SMA沥青混凝土路面设计及性能研究

SMA沥青混凝土路面设计及性能研究 摘要：在公路建设中，多采用SMA沥青混凝土作为铺筑道路的材料，为道路建成后的良好运行奠定根底。本文结合塞内加尔LL42公路建设工程，对SMA沥青混凝土路面设计及性能研究进行了系统分析，以期对SMA沥青混凝土路面性能有进一步的了解和认识。关键词：SMA沥青混凝土;路面设计;性能研究中图分类号：U416.216文献标识码：A文章编号：1003-5168202129-0117-02StudyonDesignandPerformanceofSMAAsphaltConcretePavementXUShaowuZHAOYangSinohydroBureau11Co.，Ltd.，ZhengzhouHenan450000Abstract：Inthehighwayconstruction，theSMAasphaltconcreteisusedasthematerialforpavingtheroad，Layingthefoundationforgoodoperationafterthecompletionoftheroad.BasedontheconstructionoftheL42highwayprojectinSenegal，thispapersystematicallyanalyzedthedesignandperformanceoftheSMAasphaltconcretepavement，inordertofurtherunderstandtheperformanceofSMAasphaltconcretepavement.Keywords：SMAasphaltconcrete;pavementdesign;performanceresearchSMA沥青玛蹄脂碎石混合料，StoneMasticAsphalt沥青混凝土与传统的沥青混凝土不同，其主要以粗骨料为支撑结构，利用沥青、矿粉等材料组成沥青玛蹄脂1，2。该材料具有良好的水稳定性、高温稳定性、抗滑性等优势，对推动公路建成后的良好运行具有重要意义3-5。本文首先简要阐述塞内加尔LL42公路建设概况，然后重点分析SMA沥青混凝土路面设计及性能研究。1工程概况塞内加尔LL42公路工程位于塞内加尔北部卢嘎区，道路全长43.6km，起点为隆普勒，终点为勒昂纳，是连接首都达喀尔至第二大城市圣路易斯的国道。根据该地特点，公路设计为双向两车道，路面宽7.0m，路肩宽1.5m。道路底基层由红土料构成，层厚20cm;基层由水泥改性红土构成，层厚20cm;路面面层为沥青混凝土，层厚5cm;路肩面层为沥青双表处。施工内容包括路基开挖回填、路面结构层、箱涵、路缘石、排水沟、浆砌石护坡、路牌、里程碑和平安护栏等，公路设计时速为80km/h。2SMA沥青混凝土的路用性能SMA沥青混凝土主要以粗骨料为支撑结构，利用沥青、矿粉等材料组成沥青玛蹄脂，具有良好性能，主要表现在以下几个方面。通过进行浸水马歇尔试验，人们可以发现，SMA中，沥青与矿粉、纤维素等发生胶结作用，形成了玛蹄脂，包围住集料，从而有效抵抗水的损害。将SMA沥青混凝土材料应用于公路建设中，可以提升公路的水稳定性。高温稳定性是指沥青混凝土在更高的温度下仍能够保持稳定，不熔化。SMA中使用的是改性沥青，该种沥青黏稠性高，熔点较高，与普通沥青相比有较大优势，具有良好的高温稳定性，对公路投入运行具有重要意义。抗滑性能可通过公路摩擦试验确定。在对SMA沥青混凝土路面进行检测时，人们可以开展摩擦试验，确定公路的摩擦系数，进而断定公路的抗滑性能。从SMA结构就可以看出，其具有良好的抗滑性能。3SMA沥青混凝土路面施工设计施工前要进购施工材料，应注意选择符合国家标准的大厂家，提前与大厂家签订合同，处理好一切事宜。