SMA路面施工中的原材料質(zhì)量控制及施工工藝

徐 宇 霞

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

SMA路面施工中的原材料質(zhì)量控制及施工工藝

徐 宇 霞

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

針對SMA混合料具有的特性，分析了SMA瀝青路面對原材料的要求，從溫度控制、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、接縫處理六個方面闡述了SMA路面的施工工藝，指出SMA路面具有較強(qiáng)的抗變形能力與抗水損壞性，可提高行車的安全性和舒適性。

SMA路面，原材料，質(zhì)量，施工

在我國，改性瀝青SMA路面已成為我國高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式之一，是一些大交通量、重載交通道路或重要高速公路首選的結(jié)構(gòu)形式。SMA路面被公認(rèn)為性價比最好的瀝青路面結(jié)構(gòu)，具有抗變形能力和抗水損壞性能強(qiáng)，抗開裂性能優(yōu)越，表面粗糙度大，具有良好的抗滑性能，能大大提高行車的安全性和舒適度，在很多省市得到了廣泛推廣和應(yīng)用。

在我國公路瀝青路面上，采用SMA路面使用比例基本上達(dá)到了1/3。2013年9月，SMA瀝青路面在我市(山西太原)迎澤西大街南寒連接線進(jìn)行了首次應(yīng)用。該路段交通量大，且以重載車輛為主。為徹底解決原路面出現(xiàn)的的坑槽、礦渣暴起等病害，提高車輛行駛安全性，選擇使用了厚度為4 cm的SMA新材料鋪筑面層，對提高路面的耐久性、抗滑性以及使用年限是十分有利的。

1 SMA路面及其特性

使用SMA瀝青鋪筑的路面耐久性、抗滑性以及使用年限都大大高于普通瀝青路面，更好的利于行車安全。SMA混合料具有以下特性：

1)粗集料多。在SMA混合料中，間斷級配的粗集料不低于70%。在粗集料顆料之間形成良好的嵌擠效果，從而大大提高路面的抗荷載變形能力。

2)礦粉和瀝青用量高，采用纖維穩(wěn)定劑。在SMA混合料中，使用礦粉的比例為8%～12%，瀝青用量高達(dá)5.7%～6.5%，比一般混合料高1%左右。同時，使用纖維作為穩(wěn)定劑，大大提高路面的低溫抗裂性能。

3)孔隙率小?；旌狭蟽?nèi)部的孔隙率很小，約為3%～4%，幾乎不滲水，路面的水穩(wěn)定性得到了極大改善。同時，低孔隙率會對路面的瀝青層和基層起到保護(hù)作用，確保路面的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定。

4)路面表面粗糙，構(gòu)造深度大。SMA路面表面構(gòu)造深度大，一般為0.8 mm～1.3 mm，極大的提高路面的抗滑性能，降低路面噪聲3 dB～5 dB，且下雨天不易產(chǎn)生水霧和濺水，全面提高路面的表面功能。

與傳統(tǒng)的細(xì)粒式瀝青混凝土相比，SMA瀝青路面路用性能顯著，可顯著減輕瀝青路面的早期破壞，改善路面行駛質(zhì)量，延長路面使用壽命。但施工難度大，對施工隊(duì)伍的要求較高，對施工因素的敏感性較強(qiáng)，容易造成路面質(zhì)量波動。同時SMA對原材料要求較高，成本增加約20%。

2 SMA瀝青路面對原材料的要求

在國內(nèi)外，很多承受重交通荷載及高輪胎壓力的道路和機(jī)場道面都選擇SMA路面。在公路建設(shè)中，原材料質(zhì)量是影響路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。施工中做好原材料質(zhì)量控制是確保路面質(zhì)量的關(guān)鍵之一。

2.1 粗集料

在選擇粗集料時，一般選擇質(zhì)地堅(jiān)硬，表面粗糙，形狀接近立方體的碎石，以利于路面形成良好的嵌擠。一些石灰?guī)r類的非堅(jiān)硬石料，表面光滑吸附瀝青較少或油膜較薄的石料等，則不適宜應(yīng)用于SMA路面。

