市政道路工程SMA瀝青混凝土技術應用

鄭志明

(南昌高新工程咨詢有限公司，江西 南昌 330000)

SMA就是指瀝青馬蹄脂碎石，屬于當今社會我們國家用于道路項目的混合材料。在基本構造上，SMA選擇的碎石直徑不是從小到大排位的，缺乏一樣或者幾樣直徑組成間斷配置，確保混合材料中粗集料的配置比例。在原材料組成方式上，基本通過瀝青、粗細集料還有纖維等材料組成，與此同時充足的粗集料身為骨架結構，具備防滑、耐磨以及抗車轍等特征，而且瀝青膠材料和細集料彌補骨架的縫隙使得其完整緊密，提升強度作用，與此同時在較低溫度下可以預防產生縮裂現象。除此之外，加入的纖維將作為穩定劑形態發揮作用，保持SMA混合材料的平穩性能。所以，SMA道路具備科學合理的運用功效，被大量運用在我們國家道路建設工程中。

1 SMA瀝青混合料的結構特征

1)粘合性能較強。SMA瀝青混合材料的粘合性相比其他瀝青混合材料的粘合性要強一些，關鍵因素是由于SMA瀝青混合材料中混合了纖維穩定劑成分，礦料級配以及骨料也相對提升了混合材料的粘合性。

2)高溫平穩性較好。SMA瀝青混合材料中的集合材料互相配合組成的骨架具備很強的平穩性，與此同時骨料之間的縫隙都被瀝青、纖維穩定劑以及礦料填補以后，會生成愈加平穩的構造，在提高道路構造平穩性的時候還提升了道路的高溫平穩性能。

3)低溫防變形高。SMA瀝青混合材料的低溫防變形關鍵是因為混合材料中的瀝青瑪蹄脂發揮了其價值，提升了混合材料處于低溫狀態下的強度作用。

4)持久性強。第一,SMA瀝青混合材料的縫隙較小，減少了瀝青和外部環境接觸的可能性，推遲了瀝青的老化現象，提高了混合材料的使用時間，與此同時，縫隙較小還提升了混合材料的防水性能，合理保護了SMA瀝青道路的各個層次，使得道路的平穩性以及總體強度都明顯提升。第二，SMA瀝青混合材料的劈裂程度會被瀝青瑪蹄脂所影響。此外，對比其他瀝青材料，SMA瀝青混合材料的平穩性更高[1]。

2 工程概況

某道路工程的表面構造使用瀝青混凝土和水穩碎石結合材料，投入使用以后總體效果不錯，可是一些路面因為交通量過高產生車轍危害，與此同時因為道路建設初期使用石灰巖當作路面集料，伴隨著道路使用時間越長，路面總體呈現白色，經常出現交通意外。經過質檢部門開展防滑性能檢測工作后得知，道路表面結構的深度和摩擦系數不符合基本使用規則，通過分析后將原先道路上增加鋪設4cmSMA-13，提升道路表面的防滑性以及耐高溫性。

3 原材料

3.1 瀝青

SMA基本作用和其他瀝青混凝土作比較還有很大的進步空間。所以，SMA不管是在瀝青使用量方面，還是瀝青作用方面都具備很高的要求。SMA混合材料中瀝青的含量比較高，對比瀝青混凝土，瀝青混合材料高大約1%以上。除此之外，因為SMA處于溫度較低的環境中可以預防低溫縮裂現象，項目中選用瀝青材料的時候需要關注其粘性，因此通常使用改良瀝青當作原材料。工程整體分析道路作用以后決定使用SBS改良瀝青當作項目原材料。

3.2 集料

SMA混合材料中運用到的集合料主要區分為粗集料以及細集料，可是和其他瀝青混凝土不相同，在粗集料的基本凈含量方面，直徑超過4.75mm的碎石含量所占比例大約在70%。在基本作用方面，SMA選擇的粗集料防滑、耐磨并且平穩，應該使用硬度較強、顆粒狀明顯并且針片狀含量較小的碎石原料。整體分析以后，該工程使用玄武巖碎石當作原材料，玄武巖碎石屬于道路項目中極其優秀的集合材料。這一碎石種類借助擠壓生成的SMA骨架，可以預防車轍現象的產生。選擇細集料的時候，不應該使用天然砂，應該將人工砂當作主要材料，關鍵因素在于人工砂經過石頭粉碎作用，顆粒不是很光滑，但是天然砂的表面光滑并且組成結構繁瑣，將其使用在項目中具備很強的不穩定性[2]。

3.3 填料

填料屬于SMA很重要的組成環節，需要將瀝青和填充材料結合在一起才可以發生吸附性。在該工程中，填充材料經過石灰巖的研磨過程獲得，外表以及作用上都要求極高，針對填充材料的外形，應該確保緊密，在作用上，應檢測其含水量以及其它數據信息，保證混合時符合要求。對于面層礦粉的基本要求見表1。

