寒冷地區瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)應用特點分析

宮菲菲

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

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寒冷地區瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)應用特點分析

宮菲菲

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

結合SMA-13在黑龍江高速公路工程中的規模應用情況，從SMA瀝青混合料配合比設計以及現場施工角度對SMA在以黑龍江地區為代表的寒冷地區的應用特點進行分析和總結。

SMA；黑龍江地區；配合比設計；施工；特點

1 SMA在黑龍江地區的應用現狀

在黑龍江地區，隨著地區經濟的快速發展，公路交通面臨著新的挑戰。交通量逐年快速增加，道路承受的荷載越來越大，建成通車的瀝青路面已經面臨著車轍、裂縫、坑槽等病害不斷發展的困境，選用SMA這種抗車轍能力強、低溫抗裂性好的瀝青混合料作為路面材料是當前形勢的需要。自2010年以來，黑龍江伊綏高速、齊甘高速、綏牡高速等新建高速公路陸續在瀝青路面的上面層采用了SMA路面結構。到2012年，黑龍江綏滿高速公路牡哈段大修工程約300km瀝青路面全部采用了SMA瀝青路面，標志著SMA在黑龍江的應用達到成熟階段。對SMA在黑龍江地區的應用進行總結和分析顯得非常有必要。

2 SMA在黑龍江地區應用的幾個特點

2.1 集料特質

黑龍江的巖石分布相對來說比較分散，在公路項目建設中主要使用的巖石是安山巖、玄武巖這兩種巖石種類，而料場也主要是中小規模的料場。以當前高速公路建設工程集料使用情況為參考發現，在實際工作中因為受到供料能力的影響，相同項目不同標段巖性集料性能是不同的。不同的項目以及不同的標段集料不論是吸水率還是密度，差異都比較大。粗集料的表現比較明顯，密度一般都是2.80左右，而吸水率主要分布于0.5%～2.8%的范圍區間內。和大部分地區玄武巖的情況相比較，該地區的集料吸水率更大、密度更小，所以很難產生大波動。

2.2 配合比設計

配合比設計在整個SMA的應用過程中是至關重要的一環，是SMA得以成功應用的前提。目前，國際通用的設計方法是體積設計法，根據主要試驗儀器的不同，分為馬歇爾試驗設計法和旋轉壓實試驗設計法。馬歇爾試驗設計方法是我國和歐洲一些國家的規范設計法；旋轉壓實設計法主要在美國及其推廣地區應用，我國部分地區和機構也采用過這一方法進行了SMA配合比設計。伊綏高速公路SMA配合比設計采用我國當前施工技術規范提到的馬歇爾設計方法，但在成型試件時，采用的是雙面擊實75次成型試件的方法。通過目標配合比設計、生產配合比設計、試驗路鋪筑三個階段完成整個SMA配合比設計流程。

黑龍江地區在氣候分區上，跨域夏熱冬嚴寒區和夏熱冬寒區。因此，在進行配合比設計時，需要兼顧瀝青混合料在高溫穩定性和低溫抗裂性兩個方面的性能表現。目前在黑龍江地區正在施工的項目中，SMA混合料配合比設計均采用馬歇爾設計方法，雙面擊實75次成型試件。

在進行配合比設計過程中，選定級配后，在確定最佳瀝青用量時，考慮當地的嚴寒氣候條件，在確定最佳瀝青用量時，建議在氣候溫和地區經驗瀝青用量的基礎上適度提高0.1%～0.5%的瀝青用量。對于VMA這項指標，受集料密度和顆粒狀的影響，存在小于17.0%的情況，可以滿足不小于16.5%的要求。配合比設計依據為《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)和《施工圖設計文件》，瀝青混合料各項技術指標要求。

2.3 施工工藝

(1)SMA瀝青混合料的拌和

在攪拌SMA瀝青混合料的過程中，工作人員要不斷的向其中添加一些纖維材料，從整體上來看，纖維材料的添加主要包含下述兩種方式，分別為人工添加機械添加。從當前工作開展的情況來看，大部分地區都是通過機械的形式來添加的。

SMA的干拌時間通常要長于AC等不添加纖維的瀝青混合料，這是由于纖維需要一定的添加時間，而且需要將纖維充分拌開，不能結團，否則，鋪面容易出現油斑和難以壓實的結團。

在拌和溫度控制上，隨著外界氣溫的降低，拌和溫度應逐步提高，同時必須考慮現場風速帶來的溫度損失，適度提高拌和溫度。

(2)SMA瀝青混合料的運輸

大部分的混合料都在通過大噸位自卸車來運輸，所以車廂的側板以及車廂的底板都必須要涂抹隔離劑，才能保證余液不會積壓在車廂的底部位置。黑龍江地區的車輛運輸保溫措施也要不斷的加強，適當的在保溫關鍵點增加一些棉被等，保證保溫的正常進行。

(3)SMA瀝青混合料的攤鋪

在進行攤鋪之前，工作人員必須先對工作面進行清理，保證工作面的平整性。如果經過檢驗發現工作面存在乳化瀝青，要先等到乳化瀝青完全破乳之后，再攤鋪，保證工程項目施工質量。而攤鋪過程中所用的個各種攤鋪機械，都必須要有自動調節裝置、半自動調節裝置，保證攤鋪機日常攤鋪速度到位，而且在中間也不能停機。如果需要使用改性瀝青，則SMA混合料日常攤鋪溫度要控制在170°左右，如果溫度低于了160°，則不能使用混合料。混合料的溫度會卡車卸載的影響比較大，如果路面的溫度在15°以下，則不能使用改性瀝青SMA混合料進行攤鋪。

在黑龍江地區，施工過程中通常伴有3～4級風，導致攤鋪后的瀝青混合料溫度散失很快，根據現場溫度測試，距攤鋪機螺旋布料器10m位置，混合料表面溫度差可以達到10～15 ℃。為了盡量減少溫度損失，在料車向攤鋪機卸料時，保溫苫布可以不掀開。

(4)SMA瀝青混合料的碾壓

在利用SMA來完成路面碾壓的時候，通常可以先使用雙鋼輪壓路機，具體的壓路機shul8iang可以可以根據碾壓的次數來決定。從實際工作情況來看，如果開啟震動，則震動可以達到30～50t，如果自重或者激振力比較強，很容易導致集料出現壓碎等問題。

利用SMA進行碾壓，可以初步將其分成初壓、復壓以及終壓這三個層次。在進行初壓的時候，一般可以通過靜壓等方式，讓震動碾壓可以和靜壓相互結合，視情況來判定壓實的次數。如果需要利用靜壓的方式來完成工作，一遍即可。

3 結 語

(1)SMA的高溫穩定性和低溫抗裂性有助于改善黑龍江地區瀝青路面面臨的日益嚴重的車轍和開裂問題。

(2)SMA拌合與AC瀝青混合料的區別是比較明顯的。在進行拌合的時候，必須要保證纖維量摻入的正確性，并且要關注礦粉以及瀝青等材料加入順序。干拌時間和濕拌時間均需要適當延長，拌出的SMA混合料要均勻、不結團。在拌和溫度控制方面，溫度要提高，既要考慮運輸過程中溫度的散失，還應考慮在攤鋪現場持續刮風造成的較多的溫度損失。

[1]SMA路面推廣應用研究.江蘇省交通科學研究院(2001.6).

[2] 公路瀝青路面施工技術規范》(JTJF40-2004)[S].

[3] 公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南.

[4] 沈金安，改性瀝青與SMA路面.人民交通出版社,1999.

2016-02-11

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1008-3383(2016)12-0048-02