验收材料时还应对相关材料进行二次检查，尤其是沥青、矿粉和石料等材料，从源头上进行质量把关，合理控制材料进厂次序。此外，还要对相关设备进行检查，如运输设备、压路机、搅拌机、摊铺机等，施工之前将设备试运行，检查其能否正常作业，对出现故障的施工设备予以更换，减少其在施工中出现故障的频率。施工期间要做好相关设备养护工作，从而保证道路施工时间，提高施工效率。SMA沥青混凝土铺筑前，应先检查路面下层局部施工状况，检查路面下层地面质量是否到达铺筑混凝土的要求。检查过程中，如果发现路面下层质量不符合相关质量规定，应停止铺筑SMA沥青混凝土。摊铺SMA沥青混凝土时，应根据该地公路状况，选取适宜数量的摊铺机，确保摊铺机工作性能良好。摊铺过程中，摊铺机摊铺速度不宜过快，根据工程结束预算时间，在保证摊铺质量的前提下合理规划摊铺时间，且摊铺需一次完成，一次性把SMA沥青混凝土摊铺到位，不得出现往返摊铺现象。塞内加尔LL42公路属于一级公路，应采用两台以上的摊铺机进行联合摊铺，相邻的两台摊铺机在摊铺重叠上应保持在510cm。碾压作为SMA沥青混凝土路面施工的主要步骤，假设要有效提高SMA沥青混凝土路面压实度，增加压路机压实功能至关重要。在进行SMA沥青混凝土道路压实时，要注意保证其符合沥青压实度和平整度的要求，且SMA沥青混凝土的分层压实厚度不得大于10cm。另外，在进行SMA沥青混凝土道路压实时，为使道路建设到达最好效果，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤，并且压路机应以慢而均匀的速度进行碾压，在碾压过程中，碾壓次数及速度是相互作用及制约的。当碾压速度过快时，为保证质量，碾压次数会相应增加，但这样就造成碾压效率的降低，所以保持合理的碾压速度极为重要。SMA沥青混凝土碾压总共分为三个阶段，分别为出压、复压和终压。初压紧跟在SMA沥青混凝土摊铺之后，在路面温度较高的情况下进行，进行初压时，应从路边向中间进行压实，如果路边有绿化带等遮挡，可以在紧靠遮挡的位置进行碾压。复压在初压之后进行，主要是对初压进行检查，这一过程一般采用重型轮胎压路机，终压在复压之后，是对整个路面压实度的最终检查，终压次数一定不能少于两次，确保SMA沥青混凝土完完全全被压实，直到路面没有明显痕迹。另外，在整个碾压过程中，还应注意车道变换问题，在进行车道变换时要注意在已碾压路段进行变道，并且注意方向变换要缓慢进行，防止对沥青路面造成破坏。在SMA沥青混凝土路面施工中，其接缝施工有纵向接缝和横向接缝两种形式，进行纵向接缝施工时多采取热接缝形式，施工时将已经铺好的混凝土局部留下1020cm宽，暂不压实，作为后摊铺局部的高程基准面，最后作跨缝碾压以消除痕迹。横向的施工缝多运用平接缝，在3m直尺的纵向延伸位置，其端部直尺要成悬臂状，把直尺脱落及摊铺层位置当裂缝进行切割铲除。另外，在摊铺之前要清理接缝部位的粉尘，再往里填充些许沥青，而后进行摊铺碾压，碾压时应采用双轮钢筒式压路机进行横向碾压，后改为纵向碾压，直至混凝土全部在新铺层上。4结语本文依托塞内加尔LL42公路工程，通过研究该工程沥青混凝土施工工艺，分析SMA沥青混凝土的性能优势，进而分析了SMA沥青混凝土在公路建设中的设计要点，以期为新时期公路建设提供技术参考，这对今后SMA的开展与施工也具有一定的指导作用。参考文献：【1】李培哲.高速公路沥青混凝土路面配合比设计及性能探讨J.海峡科技与产业，20215：97-98.【2】曹强.寒冷地区耐久性沥青混凝土路面材料组成设计与性能研究D.天津：天津大学，2021.【3】郭涛.高性能沥青路面材料与结构研究D.开封：河南大学，2021.【4】李新宇.钢渣SMA-13沥青混合料制备与性能研究D.长沙：长沙理工大学，2021.【5】李媛媛.MAC改性沥青SMA在高等级公路罩面中的應用研究D.青岛：山东科技大学，2021.