表1 面層礦粉技術指標

3.4 纖維

纖維材料一般用在基面和面層上，利用加筋以及吸附等功效可以提高混合材料的作用，在SMA中，纖維材料一般作為穩定劑出現，保持混合材料的作用性。該工程將木質纖維當作原材料，主要技術數值如表2所示。

表2 SMA木質纖維技術指標

4 SMA路面施工技術要點

4.1 下承層準備

由于該工程屬于加鋪項目，因為要完全提升道路的運用質量水平，應該及時解決原先道路表面的縫隙等問題，范圍較大的裂縫應該銑刨操作，預防裂縫部分面積增大，問題解決以后，對道路表面的雜質需要及時清理，利用瀝青灑布車將瀝青粘層油均勻散布在道路表面，主要是為了提升瀝青混凝土和增加層面的粘合性。

4.2 SMA混合料的生產

因為SMA瀝青混合材料屬于間斷級配，在進行攪拌的時候一定要添加很多粗集料、礦粉以及瀝青，所以，施工技術較為繁瑣。在攪拌以前，針對不一樣的材料應該將其加熱到規定溫度范圍，在粗集料加熱結束以后測量礦料應該確保溫度范圍在190～200℃，并且瀝青加熱罐中的SBS改良瀝青應該加熱到160～165℃。等到所有材料符合溫度標準以后按順序添加，預先將攪拌時間控制在70s，攪拌時間太短沒有辦法保證集合材料和瀝青的攪拌均勻，攪拌時間太長會發生混合材料老化的現象，縮減SMA的基本作用性，與此同時使用熱成像設備來保證混合材料的均勻性[3]。

4.3 混合料運輸要點

首先，在瀝青混合材料的輸送環節，有關負責人員選用汽車輸送時，一定要選用重量大，并且要把車上清掃整潔。因為要預防瀝青和車廂產生粘合，輸送人員需要把油水混合液體均勻涂抹在車廂和地面上，可是一定要確保車廂下方無剩余液體出現。

第二，將材料由攪拌機放置在運料車的過程中，每卸一斗料就需要將汽車向前移動，根據“前、后、中”的流程來裝車，預防發生材料分離的情況。

其次，結束裝料工作以后，還要借助數字溫度計來測量材料的出場溫度，混合材料到達施工現場以后，工作人員還要進行第二次溫度測量工作。等到輸送材料車輛側邊距離車輛底部30cm的時候，便能夠設定檢測孔，一定要將其設定在側邊的居中處，接著將溫度計插到檢測孔中，深度距離大約為15cm。工作人員必須要仔細測量每輛車的溫度，促使其符合溫度要求。

然后，運輸瀝青混合材料的車輛一定要符合攪拌水平以及鋪設效率的基本要求，在攤鋪設備面前必須要有最少5輛車等候。

接著，如果想要預防污染并且達到保溫效果，在輸送車輛上需要設定篷布覆蓋裝備，并且一定要確保車輛周圍密封效果良好。

同時，輸送車輛到達施工場地，駕駛人員要考慮到車輛停放的具體位置，是的輸送車和攤鋪機的距離在30cm以內，并且一定要超過10cm。卸料的時候一定要符合“攤鋪機緊靠輸送車后輪”的標準，還需要控制運輸車輛的安全。

最后，運輸車輛由土路到達瀝青路以前，一定要清掃整潔輪胎上的泥土雜質，避免產生污染[4]。

4.4 SMA混合料的攤鋪

進行攤鋪改良瀝青混合材料工作之前，一定要檢驗基層的平整程度，此外將基面上的灰塵打掃干凈，把乳化瀝青灑在表面促使其粘連，因為要保證攤鋪工作的平整程度，應該把雪橇安設在攤鋪設備上，對于部分改良瀝青的稠度較大，而且容易被溫度影響，需要預防混合材料分離情況由于運輸時間過長而產生，在攤鋪的時候，可以安排2臺攤鋪設備同時操作，根據施工場地的發展狀況來設置寬度。

4.5 SMA混合料的碾壓

在對瀝青SMA道路進行操作過程中，壓實身為最后一步，也是最為關鍵的一項操作環節，可以促使瀝青混合材料物理作用以及基本特征符合基本需求。碾壓操作不但可以對瀝青路面的平整程度產生影響，還會影響瀝青路面的密度。改良瀝青混合面碾壓操作通常劃分為初壓、復壓以及終壓三個環節。

首先是初壓，由于在攤鋪操作中，攤鋪設備的燙平裝置早已把瀝青混合材料進行第一次壓實，并且針對改良瀝青混合材料來說，干硬性材料對于溫度的要求很高，最初的溫度超過165℃，因此為了獲得最佳的成效，應該做到較小的壓實操作便可以。

