SMA改性沥青路面施工工法.doc

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SMA改性沥青路面铺装施工工法

同济大学技术服务组
2014.9.1
SMA改性沥青路面铺装施工工法
1．前言
现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。SMA改性沥青混合料具有孔隙率小、水稳定性及耐久性好、高温抗车辙性能强、抗滑性能好等优点，同时SMA改性沥青混合料高温稳定性、抗老化、抗水损害性能优于普通沥青混合料，是一种比较理想的混合料结构。SMA改性沥青混合料普遍应用于各种高速公路、桥面铺装等沥青混合料上面层。
2．工法特点
（1）SMA改性沥青施工原材料价格较普通沥青混合料高，其施工成本高，对路基与路面施工质量要求高；但后期维护成本低，总体上仍将产生重大的经济效益。
（2）SMA改性沥青混合料采用坚硬、耐磨的优质石料（玄武岩）；另一方面矿料采用间断级配，路面压实后，构造深度大，使雨天高速行车不易产生水漂，抗滑性能好，路面噪声降低，提高了沥青路面的表面功能。
（3）SMA改性沥青混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，增加了施工难度，但同时也增加了沥青混合料的耐老化性能，大大提高了混合料的耐疲劳性能。
（4）碾压难以达到密实效果，而且碾压中会有负面效应，可能产生推拥，只有在高温状态下碾压才能达到密实效果，且不产生推拥。
（5）冷却后的改性沥青及SMA混合料非常坚硬，具有较高的强度。
3．适用范围
目前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。
4．工艺原理
SMA改性沥青路面施工工艺，相对普通沥青路面而言，对施工工艺也有特殊的要求。
（1）SMA改性沥青混合料为间断级配，而普通沥青混凝土一般为连续级配，在拌和过程，对各种集料的掺加应严格按照配合比进行拌制，很小的集料级配的波动都有可能影响SMA沥青混合料的质量，对配合比的控制为拌和的关键点；
（2）由于SMA改性沥青混合料在整个施工过程中对温度的要求是很高的，比普通沥青混合料均高10-20℃，在工艺上对温度的控制是整个施工的重点；
（3）SMA沥青混合料必须掺加纤维，纤维的加入增加了沥青混合料的粘性，施工难度加大，在摊铺过程中，必须做到一次摊铺成型，人工大面积修补在施工过程中是不允许的；
（4）在国内一般SMA沥青混合料的全过程碾压均采用双钢轮压路机，胶轮压路机是严禁参与碾压；
（5）SMA沥青混合料的接缝一般为纵缝与横接缝，纵缝必须采用热接缝，横接缝采用平接缝。
5．施工工艺流程及操作要点
5.1SMA改性沥青施工流程
SMA配合比设计
监理工程师检查
施工放样
非接触平衡梁
混合料准备
混合料拌和
摊铺机摊铺
初压、复压、终压
自检
监理抽检
防止污染、控制交通
运输至现场
合格
采取措施至合格
不合格
基层清扫
粘层施工
成品保护

5.2施工工艺及要点
5.2.1SMA改性沥青混合料配合比组成设计
SAM改性沥青配合比与普通沥青混凝土一样，采用马歇尔试件成型方法设计，分目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证三个阶段，确定矿料级配与最佳油石比。具体配合比流程如下：
（1）目标配合比设计
①确定矿料配合比例
SMA的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合JTGF40-2004关于SMA矿料级配范围要求。
②确定最佳沥青用量
根据初试油石比的试验的空隙率情况，以0.2-0.4为间隔，取3个以上不同的油石比，拌制混合料，制作马歇尔试件。若初试油石比的空隙率及各项体积指标恰好符合设计要求时，可直接做为最佳油石比。
③配合比检验
按确定的矿料级配和最佳沥青用量，进行下列配合比检验试验：谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、水稳定性检验、渗水试验和构造深度检验。以上试验结果必须满足SMA改性沥青混合料技术要求。
（2）生产配合比设计
首先根据目标配合比设计的各种矿料掺配比例确定各冷料仓的供料比例、进料速度。
拌和机点火使设备处于正常运转状态，骨料的温度与生产中的温度一致后，从各热料仓取样筛分，确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用，同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡。
用马歇尔方法进行生产配合比设计，确定生产配合比最佳沥青用量下相应混合料毛体积相对密度作为施工控制用标准密度。
（3）试拌试铺验证
拌和机按生产配合比结果进行试拌、并铺筑长200米试验段。并取样进行马歇尔验证，同时从路上钻芯检测空隙率大小，由此确定生产用的标准配合比。试拌试铺由业主、施工单位、监理等有关各方共