qiáng)的抗車轍能力；在低溫情況下，依靠瀝青瑪蹄脂和礦料良好的粘結(jié)作用及瀝青瑪蹄脂的韌性和柔性，SMA路面具有較好的低溫抗裂性能。（二）由于SMA混合料中，改性瀝青與集料表面的交互作用，使集料表面有較厚的結(jié)構(gòu)瀝青膜及瀝青瑪蹄脂，路面成型后空隙率較小，基本不滲水，因此瀝青與空氣和水接觸少，延緩了瀝青結(jié)合料的老化，增強(qiáng)了SMA路面的水穩(wěn)定性和抗疲勞能力；同時(shí)也有效保護(hù)了中、下面層及基層，提高了路面的整體強(qiáng)度。（三）SMA混合料采用了堅(jiān)硬、粗造、耐磨的優(yōu)質(zhì)集料，并采用間斷級(jí)配，粗集料含量高，路面經(jīng)壓實(shí)后，表面平整、密實(shí)，又有較大的構(gòu)造深度，提高了路面的抗滑性能，行車安全、舒適，全面提高了路面的表面功能。四、工藝流程及操作要點(diǎn)（一）工藝流程（二）施工準(zhǔn)備1．拌和站選址宜選空曠、環(huán)境干燥、地勢(shì)稍高、地下水位低，并具有較好運(yùn)輸條件的地方，能連續(xù)拌和供料滿足現(xiàn)場(chǎng)攤鋪要求（供料半徑不宜大于30km）；場(chǎng)地應(yīng)足夠大，能滿足堆放各種規(guī)格集料和穩(wěn)定劑、抗剝離劑，以及瀝青的儲(chǔ)存、保溫、加熱；瀝青混合料的拌和場(chǎng)地應(yīng)符合國家有關(guān)環(huán)保、安全、環(huán)境、消防等規(guī)定的要求。2．拌和站場(chǎng)地面積應(yīng)不少于30畝，布局要規(guī)劃合理，拌和區(qū)及料場(chǎng)應(yīng)根據(jù)原地質(zhì)情況進(jìn)行有效的硬化處置，并修筑場(chǎng)區(qū)道路，同時(shí)視周圍地形設(shè)置必要的排水溝及集水井。其中集料存放區(qū)應(yīng)進(jìn)行砼硬化處理，對(duì)不同規(guī)格的材料分類堆放，并用磚砌隔倉以確保材料堆放不混料；細(xì)集料料場(chǎng)搭設(shè)防雨大棚，防止細(xì)集料淋潮結(jié)成團(tuán)；穩(wěn)定劑應(yīng)設(shè)存放在干燥高地并覆蓋，且防水、防潮措施完備。3．原材料準(zhǔn)備：原材料包括瀝青、集料、填料、穩(wěn)定劑、抗剝離劑，瀝青采用SBS改性瀝青；集料采用反擊式破碎機(jī)軋制的玄武巖碎石,應(yīng)分成四種規(guī)格料；填料采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到干燥、清潔的礦粉；穩(wěn)定劑采用優(yōu)良的木質(zhì)素絮狀纖維。進(jìn)場(chǎng)的原材料必須按符合規(guī)范要求的試驗(yàn)方法、檢測(cè)頻率進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，并按不同規(guī)格分開存放，嚴(yán)防混雜、積水及污染。（三）混合料配合比設(shè)計(jì)瀝青瑪蹄脂碎石（SMA）混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試件體積設(shè)計(jì)方法，通過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及試拌試鋪驗(yàn)證的三個(gè)階段，確定礦料級(jí)配及最佳瀝青用量。SMA路面對(duì)原材料質(zhì)量要求、SMA混合料的性能指標(biāo)、配合比設(shè)計(jì)的方法和步驟及體積指標(biāo)的測(cè)定等均按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40－2004的規(guī)定執(zhí)行。（四）粘層施工1、清除下層路面的雜物、塵土，當(dāng)路面有嚴(yán)重污染時(shí)，應(yīng)用水沖洗干凈。2、粘層瀝青一般用噴灑型乳化瀝青或改性乳化瀝青，應(yīng)均勻?yàn)⒉迹瑖姙?shù)量宜為0.2~0.3kg/m2純?yōu)r青，灑布過程中應(yīng)進(jìn)行灑布量檢測(cè)。3、當(dāng)氣溫低于10℃或路面潮濕時(shí)，不得噴灑粘層瀝青。