SMA-13上面层施工控制要点

建材世界　２０１２年第３３卷第４期　ｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｒＬ　１６７４—６０６６．２０１２．０４．０１７　ＳＭＡ－１３上面层施工控制要点　左小伟　，岳鹏程　，洪　晶。　（１．内蒙古通辽市交通工程局，通辽０２８０００；２．通辽市通赤高速通辽南管理段，通辽０２８０００；　３．武汉理工大学硅酸盐教育部重点实验室，武汉４３００７０）　摘　要：　通过内遂高速公路工程，论述了ＳＢＳ改性沥青ＳＭＡ－１３的拌和、运输、摊铺、碾压等施工工艺，并结合各施　工路段后场监理阐述了ＳＭＡ－１３的质量控制措施及施工中应注意的问题，并提出了解决方法。　关键词：　ＳＭＡ－１３上面层；施工管理；控制　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＳＭ　１　３　Ｕｐｐｅｒ　Ｌａｙｅｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ＺＵｏ　Ｘｉａｏ－ｗｅｉ　Ｌ，ＹＵＥ　Ｐｅｎｇ－ｃｈｅｎｇ　，ＨｏＮＧ　Ｊｉｎｇ　（１．Ｔｏｎｇｌｉａｏ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ，Ｔｏｎｇｌｉａｏ　０２８０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｏｎｇｌｉａｏ－Ｃｈｉｆｅｎｇ　Ｈｉｇｈｗａｙ　Ｓｏｕｔｈ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｅｇｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｏｎｇｌｉａｏ，Ｔｏｎｇｌｉａｏ　０２８０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｎｅｉｊｉａｎｇ－Ｓｕｉｎｉｎｇ　ｈｉｇｈｗａｙ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ＳＭＡ－１３　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｍｉｘｔｕｒｅ　ｍｉｘｉｎｇ，ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｓｐｒｅａｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｏｌｌｉｎｇ，ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｐｏｉｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＳＭＡ－１３　ｕｐｐｅｒ　ｌａｙｅｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ　ｂａｃｋ　ｃｏｕｒｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｒｅｌｅ—　ｖａｎｔ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＭＡ－１３　ｕｐｐｅｒ　ｌａｙｅｒ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｃｏｎｔｒｏｌ　１　工程概况　内江至遂宁高速公路（内遂高速）位于四川盆地中部，是泛珠江三角洲地区高速公路网规划中巴中至昆　明（第５纵）的一部分，是连接川东北地区与川南地区的重要公路。路线起于内江市白马镇，接已建成的内江　至宜宾高速公路，经东兴、双才、双河、九龙、文化、安岳、长河、通贤、安居，止于遂宁船山区复兴与遂渝高速和　锦遂高速相连，路线全长１１９．６８６　ｋｍ。内遂高速路面工程采用４　ｃｍ　ＳＢＳ改性沥青ＳＭＡ－１３型路面结构，本　项目路面工程施工共划分为３个施工段，施工段划分情况见表１。　表１路面施工段划分情况一览表　沥青玛蹄脂碎石混合料（ＳＭＡ）是一种遵循“三多一少”的原则（即粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少）　的沥青混合料。ＳＭＡ能充分发挥其粗集料的骨架嵌挤作用，使混合料产生良的抵抗荷载变形的能力，因而　具有优良的抗车辙性能。同时因沥青玛蹄脂优良的韧性和柔性使混合料具有很好的高温性能和抗低温变形　能力。虽然ＳＭＡ对材料和施工工艺要求较高，初期建设费用比传统沥青砼（ＡＣ）高一些，但使用寿命长，养　收稿日期：２０１２－０７－１３．　作者简介：左小伟（１９６９～），工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：１４１３１９７９６２＠ｑｑ．