浅谈SMA路面施工技术

浅谈SMA路面施工技术

王炜

浙江交工集团股份有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要：SMA具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙、减少低温开裂等优点，适用于高等级道路沥青路面的上面层使用，文章论述在sma路面的优点以及在施工控制的一些经验。
　　关键词：SMA；施工工艺；质量控制
　　
　　沥青玛蹄脂碎石混合料（stonematrixasphalt，简称sma）是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。如何控制sma路面结构关键工序的施工质量是许多施工单位在施工过程中较难把握的。

一、SMA路面的组成和优点

SMA即沥青玛蹄脂碎石，是沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料，充填于间断级配的粗集料碎石骨架的间隙形成的一种沥青混合料。简单的说：SMA是由互相嵌挤的粗集料骨架和沥青玛蹄脂两大部分组成的。

  SMA是一种新型的路面材料，具有良好的路用性能：除具有良好的表面功能、抗滑、抗高温、车辙、减少低温开裂、平整度高、噪音小、能见度好等特点外，SMA还具有路面抗变形能力强、不透水、使用寿命长、维修养护小等优点，同时SMA还可以减薄表面层厚度，易于施工和维修。由于沥青玛蹄脂具有上述各项优点，因此，目前在高等级公路建设中被广泛应用为高等级路面材料。

SMA的结构组成特点可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。具体讲：sma沥青混合料5mm以上的粗集料比例高达70％～80％，矿粉的用量达7％～13％，（“粉胶比”超出通常值1.2的限制），很少使用细集料；为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂；沥青用量较多，有的甚至高达6.5％～7％，粘结性要求高，并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青（最好采用改性沥青）
　　sma沥青玛蹄脂混合料是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料，由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力；同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善；添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好；间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好；同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好。

具体优点如下：

1.高温抗车辙性。(1)SMA由粗集料骨架和沥青玛蹄脂两个部分组成；(2)粒径≥4.75mm的粗集料高达70%~80%。矿粉用量为10%左右，细集料较少，一般为10%~20%左右；(3)因骨架嵌挤作用，混合料高温条件下抵抗荷载变形能力较强，有着较强的高温抗车辙能力。

2.低温抗变形性。在低温条件下，由于SMA混合料中有着相当数量的沥青玛蹄脂，当温度下降时，沥青玛蹄脂具有较高的粘结能力，它的韧性和柔性使得混合料具有良好的低温变形能力。

3.耐久性。在SMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含沥青的玛蹄脂密实填充，并将集料颗粒粘结在一起，沥青在集料边、面形成较厚的沥青膜。此外，SMA混合料空隙较小，沥青与水或空气的接触较少，因而SMA混合料的水稳定性和抗老化性、抗疲劳性较普通沥青混合料好；同时，又由于SMA混合料基本是不透水的，对中、下面层和基层有着较好的保护作用和隔水作用，使沥青路面保持较高的整体强度和稳定性。

4.表面独特性。SMA混合料一方面要求使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石，另一方面采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度大，一般超过1mm，而摩擦系数也能满足8BBM以上，这使得沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨性能，还能减少溅水，减少噪声，从而提高道路行驶质量。

三 SMA的施工技术质量控制措施
　3.1施工前的准备
　　SMA施工前，除了要按普通沥青混合料操作规程进行常规检查外，还应作以下检查：
　　1）进场材料检验。尽可能加大抽检密度，不合格的材料坚决不用。堆料场要进行场地硬化，避免将堆料场的土混入碎石中。不同规格的料堆间设置隔离墙，以免不同规格的碎石混杂在一起。料堆要有明显标示，防止上料时装错料。经常检查集料规格、品种、扁平细长颗粒、含泥量、含水量和风化石含量等。如果外观检查认为颗粒组成不正常，则进行必要的筛分试验。
　　2）木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥；对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备应防潮。经常检查矿粉的色泽是否正常，有无结块和明显的粗颗粒情况。
　　3）改性沥青的运输温度不得低于1500c，保温贮存温度不得低于1400c，不得长时间存放，对现场加工的改性沥青，必须不问断地搅拌，以防改性剂离析。制作好的改性沥青温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，在满足施工要求的前提下，沥青的加热温度不能太高，一般控制在17o～1800c.

　　3.2sma混合料的拌和
　　（1）由于sma为间断级配，粗集料用量多，细集料用量少，矿粉用量多，因此，在冷热料仓配置上数量应匹配。
　　（2）为保证细集料配料数量准确，其不能露天堆放，宜加盖棚布，保持干燥、清洁。
　　（3）适当增加干拌和湿拌的时间，保证混合料的拌和均匀性。
　　（4）sma混合料必须在较高的温度下拌和，用mac改性沥青的沥青混合料出厂温度宜控制在170～175℃范围内。
　　（5）sma拌和料不宜长存，当天拌和的，必须当天使用完毕。
　　3.3sma混合料的运输与摊铺
　　（1）sma混合料的粘性较大，在运料车厢及底板要涂刷较多的油水混合物，并应加盖苫布。
　　（2）sma混合料的摊铺温度不应低于170℃.
　　（3）摊铺应做到缓慢、匀速、连续，摊铺速度一般不超过1m/min-2m/min
　　3.4sma混合料的碾压
　　（1）碾压应遵循“紧跟、慢压、高频（率）、低振（幅）”的八字方针。
　　（2）禁止使用轮胎压路机，因为一是sma混合料粘性大，易粘轮，二是轮胎搓揉碾压，会使玛蹄脂上浮，造成构造深度降低，甚至泛油。
　　（3）碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少50cm：初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪，影响平整度；终压用光轮压路机以消除轮迹。
　　（4）碾压应均衡地进行，倒退时关闭振动，方向要渐渐地改变，不许拧着弯行走。
　　（5）压路机不允许在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停机休息；其他机械亦不能在未冷却结硬的路面上停留。
四 结束语
　　SMA路面表面粗糙，高温稳定性、水稳定性和耐久性好，可避免早期损坏、减少维修养护费用，且能延长使用寿命。尽管初期投资有所增加，对施工工艺要求较高，但总体上仍将产生很好的经济效益。sma混合料的材料、设计和施工技术已较成熟，用以改善高速公路和城市道路切实可行  

 实践证明，SMA与传统的沥青砼路面相比具有明显的优点。为了防止SMA上面层在碾压后，表面出现“油丁”现象，可适当增加干拌时间、减少矿粉用量；为了提高压实度，应严格控制碾压速度和温度，加强两侧路面和两摊铺机搭接部位的碾压等。SMA作为高等级公路路面材料，具有广阔的前景。
　　参考文献：

[1]沈金安  改性沥青与SMA路面

    [2]姜志青等  道路建筑材料
　[3]公路工程集料试验规定[s].
　[4]公路工程沥青及沥青混合料试验规程[s].