當(dāng)采用粗集料現(xiàn)場加工細(xì)破作業(yè)時，應(yīng)使用反擊式或錐式碎石機(jī)破碎，顎式破碎機(jī)則不宜。

2.2 細(xì)集料

首先選擇采用機(jī)制砂。當(dāng)使用普通石屑代替機(jī)制砂時，應(yīng)選擇不含雜質(zhì)的石灰?guī)r石屑。當(dāng)混合料使用天然砂時，其用量應(yīng)比機(jī)制砂或石屑的用量低。

細(xì)集料保管時，露天堆放易受潮，應(yīng)加棚蓋堆放。

2.3 填料

在SMA混合料中，填料宜采用堿性巖石磨細(xì)的礦粉，一般石灰石使用較多。不得使用粉煤灰。

使用消石灰粉和水泥可有效改善瀝青與集料的粘附性，但應(yīng)控制其用量，使用時應(yīng)不得超過礦料質(zhì)量的2%。

使用回收的粉塵的總量不得超過礦粉質(zhì)量的25%。

礦粉在保管中，必須確保其干燥。

2.4 纖維穩(wěn)定劑

纖維穩(wěn)定劑的質(zhì)量是影響SMA路面質(zhì)量的重要因素。SMA混合料選擇穩(wěn)定劑時，常見的有木質(zhì)素纖維、礦物纖維、聚合物化學(xué)纖維等幾種，應(yīng)根據(jù)工程情況對不同品種通過試驗(yàn)后綜合確定。在我國，木質(zhì)素纖維使用較多。

選擇使用的纖維長度不宜大于6 mm，要求在250 ℃以上的溫度中不會出現(xiàn)變質(zhì)，不會對環(huán)境造成污染，不會對施工者身體健康造成傷害。

在進(jìn)行拌和時，應(yīng)確保纖維能夠分散均勻，對不能充分分散的應(yīng)嚴(yán)格禁止。

纖維在保管時，為防止受潮結(jié)團(tuán)，應(yīng)存放在室內(nèi)或有棚蓋的地方為宜。

2.5 瀝青膠結(jié)料

SMA路面對瀝青膠結(jié)料的要求比普通瀝青混凝土要高。為確保SMA路面性能，應(yīng)采用改性瀝青，其質(zhì)量應(yīng)滿足施工技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定，部分指標(biāo)可進(jìn)行提高。

對于改性瀝青，除了規(guī)范中規(guī)定的三類外，也可以采用其他改性類型，或者采用復(fù)合改性，但需通過試驗(yàn)綜合確定。

3 SMA路面的施工工藝

在施工中，SMA路面宜選擇SMA-13或者SMA-16。兩者性能相當(dāng)，SMA-13在我國使用較多。本文以SMA-13為例，介紹SMA路面的施工工藝。

3.1 溫度控制

SMA路面宜在較高的溫度條件下施工，需在一般改性瀝青的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，要求施工現(xiàn)場的氣溫不得低于15 ℃。在低溫下進(jìn)行SMA路面鋪筑，為保證鋪筑溫度，需注意以下環(huán)節(jié)：1)集料的加熱溫度宜不低于200 ℃，如果溫度不夠高，由于冷礦粉和纖維數(shù)量很大，溫度不高，纖維會不能夠充分分散、拌和。2)改性瀝青溫度需要穩(wěn)定，不宜低于170 ℃。3)在盡可能高的溫度下進(jìn)行碾壓作業(yè)。

3.2 拌和

拌和環(huán)節(jié)的關(guān)鍵在于確?；旌狭习韬途鶆颉Ｔ诎韬妥鳂I(yè)時，配備全自動的纖維投料裝置就尤為重要。

拌和時，纖維添加應(yīng)與拌和同步進(jìn)行，先干拌5 s～8 s，再投入礦粉濕拌。拌和好的混合料應(yīng)當(dāng)天使用完畢。

摻加的纖維量應(yīng)按混合料總量的質(zhì)量百分比計(jì)算。用于SMA混合料的木質(zhì)素纖維一般按不少于0.3%的比例進(jìn)行控制，礦物纖維一般按不少于0.4%的比例進(jìn)行控制，在施工中根據(jù)實(shí)際情況可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3.3 運(yùn)輸

