李向舟

（河北道橋工程檢測有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

SMA-13改性瀝青路面具有良好的水穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性及高溫穩(wěn)定性等，能夠提升路面的平整度、抗滑性能及耐久性，因此在公路施工和養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。但由于原材料和骨料生產(chǎn)成本較高，SMA-13改性瀝青混合材料目前多應(yīng)用在路面載荷承重相對比較高、路面交通量大、對路面平整度要求較高的路段，本文將基于某段路面養(yǎng)護(hù)工程的特點(diǎn)，對SMA-13改性瀝青路面施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和分析。

1 工程概況

某公路路面由于年久失修，路面車轍、裂縫、坑槽、泛油等病害比較嚴(yán)重。該公路路線長19.215km，使用年限已超15年，使用壽命已經(jīng)達(dá)到了最高使用年限，路面瀝青老化情況比較嚴(yán)重，通過抽檢發(fā)現(xiàn)每100m路面都存在不同程度的開裂、坑槽、分層脫落等病害。通過養(yǎng)護(hù)記錄，得知該路段常年有專職人員養(yǎng)護(hù)且養(yǎng)護(hù)里程和養(yǎng)護(hù)速度有增無減。由于該路段負(fù)載量大、經(jīng)常超載運(yùn)行，養(yǎng)護(hù)效果不明顯，決定對其展開大修。

經(jīng)調(diào)查，該路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)為：1cm微表處+4cm AK-16A抗滑表層+5cm AC-201中 層 面+7cm AC-251下面層+30cm 5%的水泥穩(wěn)定碎基石層17～20cm 3%水泥穩(wěn)定碎石底基層。路面病害常發(fā)生在路面7cm AC-251下面層。因此，決定采用如下養(yǎng)護(hù)處治方案：對于病害特別嚴(yán)重的路段，先銑刨整個原路面結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行路基施工，最后在路表面鋪設(shè)SMA-13改性瀝青混合料。在路面優(yōu)良的路段，對路面破壞層向下10cm分塊切割、清掃、噴灑瀝青油后鋪設(shè)SMA-13改性瀝青混合料，再進(jìn)行壓實(shí)處理；對于病害比較嚴(yán)重的路段，利用破碎機(jī)對病害區(qū)域向下20cm內(nèi)范圍進(jìn)行清理，再在表面鋪設(shè)SMA-13改性瀝青混合料。

2 SMA-13改性瀝青路面施工質(zhì)量控制

2.1 原材料質(zhì)量控制

2.1.1 集料質(zhì)量控制

原材料的選擇直接影響到瀝青路面的整體質(zhì)量。目前開采碎石的審核及批準(zhǔn)比較嚴(yán)格，路面原材料供應(yīng)緊張，導(dǎo)致材料控制要求較高。在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)指派專人對施工場地周圍的料源供應(yīng)場所進(jìn)行了解，再綜合對比各個供應(yīng)商的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備制備能力、碎石性能、材質(zhì)、成本、運(yùn)輸距離等多方面信息，保證施工作業(yè)一旦開始，貨源必須保質(zhì)、保量、穩(wěn)定供應(yīng)；在路面養(yǎng)護(hù)施工過程中，瀝青混合料所用粗集料中，公稱最大粒徑在26.5mm以上的粗骨料占比為70%～80%；公稱最大粒徑16mm的針片狀以及粗糙顆粒占比較小。

SMA-13瀝青混合料要求細(xì)集料顆粒形狀近似圓形，堅(jiān)硬且耐磨。細(xì)粒式與砂粒式顆粒占比較小，有利于提高嵌擠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和高溫耐穩(wěn)定性。合成級配必須符合設(shè)計(jì)要求，因其不僅會對混合料的比表面積產(chǎn)生影響，還會影響骨架嵌擠結(jié)構(gòu)性能，從而減少瀝青混合料鋪設(shè)后的推移或泛油病害。

