高速公路ar-sami施工技术与质量控制

高速公路AR-SAMI施工技术与质量控制 (江苏交通工程咨询监理有限公司南京市 210004) 崔海峰
摘要：应力吸收层(SAMI)是指铺筑于半刚性基层与沥青路面之间或者水泥混凝土路面与沥青路面之间的，具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止或减少沥青路面形成反射裂缝。

使用橡胶沥青的应力吸收层称作AR-SAMI，本文结合AR-SAMI在宁杭高速公路的施工实践介绍了AR-SAMI的施工技术并提出了质量控制要点，以供参考。

关键词：高速公路；AR-SAMI；施工技术；质量控制
1 概述
宁杭高速公路是“五纵七横” 国道主干线中上海至云南瑞丽国道主干线的宁波—杭州—南京支线，也是江苏省“四纵、四横、四联”高速公路网中“四纵”的组成部分。

宁杭高速公路路面基层为水泥稳定碎石基层，水稳碎石为半刚性基层，易产生裂缝，为防止或减少沥青面层上也形成反射裂缝，设计采用了橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）作为下封层。

2 橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）简述
2.1 橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）的含义
将一定规格的集料均匀的洒铺在橡胶沥青层上，用胶轮压路机进行嵌挤碾压，集料嵌锁后将构成结构性支撑，这时所形成的封层模式即为橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)。

2.2 橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)功能特点
2.2.1 抗反射裂缝
在半刚性基层上铺装AR-SAMI可以有效地抗反射裂缝，因为橡胶沥青利用较强的粘性，可以解决与水稳层路面的粘接问题，半刚性基层上的各种裂缝将很难穿透AR-SAMI，起到遏制裂缝反射的作用。

2.2.2 抗水损坏
首先，因AR-SAMI橡胶沥青用量较大，在水稳层或旧水泥路面上会形成约3mm厚度的沥青膜，完全可以防止雨水的向下渗透，对路基起到保护作用。

其次，在上面摊铺沥青混合料面层时，橡胶沥青应力吸收层顶部的橡胶沥青会二次熔化，经路面压实后会充分填充面层混合料底部的缝隙，可解决防止水渗透问题。

2.2.3 加强面层与基层的粘结
因为橡胶沥青拥有超强的粘性，所以AR-SAMI可以非常牢固地粘结在半刚性基层上，从而解决半刚性基层与面层的粘结问题。

3 AR-SAMI原材料的要求
3.1 乳化沥青
透层采用SBS改性乳化沥青，技术要求应符合下表的规定
SBS乳化改性沥青技术要求
试验项目单位技术要求破乳速度慢裂
粒子电荷阳离子
道路沥青标准粘度计C25.3s 10~25
恩桥拉粘度度E251~10
筛上剩余量(1.18mm筛) 不大于% 0.1
与粗集料的粘附性，裹覆面积不小于2/3
蒸发残留生性质残留物含量不小于% 53 针入度（100g，25℃，5S）0.1mm 60~130 延度（5℃）不小于cm 30 软化点不小于℃50 弹性恢复（25℃，1h）不小于% 60 粘度（60℃）不小于Pa.s 500 溶解度（三氯乙烯）不小于% 97.5
常温贮存稳定性1天不大于% 1 5天不大于% 5
生产橡胶沥青所用的基质沥青采用70#道路石油沥青，其技术要求见下表：
70#道路石油沥青技术要求
检验项目技术要求针入度（100g，25℃，5S） (0.1mm) 60-80 延度(5cm/min，15℃)（cm）不小于100 延度(5cm/min，10℃)（cm）不小于20 软化点（环球法）（℃) 不小于46 溶解度（三氯乙烯）（%）不小于99.5 针入度指数PI -1.3~+1.0
薄膜加热试验（163℃，
5h）质量失损（%）不大于0.6 针入度比（%）不小于65 延度（15℃）（cm）不小于100 延度（10℃）（cm）不小于 6
闪点（COC）(℃) 不小于260
含蜡量（蒸镏法）（%）不大于 2
密度（15℃）（g/cm3）不小于 1.01
动力粘度（绝对粘度，60℃）（Pa.s）180
PG等级PG64-22
3.3 橡胶粉
橡胶粉颗粒规格应符合下表要求。

橡胶粉密度应为1.15±0.05g/cm3，应无铁丝或其它杂质，纤维比例应不超过0.5%，要求含有橡胶粉重量4%的碳酸钙，以防止橡胶粉颗粒相互粘结。

橡胶粉筛分规格
筛孔尺寸通过率（%）
2.0mm 100
1.18mm 65～100
600um 20～100
300um 0～45
75um 0～5
橡胶沥青应满足以下技术要求，其抽检项目、抽检频率符合下表的要求：
橡胶沥青技术要求
检测项目技术要求粘度（177），（Pa.s） 1.5-4.0
针入度（100g，25℃，5S） (0.1mm) 不小于25
软化点（5℃）不小于54
弹性恢复（25℃）（%）不小于60
3.5 集料
应力吸收层应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体、反击式破碎机轧制的玄武岩碎石，其0.075通过率应小于0.4%，否则应进行拌和楼除尘沥青预裹附，建议以0.3~0.5%（按照集料重量计）的沥青进行参、预裹附（裹附温度在120℃以上），预裹附的集料堆放时间不宜超过两周。