4、噴灑粘層瀝青后，應(yīng)封閉交通，待其破乳，并基本干燥后方能進(jìn)行SMA混合料鋪筑。5、粘層瀝青宜采用智能型瀝青灑布車施工，如采用普通灑布車施工，其灑布量難以控制，易造成灑布量偏大，對(duì)瀝青砼攤鋪施工時(shí)紅外線自動(dòng)找平儀的工作性能有一定影響。（五）混合料的拌和混合料采用產(chǎn)量不小于240T/h間歇式瀝青拌和機(jī)拌和，拌和樓應(yīng)有5個(gè)冷料倉，5個(gè)熱料倉，拌和樓配有不少于6只貯油罐，并根據(jù)具體情況配備熱料儲(chǔ)存?zhèn)}、礦粉給料倉。1、嚴(yán)格掌握改性瀝青和集料的加熱溫度以及SMA瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度應(yīng)比瀝青高10~15℃，熱混合料成品在貯料倉儲(chǔ)存后，其溫度下降不應(yīng)超過10℃。改性瀝青混合料各工序的施工控制溫度比普通瀝青混合料一般應(yīng)高10~20℃，施工溫度控制范圍見表:改性瀝青SMA混合料的施工溫度（℃）瀝青加熱溫度160-170混合料出廠溫度正常范圍170--180

超過190℃者廢棄混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)溫度不低于165攤鋪溫度不低于160，低低于140作為廢料初壓開始溫度不低于150復(fù)壓最低溫度不低于130碾壓終了溫度不低于1102、拌和樓控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核。3、拌和時(shí)間由試拌確定，一般情況先加礦料、礦粉干拌，同時(shí)開始加入纖維，干拌時(shí)間約為10秒，噴入瀝青濕拌時(shí)間為35秒，總拌和周期為60－65秒，拌和控制在拌和周期內(nèi)必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料，并以混合料拌和均勻?yàn)槎取?、抗剝離劑采用泵力循環(huán)攪拌法的摻加，按規(guī)定的摻配比例（按瀝青質(zhì)量的0.4%）計(jì)算出所需的用量，投入處于熱熔狀態(tài)的瀝青中，開動(dòng)瀝青泵將瀝青與抗剝離劑混合液泵入空置的瀝青貯罐中，再將瀝青貯罐中的瀝青與抗剝離劑混合液泵入另一瀝青貯罐中，反復(fù)泵拌4-5次，則抗剝離劑就可以均勻分布于瀝青中。瀝青與抗剝離劑的混合液在靜置不用的狀態(tài)下，不宜超過24小時(shí)，否則應(yīng)按上述程序重新攪拌一次。5、木質(zhì)纖維素穩(wěn)定劑應(yīng)采用專用纖維穩(wěn)定劑投料裝置直接用氣壓投入拌鍋，具體用量采用時(shí)間控制其投放量，每拌投放纖維時(shí)間應(yīng)進(jìn)行多次試驗(yàn)計(jì)量確認(rèn)。每天開始生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)注意木質(zhì)纖維素在投放設(shè)備上不宜放的過多，否則易造成木質(zhì)纖維素用量過高，影響開始1~2盤瀝青砼混合料的質(zhì)量。6、派有經(jīng)驗(yàn)的專人在出料口目測(cè)檢查混合料的均勻性，及時(shí)分析異常現(xiàn)象，如混合料有無花白、冒青煙和離析等現(xiàn)象。如確認(rèn)是質(zhì)量問題，應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。在生產(chǎn)開始以前，有關(guān)人員要熟悉本項(xiàng)目所用各種混合料的外觀特征。為確保瀝青混合料的質(zhì)量，混合料出廠前應(yīng)安排專人觀察和測(cè)溫，做到不合格的料堅(jiān)決不上路，SMA混合料應(yīng)均勻、色澤一致、無結(jié)團(tuán)成塊。7、SMA混合料應(yīng)嚴(yán)格控制油石比和礦料級(jí)配，避免油石比不當(dāng)而產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象。調(diào)整礦粉填加方式，避免礦質(zhì)混合料中小于0.075mm顆粒偏低的現(xiàn)象出現(xiàn)。