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1、改性沥青玛蹄脂碎石混合料上面层S M A 13 质量控制 黄明池 ( 福建省高速公路有限责任公司漳州管理分公司) 摘要：经过沈海线厦漳高速公路扩建工程改性沥青 玛蹄脂碎石混合料s M A 一1 3 上面层的施工实践，现主要把 配合比设计成果及施工要点推荐给同仁，为今后在改性沥 青玛蹄脂碎石混合料S M A 1 3 上面层的施工质量控制中提 供参考。 关键词：改性沥青；s M A 1 3 上面层；质量控制 中图分类号：U 4 1 6 2 1 7文献标识码：B 文章编号：1 6 7 2 4 0 1 l ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 1 3 1 0 3 3 5c m 水泥稳定碎石底基层，并在级
2、配碎石下基层和水泥稳 定碎石底基层间设一层厚1c m 沥青表处封层。其中S M A 一 1 3 上面层的质量控制是整个路面结构施工的重点和难点。 本工程的控制措施成果如下。 1 材料的质量控制指标成果 原材料的各项技术指标应满足 公路沥青路面施工技术 规范( J T G F 4 0 一2 0 0 4 ) 中的要求。 0 前言 2 S M A 1 3 配合比的质量控制 改性沥青玛蹄脂碎石混合料S M A 路面结构具有抗滑耐 磨、密实耐久、抗疲劳、抗车辙、减少低温开裂的优点。 沈海线厦漳高速公路所处的地区属于多雨潮湿地区且本段 高速公路又处于重交通段、超载3 0 的车辆多；其主线采 用的路面结构型
3、式为：4c m 改性沥青s M A 一1 3 上面层、6 c m 中粒式改性沥青混凝土A C 一2 0 C 中面层、1 8c m 密级配 沥青稳定碎石A T B 一2 5 上基层、1 6c m 级配碎石下基层、 表1 配合比设计应严格按目标配合比设计、生产配合比设 计及生产配合比验证三阶段进行。 2 1 目标配合比设计 ( 1 ) 确定最佳级配。根据对料场来样的多次筛分结果 ( 级配曲线如图1 所示) ，本工程选定中级配掺配比例为设计 级配。 集料类型及通过量 l23 要求级配范围 筛孔尺寸9 5 一1 3 24 7 5 9 52 3 6 4 7 5O 一2 3 6 合成值l 合成值2合成值3
4、 ( m m )( m m )( m m )( m m ) 矿粉上限下限中值 ( 粗)( 中)( 细) 1 3 29 2 91 0 01 0 01 0 0l o o 09 7 29 7 29 7 21 0 09 09 5 9 5 1 1 79 2 5 l o o 1 0 0 1 0 0 0 06 1 96 2 16 2 47 55 0 6 2 5 4 7 51 26 38 6 79 8 01 0 0 0 02 4 52 7 73 0 53 42 02 7 O 2 3 6O 81 15 88 5 5 1 0 0 0 1 7 42 0 32 2 82 61 52 0 5 1 1 80 6O 7 2
5、 7 “8 1 0 0 o o 1 5 31 7 61 9 52 41 41 9 O 6O 6O 71 93 9 61 0 0 0 01 3 31 4 61 5 8 2 01 21 6 O 30 6O 71 12 0 21 0 0 0 51 1 71 2 41 2 91 61 0 1 3 O 1 50 6O 5 1 O 1 7 7 9 6 2 1 1 O1 1 61 2 21 591 2 0 0 7 5O 6O 50 61 4 O8 2 29 49 91 0 31 281 0 矿料组合1 ( 粗) 4 0 3 7 5589 5 备注：根据初试沥青用量试验，确定2 号级配9 5 1 3 2 矿料
