改性沥青SMA混合料在桥面铺装中的应用

改性沥青SMA混合料在桥面铺装中的应用

作者：史彦卫

单位：石家庄宏业交通建设监理有限公司

【摘要】水是造成桥面铺装早期破损的主要原因之一，传统的沥青混凝土空隙率较大，不能更好地防止透水问题。采用改性沥青SMA混合料代替传统沥青混凝土铺装桥面，能有效提高桥面的抗水损坏能力和抗裂性能，延长桥面铺装的使用寿命。本文就改性沥青SMA混合料的技术特点、材料要求及施工中注意的事项等方面进行了阐述。 关键词：改性沥青SMA混合料 桥面铺装 施工工艺 1.0前言

桥面铺装是桥梁行车系的重要组成部分，它的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资效益和社会效益，因此，桥面铺装的设计、施工、养护与桥梁的正常使用信息相关。

传统的桥面铺装大多采用8-10CM水泥混凝土加5-9CM普通沥青混凝土铺装而成。事实上，部分沥青路面实际空隙率大于6%，形成上下连通的空隙，防水性差，水从该处进入到路面内部，长时间不能排除，在高速行车作用下在车轮处产生巨大动水压力和吸力，经反复作用，使石料周围的沥青膜剥离，各层分离、渗水加剧，水进一步侵入到水泥混凝土铺装中，进而发生对水泥混凝土的侵蚀。究其原因，除了交通、气候等因素外，与桥面铺装本身也有关系：（1）由于材料离析、施工等原因，使沥青混合料桥面铺装局部透水；（2）沥青混凝土本身水稳定性、抗冻性及各层联接较弱，在有压水和冻胀作用造成

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松散各层分离；（3）水泥混凝土的抗渗性、抗冻性较低，桥面排水不畅，冬季盐水（除雪剂产生的）渗入到水泥混凝土表层，加速水泥混凝土冻融破坏。结果桥面表现为麻面、泛白甚至严重成坑槽。可见，要保证桥面铺装的使用寿命，就必须首先要保证桥面有较好的抗水性能。

2.0改性沥青SMA混凝土的特点

主要特点是柔韧性、抗松散、抗裂能力强；具有良好的耐久性和防水性能；抗塑流和永久变形的能力强，不易产生车辙；具有粗糙的表面构造，防滑性能好；施工要求低，施工期短，费用较低。

3.0 SMA混合料的材料要求 3.1 沥青结合料

表 1改性沥青质量技术要求

试验项目 针入度25℃,100g，5s(0.1mm) 最小 针入度指数PI 最小 延度5℃, 5cm/min (cm) 最小 软化点(℃) 最小 运动粘度135℃(Pa .s) 最大 离析、软化点差(℃) 最大 弹性恢复25℃（%） 最小 质量损失(%) 最大 RTFOT后残留物 针入度比25℃(%) 最小 70 2

规范要求 60 -0.2 30 60 3 2.5 75 1.0 延度5℃(cm) 最小 3.2 集料

20 选择无风化的玄武岩，要求干燥、洁净，不含杂质。技术指标见表2。

表 2 集料技术指标

技术指标 抗压强度MPa 洛杉矶磨耗率（500转后），% 磨光值，BPN 针片状含量，% 压碎值，% 粘附性，级 吸水率，% 坚固性，% 软石含量，% ＜0.075颗粒含量（水洗法），% 4.0 配合比设计 4.1级配范围

表 3SMA混合料矿料级配范围

级配 类型 19.0 16.0 13.2 以下筛孔（mm）通过范围（%） 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 要求 ≥120 ≤22.0 ≥48 ≤45 ≤12 ≥4 ≤1.5 ≤5 ≤1 ≤1 SMA16 100 90-100 65-85 45-65 20-32 15-24 14-22 12-18 10-15 9-14 8-12 SMA13 100 100 90-100 50-75 20-34 15-26 14-24 12-20 10-16 9-15 8-12 3