向運(yùn)料車放料時，為減少瀝青混合料顆粒離析，裝料宜分3次以上進(jìn)行。在運(yùn)輸、等候中，如發(fā)現(xiàn)有瀝青結(jié)合料沿車廂板滴漏等情況，應(yīng)采取相應(yīng)措施。

運(yùn)輸中需覆蓋保溫。

3.4 攤鋪

不得在雨天或下層潮濕的情況下鋪筑SMA路面。

攤鋪機(jī)宜采用非接觸式平衡梁，采用2臺攤鋪機(jī)攤鋪。改性瀝青粘度高，攤鋪?zhàn)枇Υ?，采用履帶式攤鋪機(jī)為宜。攤鋪速度控制在1 m/min～3 m/min為宜，應(yīng)盡量減少攤鋪機(jī)停頓次數(shù)。

3.5 碾壓

碾壓環(huán)節(jié)是確保SMA路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

碾壓機(jī)具上，應(yīng)使用鋼筒式壓路機(jī)和振動壓路機(jī)，不宜使用輪胎壓路機(jī)。

為確保碾壓質(zhì)量，按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則，壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行慢速碾壓，碾壓速度控制在4 km/h～5 km/h為宜。

初壓時，使用2臺鋼筒式壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)同時進(jìn)行。碾壓長度應(yīng)與攤鋪速度相匹配，一般不超過20 m。碾壓遍數(shù)為1遍。

復(fù)壓時，使用重型振動壓路機(jī)緊跟在初壓后進(jìn)行，選擇壓路機(jī)噸位以不壓碎集料，又能確保壓實(shí)度為準(zhǔn)。碾壓遍數(shù)不少于3遍。

終壓以消除輪跡為主，緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行，碾壓遍數(shù)為1遍。

在進(jìn)行碾壓作業(yè)時，應(yīng)防止出現(xiàn)過度碾壓問題。在進(jìn)行的現(xiàn)場抽樣時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度達(dá)到98%以上，或孔隙率不大于6%時，應(yīng)中止碾壓。

3.6 接縫處理

在SMA路面施工中，應(yīng)通過碾壓避免縱向冷接縫的產(chǎn)生，對產(chǎn)生的橫向施工縫應(yīng)采用平接縫。

在混合料未完全冷卻前就應(yīng)該進(jìn)行平接縫切縫，沖洗干凈后待其干燥，再涂刷粘層油進(jìn)行新料鋪筑。

4 結(jié)語

SMA路面是我國從國外引進(jìn)的一種新型瀝青混合料結(jié)構(gòu),在高溫抗車轍、低溫抗裂、抗老化、抗滑及耐久性等路面性能方面都比傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)優(yōu)越，但成本較高。在選擇采用SMA路面時，從本地區(qū)的實(shí)際情況出發(fā)，應(yīng)綜合考慮材料、經(jīng)濟(jì)條件等因素，以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 龔 玨.通平高速SMA路面施工質(zhì)量控制[J].江西建材，2014(1)：35-36.

[2] 裴曉亞.SMA瀝青路面的施工工藝及質(zhì)量控制[J].山西建筑，2014，40(13)：163-164.

[3] 呂英奇.淺議SMA瀝青路面施工[J].中國科技投資，2014(A09)：5-7.

OnrawmaterialsqualitycontrolandconstructioncraftinSMAroadbedconstruction

XUYu-xia

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesAdministrativeDivision，Taiyuan030002,China)

According to the feature of SMA mixture, the paper analyzes its requirements for the raw materials, illustrates the construction craft of SMA roadbed from the temperature control, mixing, transportation, paving, compaction, and seam treatment, and points out the roadbed has stronger non-deformability and water damage resistance, so as to improve the safety and comfort of transportation.

SMA roadbed, raw material, quality, construction

1009-6825(2014)33-0135-03

2014-09-13

徐宇霞(1977- )，女，工程師

U416.217

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