6、组合2 ( 中) 4 03 451 1 59 5 m m ：4 7 5 9 5 m m ：2 3 6 4 7 5 m m ：O 2 3 6 m m ：矿粉= 4 0 ：3 4 ：5 ：1 1 5 ：9 5 为设计级配 矿料组合3 ( 细) 4 0 3 151 4 59 5 加0 9 0 8 0 术7 0 6 0 瓣5 0 蜊4 0 龋3 0 2 0 1 0 0 中值下限合成级配 声， 。， ， 一一7 乞一一 d面 图l 级配调整曲线图 ( 2 ) 确定最佳沥青用量。根据规范要求，S M A 沥青用 量以三种不同用量进行选定，本工程在选定设计级配的基 础上，以沥青用量O 3 即5 6 、5 9
7、 、6 2 三种沥 青含量进行马歇尔试验，试验结果汇总见表2 。 表2试验结果 沥青 试样理论 矿料沥青 含量 毛体积最大相对空隙率间隙率 饱和度 稳定度 流值 相对密度密度 V V ( )V M AV F A( k N )( 0 1 哪) ( ) 一y lY t ( )( ) 5 62 3 9 52 4 9 1 74 11 6 87 5 79 2 3、3 3 8 5 92 3 9 82 4 8 53 51 7 O7 9 39 6 73 7 5 6 22 4 0 l2 4 7 43 01 7 28 2 79 5 84 0 9 技术 ，3 4 5，7 5 8 56 O， 指标 万方数据 结合本路
8、段设计交通量大、轴载重等客观条件，综合 考虑到路面可能产生车辙以及南方多雨季节，确定最佳沥 青含量为5 9 。 ( 3 ) 混合料性能检验。以选定的5 9 沥青含量进行 水稳定性、高温稳定性、渗水性及旋转压实试验等性能检 验见表3 。 表3混合料性能检验 检验项目结果规范值 残留稳定度( ) 8 7 78 5 动稳定度( 次m m ) 6 0 0 03 0 0 0 肯塔堡飞散混合料损失( 2 0 ，) 5 51 5 渗水系数( r n L m i n ) 1 3 31 2 0 计算理论最大相对密度 2 4 8 2 旋转压2 0 5 次压实试件毛体积相对密度 2 4 1 8 实试验2 0 5 次
9、压实试件空隙率( ) 2 6 反复1 2 5 次压实试件空隙率( ) 3 7 ( 4 ) 目标配合比设计结果见表4 5 。 表4目标配合比设计 集料规格 9 5 4 7 5 2 3 6 O 沥青 抗剥 木质 ( m m ) 1 3 29 54 7 52 3 6 矿粉 含量落剂纤维 比例( ) 4 03 451 1 59 55 9O 3O 3 表5目标合成级配 筛孔( m m ) 1 61 3 29 54 7 5 2 3 61 1 8O 60 30 1 5O 0 7 5 合成级配 1 0 09 7 26 2 1 2 7 72 0 31 7 61 4 61 2 41 1 69 9 ( ) 2 2
10、生产配合比：确定各热料仓的矿料比例 ( 1 ) 确定拌和楼的热料仓筛孔尺寸分别为3m m 、5 姗、1 0 姗、1 7 咖。 ( 2 ) 根据S M A 一1 3 沥青碎石目标配合比确定的矿料比 例，对拌和楼进行上料热料仓筛分，现场取样，对各热料 仓矿料进行各项指标试验。详见表6 7 。 表6各热料仓矿料密度一览表 矿料名称4 号仓3 号仓2 号仓1 号仓 矿粉 ( m m )( 1 0 1 5 )( 5 1 0 ) r ( 3 5 )( 0 3 ) 表观相对密度 2 7 6 12 7 4 62 7 3 42 7 3 72 6 7 9 毛体积相对密度 2 7 3 92 7 2 52 6 9 5