每天上午、下午在出料口各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級(jí)配和改性瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)，每周應(yīng)檢驗(yàn)1~2次殘留穩(wěn)定度。（六）混合料的運(yùn)輸1、SMA混合料宜采用20t以上自卸車運(yùn)輸，因?yàn)r青瑪蹄脂的粘性較大，運(yùn)料車的車廂底部及四壁應(yīng)涂防粘物，防止混合物粘結(jié)廂壁，但應(yīng)控制用量，防止滴漏。2、運(yùn)料車裝料時(shí)，料車前后移動(dòng)，瀝青混合料分三次卸下，減少SMA混合料離析。3、采用數(shù)字顯示插入式熱電偶溫度計(jì)檢測(cè)瀝青混合料的出廠溫度和運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)溫度。在運(yùn)料車側(cè)面中部設(shè)專用檢測(cè)孔，孔口距車箱底面約300mm。4、為防止運(yùn)輸過程中混合料溫度降低過快，在每一輛運(yùn)輸車上都應(yīng)配備保溫蓬布及棉被，為了做到均勻、連續(xù)不間斷的攤鋪，在攤鋪機(jī)前至少有3輛以上的運(yùn)料車等候卸料；卸料時(shí)在距攤鋪機(jī)前20－30cm處空檔停車，不得碰撞攤鋪機(jī)；卸料過程中運(yùn)料車應(yīng)保持覆蓋物，并掛空檔由攤鋪機(jī)頂推同步前進(jìn)。5、運(yùn)料車到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)交驗(yàn)運(yùn)料單，由專人測(cè)溫收料，合格后由專人指揮卸料。（七）混合料攤鋪1、采用兩臺(tái)瀝青攤鋪機(jī)實(shí)施半幅全寬攤鋪施工，攤鋪機(jī)就位前，應(yīng)調(diào)整好熨平板的寬度（不宜大于7.5M），熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將攤鋪面拉出條痕，并檢查熨平板的拱度，確保接縫處的平整度。2、為了保證路面的厚度和提高表面層的平整度，SMA面層采用非接觸式基準(zhǔn)梁進(jìn)行調(diào)平，使攤鋪層在總體上做到既保證厚度，又提高平整度。3、攤鋪機(jī)就位后，安裝并調(diào)試好基準(zhǔn)梁，將熨平板緊貼已鋪筑好的路面加熱熨平板，確保熨平板溫度在100℃以上，預(yù)熱結(jié)束后，調(diào)整好熨平板仰角，夯錘振幅和振頻，確保攤鋪的混合料具有足夠的初始密度。4、攤鋪時(shí)，靠中心線或中央分隔帶側(cè)攤鋪機(jī)在前，二臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后，相隔5-10M成梯隊(duì)向前攤鋪，并使混合料橫向搭接10cm左右，以免出現(xiàn)縱向低谷，多余料人工將其鋪平?？v向接縫，應(yīng)采用斜接縫，避免出現(xiàn)縫痕。5、攤鋪機(jī)受料前，應(yīng)在料斗內(nèi)涂刷防粘劑，在鋪筑中應(yīng)經(jīng)常將兩側(cè)板收攏，防止SMA混合料離析或結(jié)塊。6、連續(xù)穩(wěn)定地?cái)備?，是提高路面平整度最主要措施。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度等因素綜合確定，攤鋪速度一般為2m－3m/min，做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備?。開始攤鋪溫度不低于160℃。7、施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)專人檢查溫度、厚度和橫坡度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，同時(shí)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查鋪筑面及初壓后表面有無泛油、油斑和木質(zhì)纖維上浮成團(tuán)現(xiàn)象，并及時(shí)清除更換。