淺析SMA瀝青路面施工工藝及質量控制

王心智，張傳友

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 前言

SMA也叫瀝青馬蹄脂碎石混合料，通過采用礦物纖維穩定劑、增加礦粉用量、改性瀝青等技術手段，組成瀝青馬蹄脂后填充間斷級配的粗集料骨架間隙，從而使瀝青混合料既能保持開級配瀝青混合料表面功能好的特點，又能克服耐久性差的缺點，尤其是使高溫抗車轍能力、低溫抗裂性能、耐疲勞性能和水穩定性能等各種路用性能大幅度提高。現在已越來越廣泛的應用于高速公路建設中。

2 合格、優質原材料是生產合格SMA混合料的保證

2.1 粗集料

粗集料采用3～5mm、5～10mm、10～16mm三種級配的優質玄武巖，其顆粒組成、與瀝青的粘附性、磨光值等各項指標均符合設計及規范要求。

2.2 細集料

細集料采用0～3mm機制砂，機制砂由優質玄武巖磨制，級配符合設計要求。為防止機制砂因下雨等受潮結塊，采用棚裝防雨。

2.3 填料

填料采用優質石灰巖磨制的礦粉，其粒度范圍、塑性指數符合設計要求。

2.4 瀝青

瀝青采用SBS改性瀝青，對成品改性瀝青隨時抽檢，檢測頻率不少于1d/次。

2.5 SMA混合料的纖維填料

SMA混合料的纖維填料采用木質素纖維。為防止木質素纖維受潮結團，木質素纖維在室內架空堆放。

3 合格SMA混合料的生產是優質路面的基礎

3.1 檢驗目標配合比

由試驗室按目標配合比所給出的級配曲線和瀝青用量制作馬歇爾試件及車轍試件等檢驗目標配合比的合理性。

3.2 拌和機振動篩篩片尺寸的確定

根據目標配合比、集料規格、瀝青混合料拌和機性能等確定拌和機振動篩篩片尺寸，目的是使關鍵或控制性篩孔分開并保證各冷、熱料倉合理匹配，從而保證混合料級配符合設計級配。

對木質素纖維添加設備進行計量標定，這樣可以確保木質素纖維的灑布量和均勻性。

3.3 SMA混合料的拌和

(1)由于SMA為間斷級配，粗集料用量多，細集料用量少，礦粉用量多，因此，在冷熱料倉配置上數量應匹配。

(2)為保證細集料配料數量準確，其不能露天堆放，宜加蓋棚布，保持干燥、清潔。

(3)適當增加干拌和濕拌的時間，保證混合料的拌和均勻性。

(4)SMA混合料必須在較高的溫度下拌和，SBS改性瀝青的瀝青混合料出廠溫度宜控制在170～185℃范圍內。

(5)SMA拌和料不宜長存，當天拌和的必須當天使用完畢。

3.4 SMA混合料生產中溫度控制要求

由于SMA使用了SBS改性瀝青，拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10～20℃左右。瀝青加熱溫度掌握在170～180℃;礦料加熱溫度在185～195℃;礦粉和纖維不加熱;混合料出料溫度控制在170～185℃。SMA混合料出場溫度十分重要，溫度過低影響攤鋪溫度，攤鋪溫度過低壓實就達不到標準，容易產生透水現象，溫度過高超過195℃時，瀝青老化，木質素纖維喪失或部分喪失其使用性能，混合料就成了廢料。

3.5 木質素纖維添加量應符合設計

木質素纖維添加量過高會因為木質素纖維吸油量大，SMA混合料結團，不易攤鋪。木質素纖維添加量過低則會因為木質素纖維吸油量少，造成SMA路面泛油或降低SMA路面的抗車轍能力。

4 合理的施工工藝是生產出優質路面的保證

4.1 攤鋪

SMA攤鋪溫度宜為160～180℃，盡量保持高溫攤鋪，這樣有利于更好壓實。運料車與攤鋪機恰到好處地配合是保證平整度的一個重要方面，必須防止料車撞擊攤鋪機或將料灑到中面層上。運料車應在攤鋪機前10～20m處停住并掛空檔，卸料過程中由攤鋪機推動汽車同步前進，卸料完畢后，馬上駛離攤鋪機。攤鋪機必須勻速、連續工作，這樣能保證壓實度，提高路面平整度。

攤鋪機刮料輸送器通過閘門后供料和螺旋攤鋪器向兩側布料，兩者的工作速度要相匹配。在發生暫時性斷料時，攤鋪機應保持繼續運轉，停止振搗，并接通熨平板加熱器，保證改性瀝青及SMA的攤鋪與碾壓符合高溫條件要求，這是控制平整度的關鍵所在。