11、2 6 9 52 6 7 9 表7拌和楼热料仓矿料组成比例一览表 集料配合 通过下列筛孔( 方孔筛，m m ) 的质量百分率， 规格比 1 6 O 1 3 29 54 7 52 3 61 1 80 6 00 3 0O 1 50 0 7 5 ( m m )( ) 1 0 一1 54 41 0 09 3 52 2 6O 8O 1O 1O 10 1O 1O 1 5 1 03 l1 0 0 1 0 09 4 91 2 43 41 71 51 11 OO 5 3 551 0 0 1 0 01 0 08 8 81 2 59 46 85 O3 6O 9 O _ 39 51 0 01 0 01 0 09 8
12、28 0 54 9 92 9 O1 9 8 1 3 O6 4 矿粉 1 0 51 0 01 0 0l o o 1 0 01 0 0 1 0 01 0 01 0 09 8 98 0 4 级配上限 1 0 01 0 0 7 5 3 4 3 6 2 42 01 6 1 5 1 2 级配下限 1 0 09 05 02 01 51 41 2l O98 级配中值 1 0 09 56 2 52 7 O2 0 5 1 9 O1 6 01 3 O 1 2 01 0 目标级配 1 0 09 7 26 2 12 7 72 0 31 7 61 4 61 2 41 1 69 9 合成级配 l o o9 7 16 4 4
13、2 8 51 9 91 6 3 1 4 11 3 O1 2 29 3 ( 3 ) 生产配合比拌和楼试拌及取样试验：矿料加热温 度1 9 0 2 2 0 ( 矿粉不加热) 、沥青加热温度1 6 5 1 7 0 、 干拌时间1 0s 、湿拌时间5 0s 、混合料出厂温度1 7 0 1 8 5 、室内击实温度1 6 5 。按照目标配合比确定最佳沥青 含量5 9 和确定的各热料仓的矿料比例进行试拌取样，制 作试件，进行马歇尔试验，及沥青含量、矿料级配试验。 沥青含量、矿料级配试验结果和马歇尔试验结果见表8 9 。 表8沥青含量、矿料级配试验结果一览表 沥青含量 1 61 3 29 54 7 5 2 3
14、 61 1 8o 6 0 30 1 5D 0 7 5 ( ) 5 9 8 1 0 09 8 26 3 7 2 8 5 2 1 41 7 81 5 11 2 71 0 29 2 合成级配1 0 09 7 16 4 42 8 5 1 9 9 1 6 3 1 4 1 1 3 O 1 2 29 3 表9拌和楼试拌马歇尔试验结果一览表 沥青 实测 毛体积实测 空隙矿料饱和稳定 流值 含量 沥青 相对 最大理论 室 间隙率度度 含量( 0 1 m m ) ( )密度 相对密度( )( )( )( k N ) ( ) 5 95 9 82 4 0 42 4 9 2 3 41 6 87 9 89 8 73 3
15、2 3 O 一 7 5 技术 ， 实测 6 O ， 指标 4 58 5 ( 4 ) 生产配合比设计结论。确定拌和楼生产配合比结 果见下表1 0 。 表1 0生产配合比结果 4 号 3 号2 号1 号沥青抗剥木质 矿料名称矿粉 仓仓 仓 仓 用量落剂纤维 比例 4 43 159 51 0 55 9O 3o 3 ( ) 筛孔尺寸 1 91 61 3 29 54 7 52 3 61 1 8O 6 O 3D 1 50 0 7 5 ( m m ) 通过量 1 0 01 0 09 7 16 4 42 8 51 9 91 6 31 4 11 3 O1 2 2 9 3 ( ) 3 施工要点 ( 1 ) 洒布粘
16、层油。摊铺前在干燥、洁净的下面层表面 用沥青洒布车洒布S B S 改性乳化沥青粘层油，喷洒量为O 5 一O 6k m 2 。 ( 2 ) 混合料的拌制。正式摊铺前先进行试拌，经试验 确定沥青拌和楼性能稳定，混合料级配及各加热装置满足 要求，沥青混合料拌和均匀，集料全部要被沥青裹覆。拌 和楼电脑打印装置要运行良好，每盘材料用量能及时打印 出来，并定期对拌和设备进行校核。每盘拌和时间宜为6 0 s ( 其中干拌时间不得少于1 0s ) ；纤维的掺人应采用机械化 投放方式，同时防止纤维受潮和成团。 ( 3 ) 施工温度。施工各环节工序控制温度见表1 1 。 表1 1施工工序温度控制 施工工序控制温度