橡胶沥青应力吸收层集料级配范围及技术要求如下表：
AR-SAMI应力吸收层集料规格
方筛孔尺寸（mm）通过率要求（%）
16 100
13.2 75～100
9.5 0～15
2.36 0～5
0.075 0～0.4
AR-SAMI应力吸收层用粗集料质量技术要求
检验项目技术要求
石料压碎值（%）不大于24
洛杉矶磨耗损失（%）不大于28
视密度（t/m3）不小于26
吸水率（%）不大于 2.0
对沥青的粘附性不小于4级
坚固性（%）不大于12
针片状颗粒含量（%）不大于15
水洗法＜0.075mm颗粒含量（%）不大于0.4
软石含量（%）不大于 3.0 ４ AR-SAMI的施工技术
4.1 透层的施工
4.1.1 基层表面的清扫
水稳基层表面由人工用竹帚和钢丝刷进行全面清扫，再用森林灭火机将浮灰吹净，使表面集料颗粒部分外露。

4.1.2 喷洒透层沥青
在基层表面干净并干燥的情况下，用智能沥青洒布车喷洒透层油，用量为0.2-0.3kg/m2。

4.1.3 在透层油洒布2-3小时破乳并实干后进行AR-SAMI的施工。

4.2 AR-SAMI的施工
4.2.1 橡胶沥青的生产
由熟练人员使用橡胶沥青生产设备进行生产并准确控制导热油温度和配料比例。

使用前要对成品橡胶沥青及时进行各项检验，合同后方可使用。

4.2.2 橡胶沥青的洒布
（1）橡胶沥青洒布推荐采用2.0-2.6kg/m2，采用预裹附的集料时，沥青用量可适当减少；
（2）起步和终止位置应铺工程纸，以准确进行横向衔接，洒布车经过后应及时取走工程纸；
（3）纵向衔接应与洒布部分重叠10cm左右。

（4）撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

4.2.3 撒铺集料
洒布橡胶沥青后应立即撒铺集料，集料撒铺量推荐采用16±2kg/m2，以满铺、不散失为度，对于局碎石撒铺量不足的地方，应人工补足。

4.2.4 碾压
采用两台25吨以上的胶轮压路机进行压实，集料撒铺后应立即进行碾压作业，胶轮压路机要紧跟集料撒铺车，碟压遍数为3遍，要求尽快完成碾压，当下承层温度在40℃以上时，要求在20分钟内完成碾压，否则要求在10分钟内完成。

4.2.5 橡胶沥青应力吸收层施工应与下面层沥青混凝土紧凑进行，中间不开放交通，若期间必须开放交通，须待AR-SAMI施工完成3小时方可开放交通，但车速不宜超过25km/h。

在下面层施工前须加洒粘层油，洒布量宜控制在0.25kg/m2左右。

5 质量控制指标
5.1 施工阶段的检测项目包括：沥青洒布量（包括乳化沥青和橡胶沥青）、集料撒布量、刹车试验、外观检查等，检验项目及标准见下表：
沥青路面SAMI应力吸收层施工阶段的质量检查标准
项目检查频率质量要求或允许误差试验方法
外观检查随时全面检查（1）外观均匀一致，匀基层表面牢固粘结，不起皮，无油包和基层外露等现象；
（2）可借助起子等铺助工具，检查碎石是否容易松动，以评价碎石与橡胶沥青粘结效果
橡胶沥青每生产一批检查1
次（约1小时）符合设计要求粘度采用布氏旋转粘度试验
（T0625）
沥青用量每半天1次设计量±0.2kg/m2称定面积橡胶沥青量集料用量
每半天1次设计量±2kg/ m2称定面积收取
每半天1次设计量±1kg/ m2集料总量与撒布面积算得
5.2 沥青洒布量和碎石撒铺量检测方法
5.2.1 沥青洒布量检测
洒布沥青前，在标准尺寸矩形容器内放置沥青油毡，称其重量并置于撒布车前5~10m，待洒布车经过容器后立即取出再称其重，以此计算实际洒布量，再对沥青洒布车进行适当调整，主要应调整好洒布车的行走速度，并调整好喷嘴间距、大小和高度，同时应控制好洒布宽度以及搭接缝宽度，做到均匀地把橡胶沥青洒布在路面上并达到设计洒布量。

5.2.2 集料撒布量检测
撒布集料前，取一标准尺寸矩形容器称其重量并置于撒布车前，待撒布车经过容器后立即取出再称其重，以此计算实际撒布量，然后通过调节装置进行调节，直到达到设计撒布量为止。

6 施工控制中应注意的事项
6.1 喷洒透层油前应采取薄膜覆盖等有效措施防止对桥梁结构物、护栏、路缘石和其他附属构造物的表面造成污染。

6.2 在洒布橡胶沥青前，应注意空气温度和地面温度都不得低于15℃，如达不到条件，应采取有效措施进行优化施工工艺，确保橡胶沥青与下承层和撒布集料之间的粘结。

6.3 橡胶沥青洒布温度应确保不低于190℃，要求洒布要均匀,不漏洒,边部要求洒到边,局部漏洒处要采取措施处理。

6.4 喷洒橡胶沥青后尽可能快地撒铺碎石，以保证橡胶沥青有一定的流动性易于碎石嵌入。

6.5 集料洒布量要均匀,不要漏洒和多洒，在铺筑下面层沥青混合料前，应对AR-SAMI层进行清扫，以清除没有粘结牢固的多余集料，避免影响AR-SAMI层与面层的粘结。

7 结语
通过宁杭高速公路的施工经验说明AR-SAMI的使用能够吸收裂缝部位的应力集中，防止或减少沥青路面形成反射裂缝。

但施工中一定要按照确定的施工技术和工艺组织施工，严格控制好施工质量，这样才能充分发挥AR-SAMI的特性，达到预期的效果。

参考文献1．江苏省高速公路建设指挥部《橡胶沥青应力吸收层施工要点（试行）》，2007.10。