ｃｏｒｎ　５４　建材世界　２０１２年第３３卷第４期　护工作量小，路面全面寿命成本低，且具有可持续的环境效益，因而得到广泛应用。　内遂高速工程根据该项目的路面设计要求和当地材料情况，为保证优良的沥青混凝土的路用性能决定　采用４　ｃｍ改性沥青玛蹄脂碎石ＳＭＡ－１３上面层。　２　ＳＭＡ路面的施工控制　２．Ｉ施工前准备工作　在施工前，各项准备工作至关重要，材料的存放、运输，机械的配置，温度的控制等，不仅关系到工程的连　续性、进度，还关系到工程的质量。各标段在上面层ＳＭＡ－１３路面施工前应当对以下几个方面进行严格检　查ｌ＿１］，以保证工程质量。　１）木质素纤维做好防潮工作，架空堆放，避免使用时有团块，影响拌和。同时计量标定。　２）各档集料注意防潮，细集料要有防雨棚，防止结团。　３）改性沥青的运输温度、贮存温度应当符合规范要求，不得长时间存放，防止老化；改性沥青储存罐应　加装搅拌器，每３～４　ｈ搅拌一次。存储温度控制在１７０￣１９０℃。　４）改性沥青的加热温度不应过高，防止老化。　２．２　ＳＭＡ的拌和与运输　内遂高速各标段均采用间歇式沥青拌和机，ＳＭＡ与普通沥青　混合料生产的主要区别是：　１）严格控制混合料级配。选用适宜的热料仓筛网，冷料进料比　例准确，必要时可溢出部分粒径的热料，以确保混合料级配符合要　求。　２）木质素纤维的分散拌匀非常重要，因此干拌时间应当延长　１０　ｓ左右ｌ２］。纤维的添加必须在沥青喷入拌缸前完成，防止纤维结　团，无法分散均匀。加入沥青后的拌和时间也要延长５～１Ｏ　Ｓ，总生　图Ｉ内遂高速路面二标ＳＭＡ．１３沥青混合料　产时间延长１５￣２５　Ｓ。　３）必须注意运输过程与传统ＡＣ混合料不同，见图Ｉ为刚拌和完运输过程中的ＳＭＡ－１３沥青混合料，在　运输和摊铺过程中不会出现粗细集料的离析，但却容易发生结合料的离析现象，同时混合料温度下降后表面　容易结壳，因此运输过程中的保温至关重要，出料温度控制在１７５￣１８５℃，不能过低也不能过高，过低不易　压实，过高则老化。混合料不能长时间储存，工序作业时间要尽可能缩短。　４）若采用人工添加木质素纤维要注意添加速度，防止由于人为因素而少加或多加的现象，从而影响　ＳＭＡ路用性能；当采用机械添加木质素纤维，要保证机械功率，防止输送管道堵塞。　５）由于ＳＭＡ使用了ＳＢＳ改性沥青，因此拌和温度比拌普通沥青混合料提高了１０￣２０。Ｃ左右。沥青加　热温度要根据规范要求相应提高；矿料加热温度在１８５￣１９５℃；矿粉和纤维不用加热。　２．３　ＳＭＡ的摊铺和碾压　ＳＭＡ的摊铺与普通沥青混凝土相同。由于使用了ＳＢＳ改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜　为１６０￣１８０℃，温度过低则会引起一系列问题，难以压实，空隙率达不到要求，平整度也难以保证。当路表　温度低于１５℃时，不宜摊铺改性沥青ＳＭＡ；内遂高速ＳＭＡ－１３上面层的摊铺厚度为４　ｃｍ。路面二标摊铺　现场见图２。　ＳＭＡ的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则ｌ３］。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２～４　ｋｍ／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）三阶段进　行，终压温度一般控制在１１０￣１３０℃（实际施工时的温度范围），终压时不得振动。　在碾压过程中，可以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　够的构造深度又基本上不透水，表２为路面一标Ｋ３５＋０５０－－Ｋ３５＋５５０段构造深度抽检，可知其构造深度在　０．８～１．２５　５５　建材世界　２０１２年第３３卷第４期　图２内遂高速路面二标上面层ＳＭＡ．１３摊铺现场　图３内遂高速路面一标上面层ＳＭＡ　１３碾压　表２手工铺砂测定路面构造深度试验检测结果　注：试验日期为２０１２．０４．１６。　ＳＭＡ的碾压与普通沥青混凝土碾压相比，有以下几点值得注意：１）为了防止混合料粘轮，可在钢轮表　面均匀洒水使其保持潮湿，水中掺少量的清洗剂或其它适当的材料。但要防止过量洒水引起混合料温度的　骤降。２）由于ＳＭＡ混合料使用了ＳＢＳ改性沥青且沥青含量高，因而粘度大，不得使用轮胎式压路机碾压，　以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果。３）ＳＭＡ面层一旦达到足够的密度后，　碾压即应停止，过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合料被挤压到路表面，影响构造深度。工作中应密切注意路　表情况，防止过度碾压。４）压路机碾压时相邻碾压带应重叠１／３￣１／４轮宽，碾压工作面长度３０￣５０　ｍ。