17、 沥青加热温度( ) 1 7 0 1 7 5 集料加热温度( ) 1 9 0 一2 0 0 混合料出厂温度( ) 1 7 5 1 8 5 摊铺温度( ) 1 6 0 初压开始温度( ) 1 5 0 一1 6 0 复压开始温度( ) 1 3 0 1 4 0 终压结束温度( ) 1 2 0 一1 3 0 开放交通温度( ) 6 0 ( 4 ) 混合料运输。用自卸汽车运输混合料，车厢保持 清扫干净。为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板均 喷涂一薄层油水混合液( 柴油：水= l ：3 ) ，有余液积聚在车厢 底部，立即进行清扫。在运料车装载时，采用3 次或多次 卸料法，以减少混合料粗细集料的离析，即
18、第1 2 次卸料 分别位于车厢两端，第3 次卸料位于车厢中部。运料车全 万方数据 部用帆布覆盖，用以保温、防雨、防污染。运料车进入摊 铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等有可能污染路面的脏物， 否则应设水池先洗净轮胎后方可进入工程现场。运料车的 运输能力应比拌和机能力或比摊铺速度有所富余，对一套 拌和楼，运输车不应少于2 0 辆。 ( 5 ) 摊铺。摊铺前应提前0 5 lh 加热摊铺机熨平 板，使其温度不低于1 2 0 ，检查熨平板的振捣和夯锤压 实装置是否符合要求，以提高初始压实度。摊铺现场采用 两台德国产福格勒摊铺机阶梯式联合摊铺作业，前后相距5 1 0m ，前台采用非接触式平衡梁控制高程和厚度
19、，后台 外侧采用非接触式平衡梁、内侧采用滑靴控制高程和厚度。 松铺厚度根据设计厚度乘以1 1 5 的松铺系数确定，其中松 铺系数由试验段取得。两台摊铺重叠5 0 1 0 0m m ，中缝辅 以人工修整。摊铺速度控制在2 m i m ，以使其摊铺用料 量和拌和楼的产量相匹配，同时为保证连续摊铺，摊铺机 前至少保证4 辆料车在等候。 ( 6 ) 碾压。碾压原则：“紧跟、慢压、高频、低幅”。碾 压温度越高越好，摊铺后应立即压实，不得等候。本工程 使用的碾压组合方式见表1 2 。 压路机在碾压过程中每次停机位置不在同一断面上， 而是成4 5 0 角停放。每次碾压转向时在已压实的路面上进 行。本压实段与
20、上压实段重叠5m ；S M A 混合料内部含 有大量沥青玛蹄脂胶浆，粘度大，温度低时很难压实，因 而确保碾压温度尤为重要。碾压过程中，压路机应紧跟摊 铺机、缓慢匀速进行碾压。采用振动压路机时，宜高频率、 低振幅。初压和复压工作区严格分开，降低压路机工作区 段长度，保证在足够高温下进行压实作业，同时也要防止 过度碾压，破坏结果内部骨架；s M A 碾压切忌使用胶轮 压路机或组合式压路机，以防止胶轮压路机或组合式压路 机的轮胎将结构部沥青“泵吸”到路表面，使路表失去纹理 和粗糙度；过碾压是s M A 路面的大忌。这是由于s M A 路 面的集料嵌挤作用，压实度比较容易达到，可是粗集料之 间还有一层
21、沥青结合料膜，在高温状态下，它相当于润滑 油的作用，只有在温度降下来以后才能稳定，在高温状态 下碾压，沥青结合料的粘度很低，集料的嵌挤只是菱角部 分接触，反复地碾压，集料之间不能达到最终稳定状态， 不管碾压多少遍，粗集料之间的相对位置总可以多少有些 位移，集料不断地往下走，玛蹄脂一点点地向上浮，这样 除了可能压碎碎石外，构造深度也会减少，从而达不到目 的。 表1 2碾压组合方式 碾压阶段 压实机型碾压遍数行驶速度 初压 Y L 3 0 型双钢轮振动压路机静压l 遍 3 k r r h 复压 C C 一5 2 2 双钢轮振动压路机振动4 遍 4 k m h 终压 D D l l O 双钢轮压路机