8、攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器的內(nèi)混合料表面略高于螺旋布料器2/3為度，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。9、攤鋪遇雨時(shí)，立即停止施工，并清除未壓成型的混合料。遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪。（八）混合料的碾壓1、SMA混合料碾壓分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段，均采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓，壓路機(jī)數(shù)量不少于4臺(tái)；碾壓應(yīng)遵循先輕后重、先慢后快、由低向高的碾壓原則，同時(shí)應(yīng)遵循高溫狀態(tài)下“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。2、碾壓方案：初壓應(yīng)盡可能在高溫狀態(tài)下開始,宜采用二臺(tái)雙鋼輪緊跟攤鋪機(jī)并列先前靜后振1遍，然后再前后振壓1遍；復(fù)壓應(yīng)緊跟在初壓后進(jìn)行,宜采用二臺(tái)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)并列成梯隊(duì)振動(dòng)碾壓2~3遍；終壓應(yīng)在碾壓終了溫度前完成,采用雙鋼輪靜壓1遍以消除輪跡,不得在低溫下反復(fù)碾壓。3、碾壓速度：初壓2.0~4.0km/h；復(fù)壓4.0~5.0km/h；終壓4.0~6.0km/h。碾壓溫度：初壓開始溫度不低于150℃；復(fù)壓最低溫度不低于130℃；碾壓終了溫度不低于110℃。4、碾壓注意事項(xiàng)：①碾壓應(yīng)在攤鋪后高溫條件下抓緊進(jìn)行，由專人負(fù)責(zé)指揮協(xié)調(diào)各臺(tái)壓路機(jī)的碾壓路線和碾壓遍數(shù)，使攤鋪面在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度。碾壓時(shí)，對(duì)路面兩側(cè)1m范圍內(nèi)和縱縫處應(yīng)多壓1～2遍，對(duì)壓路機(jī)無法壓實(shí)的部位應(yīng)采用小型振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。②為了防止混合料粘輪，應(yīng)適當(dāng)灑水使輪子保持濕潤(rùn)，以不粘輪為度，且噴水必須是霧狀的。宜采取行進(jìn)中鋼輪表面間斷式噴水霧，且用土工布條前后包裹鋼輪，并盡量延長(zhǎng)間隔時(shí)間，在折回前停止噴水的措施，防止發(fā)生粘輪現(xiàn)象。③碾壓采用振動(dòng)壓實(shí)時(shí)，壓路機(jī)輪跡重疊寬度不應(yīng)超過20cm，當(dāng)采用靜壓時(shí)，壓路機(jī)輪跡應(yīng)重疊1/3-1/4碾壓寬度，壓路機(jī)每次往返時(shí)應(yīng)呈梯形，不能應(yīng)在同一個(gè)斷面，以保證路面的平整度。④碾壓過程中，對(duì)松鋪厚度、碾壓順序、壓路機(jī)組合、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應(yīng)設(shè)專崗管理和檢查，使面層做到既不漏壓也不超壓，如發(fā)現(xiàn)有瀝青馬蹄脂上浮或石料壓碎、棱角明顯磨損等過碾壓的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止碾壓。⑤在當(dāng)天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土層面上，嚴(yán)禁壓路機(jī)停留或轉(zhuǎn)急彎掉頭，并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青層面上。（九）接縫的處理1、縱向施工縫：采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，應(yīng)采用斜接縫。在前部已攤鋪混合料部分留中10-20cm寬暫不碾壓作為后高程基準(zhǔn)面，并有10cm左