压　路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息；其他机械化不能在未冷却结硬　的路面上停留。原则上所有机械，尤其是压路机从开始碾压后便不能停机，直至该段路面施工结束，否则容　易产生局部波浪。５）不连续铺筑及随意改变摊铺速度将会大大影响ＳＭＡ路面平整度，必须克服。６）ＳＭＡ　应尽量减少接缝，特别是纵向接缝，施工缝的处理要求一次成功，反复的处理可能会越修越差。　３　ＳＭＡ路面的质量控制　３．１　ＳＭＡ混合料沥青含量的控制　保证矿物骨架和合适的沥青用量是设计沥青混合料的重难点所在，沥青用量过多，将造成粗骨料之间的　分离，易产生油斑；而沥青用量过少，混合料将难以压实，空隙率过高，骨料之间的沥青膜过薄，沥青路面的质　量也难以保证［４］。因此，在实际操作过程中应随时控制每天ＳＭＡ混合料的沥青用量，每天都要从后场各取　几组沥青混合料进行马歇尔试验、燃烧试验，随时监控油石比、空隙率、稳定度等各项技术指标，并作出相应　调整。ＳＭＡ混合料出料必须保证拌和均匀、纤维均匀分布、矿料颗粒全部裹覆沥青结合料。　３．２油斑的成因及处理方法　在ＳＭＡ路面摊铺、辗压成型过程中，路面可能会出现油斑。产生油斑的原因有以下几点：１）温度原因　５６　建材世界　２０１２年第３３卷第４期　或运输距离原因，导致ＳＭＡ混合料中骨料与沥青产生离析；或者ＳＭＡ混合料温度过高，改性沥青发生老　化；２）纤维掺加剂拌和不均匀；或拌和时间太短，ＳＭＡ混合料拌和不够充分；３）用油量过高；４）压路机碾压遍　数过多，使路面超压；５）拌和料（特别是纤维掺加剂）及路表含有一定的水份；６）摊铺机等料时间过长及运料　车积压过多，发生沥青析漏。　摊铺中出现的油斑应当及时铲除然后用热料填补，碾压中出现的油斑，应及时在油斑区域洒机制砂Ｅ　。　当摊铺时遇雨或下层潮湿时，严禁进行摊铺工作。　３．３平整度控制　３．３．１影响平整度的因素和控制措施　１）路基与下承层的施工质量影响。下承层的高程误差及平整度，都会通过结构层自下而上，影响到　ＳＭＡ路面的平整度Ｌ６］。　２）原材料及混合料的质量。只有保证路面施工的原材料和混合料的质量，才能保证面层的路面平整　性［７］。因此必须对原材料进行自检与抽检、燃烧试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和　空隙率等指标进行监督与控制，确保混合料的质量。　３）施工工艺及机械配置。内遂高速ＳＭ　１３采用木质素纤维，因ＳＭＡ对施工温度要求高，同时要保证　其密实度和平整度，使ＳＭＡ粗集料的嵌挤作用能得到充分体现，只有通过合理的施工工艺及机械配置才能　实现。采用先进的机械设备，减少人工操作，提高计算机及高科技的应用是关键。　４）施工人员的素质与责任心。施工人员的素质与责任心对路面质量的影响也是至关重要的。施工人员　对施工中每一个环节都要做到认真的管理，充分调动其主观能动性，加上合理的机械配置才能达到施工的统　一协调。　５）外部因素影响。雨水天气、重载车辆的通行等都对路面形成外部的影响因素。这些因素也是不可忽　略的。　３．３．２　ＳＭＡ路面施工与平整度的控制措施　在施工前应做好以下准备工作。　１）集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，其他材料也应满足规范要求［８］。　２）改性沥青运输温度、保温贮存温度不能过低否则不易压实，影响到平整度；对现场加工的改性沥青必　须不问断地搅拌，以防改性剂离析。　３）木质素纤维要严格防潮，对木质素纤维添加设备进行计量标定，最好用机械添加设备，减少人工添加，　木质素纤维添加设备不得受潮。　４）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１７Ｏ～１８０℃［　。　４结　语　为了保证上面层ＳＭＡ一１３的施工质量，控制好平整度，避免出现油斑等缺陷，必须对整个施工过程进行　全员、全方位、全过程的管理。原材料的质量、各环节的温度控制、合理的机械配置与人员配置都是重中之　重。只有这些地方得到有效监督管理，才能确保工程质量。　参考文献　Ｅ１３沈金安．改性沥青与ＳＭＡ路面ＥＭ１．北京：人民交通出版社，１９９９．　［２］ＪＴＧ　Ｆ４Ｏ　２Ｏ０４，公路沥青路面施工技术规范［Ｓ］．　［３］林建彪．浅谈公路施工企业材料成本的有效控制与管理［Ｊ］．经济师，２ｏｏ９（１）：２８６—２８７．　Ｆ４］贝今舒，黄梅，梅德明．关于合理降低施工企业材料成本的研究［Ｊ］．中国总会计师，２０１０（４）：１５６—１５７　［５１左卫青．施工企业的材料成本管理ＥＪ１．中国乡镇企业会计，２００６（８）：３１—３１．　［６］杨华．施工企业材料成本控制［Ｊ］．中国招标，２００９（２７）：１７—２０．　Ｅ７］　吕伟民．沥青混合料设计原理与方法ＥＭ３．上海：同济大学出版社，２０００．　［８］李红仙．材料成本对工程成本的影ｔ￣ＪＥＪ］．内蒙古科技与经济，２ｏｏ８（２１）：１２９—１３２．　５７