SMA路面施工質量控制要點分析

張宿峰，郭桂爽

(1.綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設指揮部;2.江蘇省交通科學研究院)

1 概述

SMA瀝青路面于20世紀90年代引入中國，在國內的應用已經有20年的時間。實踐證明，SMA瀝青路面具有優異的高溫穩定性即抗車轍能力和良好的低溫穩定性，出現早期損害的情況較少，所以在部分省份的高速公路、市政公路上被廣泛采用。但另一方面，由于SMA路面對于級配、瀝青用量、纖維用量、拌和時間、碾壓溫度、碾壓工藝等環節有較高的敏感性，施工精細程度要求較高，且造價要高于一般改性瀝青路面，所以，在一些地區，對于SMA瀝青路面的應用比較慎重，有些通過嘗試獲得了豐富的經驗，應用比較成功;有些地區尚處在試驗階段或者還沒有開展相關的應用研究工作。

黑龍江地區在瀝青路面氣候分區中，依據溫度分區處于夏熱冬寒區(2-1、2-2區)，雖然不屬于夏季高溫炎熱區域，但由于光照時間較長，且地區緯度較高，紫外線強度大，夏季路面溫度高達50～60℃，已經超過普通瀝青的軟化點，接近改性瀝青的軟化點。由此可見，在黑龍江地區對瀝青路面的高溫穩定性有著較高的要求。為了滿足路面對于高溫穩定性的要求，同時兼顧低溫性能，采用SMA路面無疑是很好的選擇。

根據調查，SMA瀝青路面于2010年開始在黑龍江齊甘高速、伊綏高速、綏牡高速公路大規模應用。2012年在綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程中，約300 km的瀝青路面上面層全部采用SMA路面。初步統計，SMA路面在黑龍江高速公路中的應用已經超過600 km。結合在綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程中的施工管理經歷，同時借鑒前期其它項目的SMA施工管理經驗，對SMA路面在黑龍江省的施工質量控制要點進行總結、分析，希望有助于SMA路面施工質量的控制。

2 施工過程中容易出現的問題

在SMA施工過程中，可以從兩個角度對出現的問題進行分類匯總，一是鋪面外觀出現的問題，二是在室內試驗中發現的問題。

2.1 外觀出現的問題

鋪面外觀容易出現的問題主要有以下幾個。

(1)出現結團。

在攤鋪現場的鋪面上出現混合料細料的結團，結團分為均勻分布的結團和偶然出現、分布無規律的結團兩類。

(2)鋪面泛油。

鋪面泛油分在兩個階段出現的泛油，第一個階段是在攤鋪時，發現瀝青用量較多，粗顆粒表面的瀝青有流淌的趨勢;第二個階段是在碾壓過程中或碾壓結束時出現的泛油現象。

(3)滲水嚴重。

在進行滲水試驗時或雨后，滲水較嚴重，直接向下滲透。

(4)構造深度不足。

鋪面表面比較密實，構造深度較小。

(5)鋪面粗細程度不穩定。

在沒有改變生產配比和原材料的情況下，鋪面粗細程度不穩定，時粗時細。

2.2 室內試驗

(1)馬歇爾試驗空隙率過大。

用現場或料車上取回的瀝青混合料進行馬歇爾試驗，發現空隙率較大。

(2)級配波動較大。

拌合站沒有改變配比，抽提試驗結果表明礦量級配波動偏大，尤其是9.5 mm、0.075 mm篩孔通過率。

(3)油石比偏低。

根據抽提試驗，發現油石比偏低。

3 控制要點

為了避免上述問題的出現，建議在施工過程中從以下幾個方面進行控制。

3.1 拌和時間

SMA混合料中由于添加的瀝青、礦粉較多，且有纖維，與一般的改性瀝青混合料相比，拌和難度較大，容易出現拌和不均勻、細顆粒結團的現象。為了獲得拌和均勻的SMA混合料，需要將材料添加順序和拌和時間和進行合理設置。

在拌和過程中，簡單的延長濕拌時間是不夠的，需要首先安排好材料投放順序，建議在投放熱料的同時，添加纖維，有利于將纖維分散，并且在纖維投放完畢后，需要繼續拌和，拌和時間宜不少于15 s。在礦粉、瀝青全部加入拌鍋后，即濕拌開始后，拌和時間宜不少于30 s，從添加第一檔熱料到完成整個拌和過程并將成品混合料放入料車，這個周期一般應控制在70 s左右。經過這種拌和后，攤鋪現場的有規律的結團現象就會消除。對于無規則分布的結團，通常是由于拌合站卸料口或者料車擋板、攤鋪機熨平板邊角部位細料聚集后脫落導致的，需要人工挑除。

3.2 纖維添加量的控制

實踐證明，在攤鋪時發現瀝青用量過多，有瀝青流淌這樣的情況出現時，除了拌合站瀝青添加量控制不準確的原因外，主要原因是纖維添加量不足，沒有充足的纖維來吸附瀝青，導致泛油。