4.2沥青用量

实践表明，在保证沥青混合料具有良好的高温抗车辙的前提下，沥青用量尽量多一点，对提高SMA路面不透水性、耐久性、抗疲劳性能是一项非常有效的措施。

4.3配合比设计技术要求和检验指标

为保证路面的不透水性，实际工作与理论又有一定的差别，因此在实际工作中所采用的相应标准要比规范略高为宜。

表 4 SMA配合比设计技术要求 试验项目 空隙率VV 矿料间隙率VMA不小于 车辙试验动稳定（次/mm） 5.0 施工工艺

桥面透水除材料级配等本身原因外，主要是在施工中的离析造成路面局部透水，离析的控制主要从温度、拌合、摊铺、碾压等几个环节入手。

5.1 施工温度

施工温度过高易产生离析，当拌和料被放入运输车时，将有一部分骨料流向车厢的内侧，造成粗细集料集中现象，同时热量损失在运输车箱周边出现，在改，性沥青路面中，由于要求温度高，这样的现象就越明显。为降低改性沥青SMA混合料施工时的温度离析，实际施工中采取适当降低施工温度的措施，以保证较好的效果。温度按表5

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规范要求 3-4% 17% 大于3000 规定的范围控制。

表 5 改性沥青SMA路面的施工温度范围（℃） 工序 集料加热温度 SMA混合料出厂温度 混合料最高温度 摊铺温度 初压温度 碾压终了温度 5.2 拌和

SMA混合料的生产采用间歇式沥青拌和机。纤维采用专用的带有重量计量的纤维添加设备自动加入拌和机的拌和锅中，掺加比例占混合料总量的0.3%。纤维必须在喷洒沥青前加入拌和缸中，并保证加入纤维后的干拌时间不少于8秒，喷入沥青后的湿拌时间为40-45秒，保证纤维能充分均匀地分散在混合料中，并与沥青结合料充分拌和。

5.3 摊铺

为减小沥青混合料的离析，有条件时最好采用两台摊铺机联合作业，前后相距5米，摊铺速度控制在2-3m/min，与供料速度平衡，缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。

5.4 碾压

采用先静后振再静的碾压工艺，路面压实效果较好。路面充分压实，是保证路面不透水的关键环节之一，尤其对于桥面，往往压实工

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SMA施工温度 190-200 175-185 不高于190 不低于160 不低于150 不低于130 测量部位 热料提升斗 运料车 运料车 摊铺机 摊铺层内 碾压层内部 艺与路面相同，或为防止对桥面的损伤，减少振动压实的程度，而对于桥面而言，10cm铺装下是刚度很大的水泥混凝土铺装，其刚度大约是半刚性基层的20倍，即使在相同的压实功下，压实效果也没有路面好。所以为保证桥面SMA铺装的不透水性，必须对碾压工艺做以改进，实践表明，采用在路表温度下降到100℃左右时，用轮胎压路机进行辅助碾压，直至表面不透水，并设有专人随时检查。

6.0 结束语

改性沥青混凝土在国内已被广泛应用，尤其是改性沥青SMA混合料以其优良的高低温性能，良好的耐久性和防水性能，施工要求低，施工期短，费用较低等优点，将会越来越多地应用在高等级公路桥面铺装中。

参考文献:

[1]沈金安.对我国沥青路面结构与设计的一些思考.道路科技信息.2002

[2]中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范JTJ014-97[M].1997

[3]吴学增.关于SMA路面渗水问题分析.公路.2002.1

[4]楼晓寅.邹议.沥青路面的防水.华东公路.总第108期

[5]《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》SHCF40-01-2002

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艺与路面相同，或为防止对桥面的损伤，减少振动压实的程度，而对于桥面而言，10cm铺装下是刚度很大的水泥混凝土铺装，其刚度大约是半刚性基层的20倍，即使在相同的压实功下，压实效果也没有路面好。所以为保证桥面SMA铺装的不透水性，必须对碾压工艺做以改进，实践表明，采用在路表温度下降到100℃左右时，用轮胎压路机进行辅助碾压，直至表面不透水，并设有专人随时检查。

6.0 结束语

改性沥青混凝土在国内已被广泛应用，尤其是改性沥青SMA混合料以其优良的高低温性能，良好的耐久性和防水性能，施工要求低，施工期短，费用较低等优点，将会越来越多地应用在高等级公路桥面铺装中。

参考文献:

[1]沈金安.对我国沥青路面结构与设计的一些思考.道路科技信息.2002

[2]中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范JTJ014-97[M].1997

[3]吴学增.关于SMA路面渗水问题分析.公路.2002.1

[4]楼晓寅.邹议.沥青路面的防水.华东公路.总第108期

[5]《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》SHCF40-01-2002

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/cpjo.html