2.1.2 改性瀝青質(zhì)量控制

改性瀝青膠結(jié)料形成的薄膜厚度與粗細(xì)集料的比表面積有直接關(guān)系。砂石顆粒間的總表面積決定瀝青薄膜的厚度。改性瀝青摻量一定的情況下，砂粒越細(xì)，瀝青膜越薄，強(qiáng)度也越高。細(xì)砂和特細(xì)砂總表面積大，需要的瀝青膠結(jié)料用量更多，中砂和粗砂總表面積小，需要的瀝青膠結(jié)料更少。SBS的含量會對改性瀝青的使用性能造成影響，各項(xiàng)指標(biāo)也會因SBS含量的變化而發(fā)生一定的變化，故需控制好SBS的臨界值，一般應(yīng)保持在5%左右。隨著SBS含量加大，混合料的針入度會降低，軟化點(diǎn)會提高、黏度值相應(yīng)提高；如果SBS含量高于5%，相應(yīng)指標(biāo)反而會下降。因此，需要嚴(yán)格控制SMA-13改性瀝青混合料中SBS的含量，采用專人使用SBS快速檢測儀對混合料中的SBS含量進(jìn)行檢測，且每車必檢。

2.1.3 抗剝落劑質(zhì)量控制

合理控制抗剝落劑的添加量和料源的穩(wěn)定性，以保證集料和瀝青之間的黏附性。在施工作業(yè)過程中必須對進(jìn)場的改性瀝青進(jìn)行檢測。檢測合格后再添加抗剝落劑，均勻攪拌，抗剝落劑的添加量要根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來定，整個過程要指派專人負(fù)責(zé)。

2.2 混合料配合比設(shè)計(jì)

2.2.1 原材料選擇

集料選擇某石料場的粗集料和細(xì)集料；填料選用某石粉廠生產(chǎn)的等級為S105的礦粉，該礦粉主要是堿性石灰?guī)r經(jīng)過多重細(xì)磨生產(chǎn)；瀝青選用SBS改性瀝青；木質(zhì)素纖維選用含水率小于5%，耐熱能力大于230℃的素纖維；抗剝落劑選用AR-Ⅱ非胺類瀝青抗剝落劑。經(jīng)檢測，原材料質(zhì)量均滿足施工作業(yè)要求。

2.2.2 礦料級配的選擇

為保證礦料級配滿足施工要求，先對各檔礦料進(jìn)行篩分。根據(jù)篩分結(jié)果，生產(chǎn)配合比礦料比例為4#倉（12～20）mm碎石∶3#倉（6～12）mm碎石∶2#倉（3～6）mm碎石∶1#倉（0～3）mm細(xì)集料∶礦粉=38%∶12%∶12%∶32%∶6%。熱料倉各礦料、礦粉的篩分結(jié)果和調(diào)整后的合成級配見表1，對應(yīng)的生產(chǎn)配合比礦料比例為4#倉（12～20）mm碎石∶3#倉（6～12）mm碎石∶2#倉（3～6）mm碎石∶1#倉（0～3）mm細(xì) 集 料∶礦 粉=38%∶12%∶14%∶30%∶6%。

表1 SMA-13熱料倉各礦料、礦粉的篩分結(jié)果與合成級配

2.2.3 瀝青用量

以調(diào)整后的合成級配為基準(zhǔn)，選擇5.5%,5.8%,6.1%的瀝青用量作為試驗(yàn)對象，最終通過馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知SMA-13改性瀝青混合料的瀝青最優(yōu)用量。當(dāng)瀝青用量在5.8%時，混合料的空隙率為3.8%，其他性能指標(biāo)能夠維持在較為合理的范圍內(nèi)。通過該路段的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)瀝青用量為5.8%時，路用性能表現(xiàn)最佳。

2.2.4 瀝青混合料性能檢測

根據(jù)級配設(shè)計(jì)及5.8%瀝青用量的制備試件，再次進(jìn)行浸水馬歇爾、凍融劈裂、滲水試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)等，最終確定所涉及的級配標(biāo)準(zhǔn)和瀝青用量是否滿足該路段的施工要求。