3.3 注重碾壓過程控制

碾壓控制是SMA路面施工質量控制的重要部分。如果不能在溫度盡量高的情況下及時完成碾壓過程，很可能導致壓實度不足，出現滲水嚴重的情況。這是由于SAM通常用于上面層，厚度較薄，粗集料多，細集料少，鋪面保溫效果比AC型瀝青混合料要差。

碾壓過多對于SMA路面也會產生負面影響，容易導致瀝青瑪蹄脂的上浮，在碾壓過程中出現泛油，也會導致路面構造深度減小。

3.4 拌合站生產的穩定性

SMA混合料對于拌和過程穩定性的要求要嚴于AC型瀝青混合料。拌和過程中的影響因素主要包括以下幾個方面。

3.4.1 計量

計量的準確對于每一種混合料都很重要，是實現配合比設計的基本要求。在SMA混合料生產時，計量的準確性尤為重要，也是容易出現問題的環節之一。這與由其配比構成有關。SMA的配比設計有一個特點是粗集料用量多，細集料用量少。以SMA-13為例，通常9.5 mm以上顆粒的用量會超過35%，而3～6 mm集料在5%左右，0～3 mm集料在15%以下。5%的計量對于大多數瀝青拌和站來講，是比較難計量準確的，如果3～6 mm集料計量不準，時多時少，根據拌合站計量自動修正的原則，一般會導致0～3 mm集料用量的不準確，最終影響了混合料的級配。為了達到較為準確的計量效果，建議用鋼板將3～6 mm熱倉放料口封閉一半的面積，減小單位時間的流量，提高投放精度，從而提高計量的準確性。

3.4.2 溫度

溫度控制要從兩個方面著手，一是骨料溫度的控制，建議控制在200℃附近;二是瀝青溫度的控制，建議控制在170℃附近，這樣拌和出來的混合料溫度在180℃附近，是比較理想的出料溫度。

稅收執法部門有一定的裁定權，稅收籌劃能否真正地得到實施，還需要考慮當地稅收部門的意見。因此，稅收籌劃人員在做稅收籌劃的過程中，應當加強與稅務部門的交流，及時獲取有用的稅收信息，加強對征管的具體要求和限制的了解，可以降低稅收籌劃的違規風險。

3.4.3 冷料轉速

冷料轉速對于混合料的影響在連續級配的混合料中表現得不夠顯著，但對于SMA這種斷級配混合料，影響是顯著的。主要表現在對鋪面外觀的粗細程度以及抽提試驗中礦料的級配影響，尤其是對9.5 mm通過率的影響比較顯著。

轉速的大小決定了冷料進料的比例。如果粗顆粒的集料進入拌合站的比例較大，經過篩分后，熱料倉中粗骨料的整體粗細程度會偏粗型。比如6～11 mm熱料倉熱料(4.75～9.5 mm 粒徑)，當冷料11～16 mm(9.5 ～13.2 mm 粒徑)進入比例大，而冷料6～11 mm(4.75～9.5 mm粒徑)相對較少時，那么在熱料倉中，6～11 mm熱料倉(4.75～9.5 mm粒徑)中會有相當一部分顆粒由11～16 mm(9.5～13.2 mm粒徑)冷料中篩出得到，總體就偏粗了。反之，則會偏細。在熱料比例不變，即生產配比不變的前提下，這種冷料轉速的變化，就會導致鋪面粗細程度的變化，同時反映了級配的變化。

3.4.4 除塵能力

拌合站的除塵能力是可以調節的，SMA瀝青混合料對于除塵大小的敏感性要高于連續性級配的混合料，原因在于SMA混合料所用細集料比例較少，通常在15%以下，但它又需要級配穩定的細集料來保持級配的穩定，從而保持體積指標中空隙率的穩定。要保持熱料倉中細骨料級配的穩定，除塵能力必須要適當。除塵過度會導致0～3 mm細料中有效細顆粒的損失，導致級配變化，造成空隙率偏大。

在生產過程中，除塵的大小要與細集料的干濕程度、粉塵含量的多少緊密聯系起來，盡量獲得級配穩定的0～3 mm熱骨料。

3.5 試驗檢測工作

由于SMA瀝青混合料對條件變化的敏感性較強，建議高度注重試驗檢測工作，重點檢測室內體積指標、瀝青(纖維)用量和滲水系數。準確、及時地試驗檢測是降低質量隱患最有效的方法。

4 結論

工程實踐證明，影響SMA路面施工質量控制的因素較多，SMA路面對于條件變化的敏感性是有其配合比組成決定的，要想應用好這一類型的瀝青混凝土，建議采取如下措施。

(1)設置合理的拌和時間和投料順序。

(2)纖維投放量力爭控制準確。

(3)碾壓過程控制要適度，碾壓要及時充分，但不能過度碾壓，否則會導致瀝青瑪蹄脂的上浮，出現泛油，同時損失了構造深度。

(4)拌合站生產過程要穩定，重點控制拌合站計量準確性、溫度、冷料轉速的穩定性以及采用大小適度的除塵能力。

(5)注重試驗監測工作，及時發現問題，指導施工。