然后是復壓，進行瀝青SMA道路壓實操作的時候，復壓屬于最重要的工序，對壓路機的要求也很高。由于改良瀝青的粘性很強，并且大多數道路表面的地基都很厚，因此如果想滿足道路表面的密度標準，就要有極高的壓實操作性能。

最后是終壓，在完成瀝青混合料的碾壓操作以后，溫度應該適宜，因此在復壓操作以后，能夠利用雙鋼輪壓路設備來進行操作，將速度控制在2～3km/h，終壓的溫度限定在大約120℃左右，碾壓數量需要超過2次，保證道路表面不出現明顯車輪痕跡[5]。

5 試驗路段性能檢驗

5.1 壓實度檢測

掌控道路表面壓實程度一般通過以下幾個環節進行。

首先，適宜的原材料，天然砂石較光滑，如果當作細集料時會使得壓實操作難度大，所以，不應該選擇天然砂來當作細集料。

然后，良好的施工質量，在碾壓的時候需要將壓路機的操作程序設定為從慢到快、從外向內緩慢操作，合理掌控攤鋪機和鋼輪壓路機的距離，保證碾壓次數。因為要檢驗SMA道路表面是否符合檢驗要求，需要對此檢測壓實度。選擇5個最具代表性的方位來檢測壓實度，檢測結果都超過98%，證明該路面鋪設SMA當作基層以后壓實度符合基本要求。

5.2 高溫性能檢測

按照檢驗結果可以得知，原先道路表面出現車轍的關鍵因素在于道路高溫作用不強，該工程使用SBS改良瀝青當作SMA道路的建設材料，提升了瀝青的粘度，也相應提升了混合材料的總體作用。如果想要檢測SMA道路表面的高溫作用是否符合基本需求，按照規定來進程車轍檢測混合材料的穩定性能以及變形速度，最終檢驗結果如表3所示。

表3 車轍試驗檢測結果

相比AC混合材料以及SMA混合材料車轍檢測結果可以看出，SMA混合材料的平穩性檢驗結果為3586次/mm，比瀝青混凝土平穩性的813次/mm要高出很多。除此之外，高溫環境下的變形速率，AC混合材料是SMA混合材料的五倍以上，產生該現象的關鍵因素，因為混凝土采取的瀝青屬于普通材料瀝青，高溫環境下的平穩性能很低。

6 道路路面施工問題的改善對策

6.1 控制好進場材料的質量

針對瀝青混凝土道路而言，一定要仔細根據有關規章制度來保證項目原材料的質量問題，例如油石比例配置、材料等基礎作用都要仔細掌控，針對具備半剛性用在底層的混合材料而言，需要掌控好石灰、水泥的配比，保證強度符合要求，操作的時候拒絕偷工減料現象發生，萬一出現需要嚴格處理。此外，石灰消解工作也要仔細選擇，將沒有完全消解的石灰消除，此外，還要掌控好水量，只有控制水量均勻，才可以順利結束壓實工作，針對材料的選用也必須要選具有營業執照以及滿足國家發展要求的廠家，所有操作環節都需要做好不定時檢查的準備，保障材料質量問題。

6.2 嚴格控制施工過程的質量

因為瀝青道路對于溫度特別敏感，因此在進行攤鋪以及碾壓操作時，必須要將溫度設定在預期標準內，一般情況下，運輸料的車到達施工場地以后需要盡快檢測混合材料的溫度，等到溫度適宜以后再攤鋪和碾壓。此外，還需要掌控攤鋪工作的質量問題，如果鋪設厚度不均勻會造成路面裂縫出現，為了避免這一現象存在，一定要如實做到如下兩點:1)攤鋪設備的運行需要仔細控制，還要定期調節保養，例如攤鋪機的速度較快，應當向右邊稍微轉動調節裝置，速度放慢時則需要向左轉動;2)選擇壓實次數和速度適宜的操作，加入壓實速度太快會出現移動、裂縫等問題。

6.3 提高員工自身素質

成功的項目和工作人員的努力密切相關，道路建設項目也是這樣，每一個崗位的工作人員還有管理者，都一定要具有專業的技術水平和經驗能力，此外，員工職業素養的提高也不容忽略，所有工作人員開始工作以前都需要通過專業培訓，確立崗位任務職責，還要設立相應的獎懲機制，把工作人員的利益和項目的質量緊緊結合在一起，保證員工職業素養的持續提高，進而建設出高水平的道路。

7 結語

綜合以上分析，在本工程通過SMA瀝青混凝土技術的應用，路面工程的質量得到了提升，滿足道路項目建設的要求。在往后工程施工中，需要從材料選擇、材料性能分析以及工藝應用方面做好科學管控，這樣才能將技術價值發揮出來，滿足市政道路工程建設需求。