2.3 下承層質(zhì)量控制

該公路沿線存在大量軟土路基，底層土壓實(shí)度不夠，再加上該公路運(yùn)營時間已經(jīng)超過15年，在實(shí)際運(yùn)行中會受車輛超載、雨水沖刷、泥石流等因素的影響，出現(xiàn)下承層塌陷、分離、開裂等病害，因此在養(yǎng)護(hù)處理時需要根據(jù)實(shí)際情況對下承層進(jìn)行針對性壓實(shí)處理。通常以碎石土壓實(shí)處理為最佳，對路基周邊有泥土流風(fēng)險(xiǎn)的邊坡進(jìn)行加固處理后，方可對路基下承層進(jìn)行壓實(shí)處理。

2.4 銑刨重鋪路段質(zhì)量控制

銑刨重鋪段施工需要對銑刨面積和銑刨深度進(jìn)行合理控制，順沿行車方向進(jìn)行，如果坑槽中有夾層，就應(yīng)繼續(xù)增加銑刨深度，一直到漏出比較堅(jiān)實(shí)的路基基層為止。在邊角無法銑刨的地方，可以使用切割機(jī)進(jìn)行切割處理，然后再用鐵鍬和風(fēng)鎬進(jìn)行人工清理，保證槽底部平整，槽壁垂直、整齊；最后打掃干凈道路表面的浮料、碎石等雜物，使路面保持干凈、干燥，之后再灑布黏層油。

2.5 直接加鋪路段質(zhì)量控制

針對路面裂縫等病害，先割槽灌縫，然后再貼SBS瀝青用于防水抗裂，避免裂縫繼續(xù)延伸，與此同時防止道路表面水由于滲透作用侵入路面下層而損害路面；在彎道或下坡路面，通過微刨銑的方法實(shí)施拉毛處理，處理后增加舊路面和加鋪層的黏結(jié)性；最后打掃干凈道路表面的油污、灰塵及各種雜物，再按照施工操作規(guī)定灑布黏層油。

2.6 施工過程溫度控制

SMA-13改性瀝青混合料生產(chǎn)過程中集料熔化溫度比普通瀝青溫度要高。改性瀝青的加熱溫度還要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行合理管控，溫度偏低或偏高均會導(dǎo)致瀝青混合料混合不均勻、離析、開裂或老化等問題。通常情況下，SMA-13加熱溫度會比普通混合料高10～20℃，但在混合料生產(chǎn)過程中，還要綜合考慮作業(yè)現(xiàn)場氣候條件、壓實(shí)厚度、材料干濕狀態(tài)等因素。一般情況下改性瀝青黏度較大、軟化點(diǎn)較高，SMA-13改性混合料比較適合高溫作業(yè)，不適合低溫作業(yè)。

SMA-13改性瀝青混合料施工作業(yè)溫度要依據(jù)瀝青標(biāo)號和黏度、改性瀝青添加劑的種類和摻量、鋪設(shè)厚度、現(xiàn)場氣候條件等因素確定。SMA-13改性瀝青混合料施工溫度控制范圍如表2所示。

表2 SMA-13混合材料施工溫度控制范圍

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，施工溫度可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際氣候等條件和材料狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如果改性劑使用含量偏大、瀝青黏度較大，可按表1所示上限值選擇；如果施工現(xiàn)場氣溫較低，可以適當(dāng)按照表1中下限值選擇。

3 結(jié)語

該公路交通流量大，承載能力強(qiáng)，對路基路面質(zhì)量要求高，在保證通行安全的前提下，還應(yīng)兼顧路面平整度、使用壽命、后期維護(hù)成本等。該SMA-13改性瀝青混合料在使用過程中由于采用以上施工質(zhì)量控制措施，有效確保了施工質(zhì)量，竣工質(zhì)量驗(yàn)收合格，取得了預(yù)期效果。