22、静压1 遍 4 k r n h ( 7 ) 横缝的处理。在施工完毕、路面尚未完全冷却 前，用3m 直尺检查平整度，用切割机把压实度不足和平 整度不好的部分割除，形成垂直的接缝面，然后用水将缝 处冲刷干净，继续施工时，涂刷粘层油即可摊铺新混合料； 横缝处碾压时，先用压路机进行横向碾压，碾压时压路 机应位于已压实的面层上，错过新铺层1 5c m ，然后每压一 遍，向新铺层移动1 5 2 0c m ，直至全部在新铺层上，再改 为纵向碾压。 ( 8 ) 交通管制与开放交通。热拌沥青混合料待摊铺层 完全自然冷却，混合料表面温度低于6 0 后，开放交通。 4 结语 改性沥青玛蹄脂碎石混合料S M A 一1
23、 3 上面层施工结 论：厦漳高速公路扩建工程改性沥青玛蹄脂碎石混合料 s M A 一1 3 上面层施工后各项质量指标都达规范要求，并成 功通过省质监局的验收。本路段经过一年半的通车检验， 至今没有发现任何病害，获得社会同仁的好评。本次工程 从试验检测、沥青混合料级配、拌和楼拌和、摊铺机摊铺、 现场施工管理、压路机械管理、交通运输管理等质量管理 上都取得突破。为厦漳高速公路扩建工程争创优质产品铺 好了基础，为s M A 上面层施工的推广打下了坚实的基础。 I D ：7 4 3 8 参考文献： 1 耶G F 4 0 一2 0 0 4 ，公路沥青路面施工技术规范 S 2 J T G E 4 2 2
24、0 0 5 ，公路工程集料试验规程 S 3 J T J 0 5 2 2 0 0 0 ，公路沥青及沥青混合料试验规程 S 4 J T G E 6 0 2 0 0 8 ，公路路基路面现场测试规程 s 5 耶G F 4 0 2 0 0 4 ，公路沥青路面施工技术规范实施手册 S 6 福建省高速公路建设总指挥部福建省高速公路路面及交通安 全设施施工标准化指南 M 2 0 0 5 ( 上接第1 3 0 页)进行原材料抽检试验( 关键环节) 。 究处理后方可继续施工。 6 施工注意事项 ( 1 ) 该桥维修改造施工应选择具有相应资质和施工经 验丰富的施工单位，并聘请工程经验丰富的监理工程师进 行工程监理。
25、施工单位必须根据业主、设计要求及有关施 工规范、规程，在监理单位的监督和指导下进行施工。 ( 2 ) 所有用于加宽的材料必须严格检查，在施工过程 中若发现材料规格、型号或来源与设计不符时，必须对材 料的来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储 存条件等进行检查，不符合要求的材料一律不得进场。 ( 3 ) 施工单位除保证提供工地使用的原材料满足要求 外，还必须根据规定的材料技术要求和对应的试验方法， ( 4 ) 该桥施工设计图中所列工程量根据现场测量尺寸 计算，如果与实际有出入，按实际数量计取。 ( 5 ) 该桥加宽施工过程中及竣工后的1 5 天内，要求做 好桥梁的限载、限速处理：限载5t ，限速5l 【l I h ，在混凝 土浇筑至终凝期间应封闭交通。施工过程中需限制或封闭 公路交通或中断地方道路通行时，应及时与相关主管部门 协商，取得批复后方可施工。 I D ：7 4 9 5 参考文献： 1 GD 6 0 2 0 0 4 ，公路桥涵设计通用规范 s 2 J T GD 6 l 一2 0 0 5 ，公路圬工桥涵设计规范 s 3 J T G TJ 2 2 2 懈，公路桥梁加固设计规范 s 4 J T G TJ 2 3 2 0 0 8 ，公路桥梁加固施工技术规范 s 5 J T GH 1 1 2 0 0 4 ，公路桥涵养护规范 s 万方数据