提高攤鋪過程中的預壓密實度。改性瀝青及SMA混合料在高溫狀態下靠粗集料的緊擠作用，可適當提高夯錘的振搗頻率，在攤鋪機夯錘振搗與熨平板的共同作用下，一般可以達到85%以上的預壓效果。這樣，剩余的壓實系數極小，所以初壓的痕跡也極小，進而保證了壓實的順利進行。

4.2 壓實

SMA路面在碾壓過程中要嚴格控制好碾壓溫度，碾壓溫度控制好壞直接影響壓實度。初壓(溫度不低于150℃)、復壓(溫度不低于130℃)和終壓(溫度不低于120℃)要一氣呵成，碾壓采用階梯碾壓。按照以下原則可充分解決密實度與平整度的矛盾。SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好，攤鋪后應立即壓實，不得等候。壓路機應與攤鋪機攤鋪的速度相匹配進行均勻的碾壓，碾壓按初壓、復壓、終壓三階段進行，終壓時不得振動。初壓可采用DD110雙鋼輪壓路機靜壓1遍，采用階梯碾壓，碾壓完成整個斷面，在前方階梯面由低向高傾斜碾壓整個斷面，可以消除初壓階段碾壓所產生的橫印，有利于平整度控制。復壓可采用丹納派克CC522雙剛輪壓路機振壓2遍，英格索蘭DD130雙鋼輪壓路機振壓1遍，終壓采用輪胎式壓路機碾壓2遍。在碾壓過程中，可以發現混合料能在高溫狀態下用振動壓路機碾壓而不產生推擁，碾壓成型后表面有足夠的構造深度又不透水。壓路機碾壓時相鄰碾壓帶應重疊20cm，碾壓工作面長度30～40m，碾壓工作面長度過長溫度降得快，影響壓實且容易透水。

4.3 接縫

接縫是影響平整度的一個重要因素。所以SMA混合料攤鋪應保持勻速、不間斷連續攤鋪以減少橫向接縫，盡量做到一天只有一個接縫，SMA路面橫向接縫的處理，對平整度影響很大，接縫跳車現象仍然是SMA路面的薄弱環節。SMA路面接縫處理的難度比較大，由于冷卻后的SMA混合料非常堅硬，應想方設法防止出現冷接縫處理。為提高平整度，將3m直尺沿路線縱向靠在已施工段的一端，伸出端部的直尺呈懸臂狀;以已施工路面與直尺脫離點定出接縫位置，用鐵鍬切齊后鏟除廢料，并用水將接縫處沖洗干凈;在下一次施工搭機前，涂刷粘層油，再上面放上6mm厚冷扎鋼板在攤鋪機熨平板下方平均分布，等熨平板溫度達到120℃時，放下熨平板設定好攤鋪機仰角即可接下去鋪筑混合料。

4.4 開放交通及其他

(1)瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面應待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時，才可開放交通。

(2)當攤鋪時遇雨或下層潮濕時，嚴禁進行攤鋪工作，對沒經壓實即遭雨淋的瀝青混合料(已攤鋪)應全部清除，更換新料。

(3)油斑的形成及預防。

在SMA路面碾壓成型過程中，路面可能會出現油斑，當油斑直徑大于5cm時，應及時在油斑區域灑機制砂。油斑的產生可能是纖維摻加劑拌和不均勻所致，因此需檢查摻加劑加入劑量是否正確，拌和時間是否夠長;當由于碾壓過度產生油斑時，應正確掌握碾壓遍數及振動力的大小;過高的用油量也會產生油斑，因此要及時檢查拌和樓瀝青計量器的準確性;拌和料(特別是纖維摻加劑)及路表含有一定的水分，也會產生油斑，因此摻加劑必須干燥，嚴禁路表帶水施工。

(4)當路表溫度低于15℃時，停止攤鋪施工。

4.5 檢測

為了確保SMA瀝青路面的施工質量，及時發現問題、解決問題，試驗檢測人員對瀝青路面平整度、密實度、厚度、彎沉、摩擦系數、構造深度、油石比等進行及時檢測，做到當天施工第二天及時進行鉆芯取樣，第二天出報告對前一天的施工質量進行評定，指導第二天的施工，如發現鉆芯取樣后測定的密實度效果沒有預期的理想，第二天及時調碾壓順序及遍數，使密實度達到滿意的效果。