SMA-5混合料在高速公路养护中的应用

程 俊

（湖北荆宜高速公路有限公司，湖北 宜昌 444100）

高速公路是最基础的交通要道，给人们的生产生活带来了很多便利，货物的运输、人们的出行都离不开高速公路。高速公路的使用频率很高，这也给高速公路的路面造成了很大的压力。时间一长，高速公路路面就会出现不同程度的损害。同时，大多数高速公路都是裸露的，没有保护层，受自然现象的作用较大，这也提高了高速公路养护工作的难度。文章以荆宜高速公路为例，结合环境、性价比等因素分析SMA-5混合料在高速公路养护中的应用问题。

1 工程概况

荆宜高速公路（荆门-宜昌高速公路）建成于2008年，路面前期维修采用的是8cm+6cm+4cm沥青混凝土。目前，该公路部分路段出现了松散、坑槽等路面病害，路面平整性较差，存在局部车辙和桥头跳车问题。路面通行交通量大，如果进行长时间的路面养护维修工作必然会影响公路的通行能力。同时，高速公路维修养护资金有限，只能对局部损害严重的路段进行维修。如果部分路段维修不及时就会造成大面积的损害。综合考虑之后，决定采用对路面病害做挖补灌封后加铺橡胶沥青碎石封层，再加2.5cmSMA-5混合料进行罩面施工。

2 SMA-5混合料配比设计

2.1 原材料准备

SMA-5混合料配比设计所用原材料主要包括3～5mm玄武岩、SBS改性沥青、石灰粉、0～3mm玄武岩、木质素纤维、石灰岩矿粉等。

通过水筛法对原材料进行筛分，并按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）确定玄武岩3～5mm、玄武岩0～3mm、矿粉以58∶30∶12为最佳配级。

2.2 试验分析

按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）对沥青混合料进行动稳定性与水稳定性检验。

（1）动稳定度分析。沥青混合料的动稳定度主要用来检验其抗车辙能力，结果如表1所示。

SMA-5沥青混合料的动态稳定度均值为4088次/mm，大于规范规定的3000次/mm，因此SMA-5沥青混合料的动稳定度更强。

（2）冻融劈裂强度分析。冻融劈裂强度用来进行水稳定性试验。试验分为2组，第一组为1、3、5、7四个试件；第二组为2、4、6、8四个试件，试验结果如表2所示。

表1 车辙检验结果

表2 冻融劈裂强度试验结果

SMA-5沥青混合料的冻融劈裂强度比水稳定性试验结果为TSR=83.7%，大于规定的80%。

3 SMA-5混合料的应用

在施工前需要先对旧路面上的标线、反光道钉等进行铣刨、拆除，做好旧路面清理工作；然后撒布橡胶沥青进行封层。其中，橡胶沥青的撒布量为1.8～2.2kg/m2；碎石的直径Φ=0.8～1.2cm，且碎石的撒布量为10～14m3/km2。

3.1 搅拌

沥青加热温度在（168±3）℃，集料加热温度＞190℃，混合料出厂温度为（180±5）℃，储料温度降低幅度＜10℃，废弃温度为200℃。在粗集料加入之后加入纤维，并在6s左右加入矿粉。混合料搅拌时温度不能过高，过高会出现枯料与花白料等情况。

3.2 运输

SMA-5混合料的黏性较大，因此在运输时应先在车厢和底板上涂抹油水混合物，避免出现黏连。运输车辆到达现场后先进行混料问题检查，确保温度满足铺摊要求。若在运输中出现淋雨或者结块，则做废料处理。SMA-5混合料的粒径较小，且比较均匀，不会出现离析现象。不过铺设中边缘部位的粗料较多，且碾压时边缘部位也最为薄弱。因此，边缘部位的铺设需要采用人工方式。

3.3 摊铺

在该项目施工中采用2台ABG-423进行单幅全断面阶梯式摊铺。第一台摊铺机采用非接触式平衡梁进行厚度控制，第二台摊铺机采用内侧走滑靴，外侧非接触式平衡梁的方式进行厚度控制，两台摊铺机之间的距离在2～3m。同时，考虑到SMA-5混合料的压实空间小，松铺系数小，因此还需要对厚度进行定点测量。

SMA-5混合料铺设温度＞165℃，铺设速度在2～2.5m/min，采用连续铺设模式。罩面层厚度为2.5cm，松铺系数位1.2，松铺厚度为3cm，摊铺机夯锤强度为4。摊铺前先对熨平板进行加热，确保其温度在100℃以上，同时将标准木板垫在熨平板下进行料位调整。在摊铺时，摊铺要匀速进行，不能时快时慢，更不能随意停车。侧面位置的混合料要在螺旋布料器的2/3高度上，确保路面宽度范围内混料高度一致，防止离析现象的出现。

SMA-5混合料铺设结束之后，把水洒在预摊铺段尾部，对端部混料进行人工铲齐和碾压，并用3m直尺进行平整度检查和处理，确保施工直角链接。

3.4 碾压

SMA-5混合料摊铺结束之后，需要对其温度进行测量和碾压。混料碾压的控制主要包括温度控制和压实速度控制，碾压过程包括初压、复压与终压。不同阶段碾压要求如表3所示。

表3 碾压要求

碾压作业中，压路机驱动轮面朝摊铺方向，往返轨迹要重合，在压路机进入压实路段后进行侧移。初压作业完成后对路拱进行检查和修正，复压操作采用的是钢轮压路机，可以使铺设层满足设计要求，终压操作采用的也是钢轮压路机，不过操作方式为静压，其目的在于提高路面的平整性，消除路面碾压痕迹。

3.5 成品保护

SMA-5混合料铺设、碾压结束之后，在温度＜60℃时才可以开放交通。若需提前开放，则需要通过洒水操作降低混合料温度。

4 结论

SMA-5混合料沥青路面性能优越、施工方便、厚度薄，且造价低、经济效益好。文章设计SMA-5混合料配比为玄武岩3～5mm、玄武岩0～3mm、矿粉58∶30∶12，动稳定性与水稳定性试验也表明该配比设计的各项指标满足规范要求，可以应用于大面积施工。因此，文章对荆宜高速公路维修工程SMA-5罩面层及其施工工艺进行了讨论。在使用SMA-5混合料进行高速公路养护时，除了采用科学合理的混合料配，还要严格管控配料混合、运输、摊铺、碾压以及后续保护等各项工艺的规范操作，以便最大化发挥SMA-5混合料沥青路面的优越性能。