SMA瀝青路面施工控制 技術(shù)要點探析

王秋華

SMA 屬于瀝青混凝土，厚度較薄，要充分發(fā)揮其性能，需注重對原材料的利用，科學(xué)合理的設(shè)計配合比，選擇良好的工藝，強化對施工程序的管理，方可確保工程質(zhì)量，最終實現(xiàn)對路面性能的提升。本文以某工程為例子，以多方面為切入點，比如瀝青用量，對路面施工要點進行了探究，希望能幫助到相關(guān)人士。

SMA 是一種瀝青混合料，主要基于瀝青結(jié)合料，向其中添加適量的其它材料，以構(gòu)成粗細料骨架，通常情況下，摻料主要有礦粉及纖維等。由于具備一系列顯著的優(yōu)勢，比如高溫穩(wěn)定、抗滑性能好，進而得到廣泛的關(guān)注，此外，其有著較好的降噪效果，得到了大力的推廣。

一、工程概述

小磨公路總長約為186km，隧道共長大概為23km，共有34 座隧道，是國內(nèi)西部重要的通道，屬于典型示范工程，當?shù)貧夂驗闊釒Ъ撅L(fēng)氣候，年降雨量充沛，約為1500mm，平均氣溫為21℃，所以采用SMA 瀝青混合料來作為上層，厚度為4cm。某單位承擔共30km 的工程項目，其中包括防護、隧道及路基等，隧道全長約為4.4km，共有7 座隧道。

二、施工控制技術(shù)要點

1.原材料控制

（1）改性瀝青

對于瀝青結(jié)合料而言，需滿足瑪蹄脂（圖1）的要求，由于要摻雜別的材料，所以要具備較高的粘度，通過有關(guān)工序加工后，比如拌和，方可將穩(wěn)定性充分體現(xiàn)出來。依據(jù)相關(guān)研究得知，使用普通基質(zhì)瀝青，SMA 的效果并不理想，合理、有效使用改性瀝青，才能發(fā)揮出優(yōu)勢。在使用改性瀝青后，其優(yōu)越性可體現(xiàn)于以下方面：提高使用年限；增強高溫穩(wěn)定性，防止因高溫而發(fā)生不好現(xiàn)象，比如車轍；提升早期強度，實現(xiàn)對拌和性能的優(yōu)化；提升粘結(jié)能力，保障集料具備較好的內(nèi)聚力，避免水分浸入集料，而出現(xiàn)碰水剝落的現(xiàn)象；在低溫條件下，提升抗裂性能，降低路面剛性收縮，防止發(fā)生凍裂的情況。

（2）集料方面

對于粗集料質(zhì)量，SMA 對其有著較高的要求，粗集料性能和SMA 息息相關(guān)。為形成骨架結(jié)構(gòu)，要求骨料夠硬、耐磨性好，構(gòu)造有著一定的粗糙度，形狀盡可能為立方體，通過荷載的作用，在集料摩擦下，有著較好的嵌擠作用，在擠壓中，避免破碎碎石顆粒。值得一提的是，對于磨耗值及顆粒含量，應(yīng)加以重視。通常情況下，磨耗值需超過30%；顆粒含量不可超過15%，若情況允許，應(yīng)最大限度低于10%，以形成較好的嵌擠，同時盡可能保持完整。通過對石灰?guī)r的使用，可軋制而成細集料，要求石灰?guī)r干凈，有著較強的硬度，及嵌擠性能，與此同時，有著合理的粗細級配，在高溫條件下，能實現(xiàn)對穩(wěn)定性的改善。對于多項指標而言，應(yīng)和規(guī)范要求相符，其中砂含量應(yīng)超過65%,棱角性應(yīng)高于45%。

圖1 瑪蹄脂

礦粉（圖2）：在用量方面，相比于一般瀝青混合料，SMA 礦粉要高出4%左右，因為添加纖維，便于團粒分散，促使粉膠比大于1.2，介于1.8～2.0 之間，在SMA 成分中，瑪蹄脂占據(jù)較大比例，所以混合料性能不但與瑪蹄脂有關(guān)，且和粘結(jié)性有很大聯(lián)系。在制作礦粉時，往往采用石灰石粉，且要求磨碎，為提高粘附性，可添加適量的水泥及消石灰。需要注意的是，在使用這兩種材料之后，會和水蒸氣形成反應(yīng)，生成氧化物，有著較大的極性，最終會生成兩種物質(zhì)，一是碳酸鈣，二是水泥石，若使用過量，將促使瀝青變脆，因此要加以控制使用量。在對粉料進行回收時，要避免使用除塵設(shè)備，當回收粉料時，會夾帶大量的粘性顆粒，在受到水作用后，會形成兩種現(xiàn)象，一是失水干縮，二是吸水膨脹，致使路面早期水損害。

圖2 礦粉

纖維：在SMA 中，將纖維視為穩(wěn)定劑，其作用主要體現(xiàn)于以下幾方面：在摻和纖維后，能提升混合料韌性；提高粘度，在加入纖維之后，當瀝青處于流動狀態(tài)時，會形成一定的阻力，很大程度上，可強化抗剪切能力，由此針對瀝青路面，增加其抗車轍能力；增粘效果不但和加入量有關(guān)，且在一定程度上，與纖維長度息息相關(guān)，對于混合料強度而言，其和加入量呈正比例關(guān)系。對于纖維穩(wěn)定劑而言，可將其分為兩種，一是無機纖維，二是有機纖維，現(xiàn)如今，應(yīng)用最廣的是有機纖維。正式施工前，需對添加劑進行標定，同時以定期的形式，來開展標定操作，對于質(zhì)量誤差，應(yīng)介于加入量的上下10%之間，并進行充分地攪拌，不可出現(xiàn)結(jié)團結(jié)塊的情況，不然的話，在完成碾壓之后，極容易發(fā)生油斑的現(xiàn)象。

2.級配控制方面

對于SMA 級配而言，可在以下方面充分體現(xiàn)其特點：采用粗集料，來制成骨架，之后添加細集料，并利用礦粉，來進行填充，以便形成良好的骨架嵌擠，促使作用得到充分發(fā)揮。針對SMA 級配，其實質(zhì)上屬于間斷性級配，在級配范圍方面，相比于一般的瀝青混凝土，所容許的范圍較窄。實際施工過程中，對于級配波動情況，要加大觀察力度，第一時間進行相應(yīng)的調(diào)整，嚴格遵循相關(guān)原則進行，不可一味地照搬所規(guī)定的中值；與此同時，可結(jié)合一系列因素，來開展調(diào)整，比如氣候特點，促使路用性能和這些因素相匹配。

3.瀝青用量和溫度控制

與一般瀝青混凝土來講，在瀝青用量方面，SMA相對較多。若使用的瀝青量較少，會增加孔隙率，致使出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象，極大影響路面耐久性；若使用較多的瀝青量，會極大弱化集料抗高溫能力。所以在瀝青粘度方面，SMA 有著較高的要求，所以對于施工溫度，相比于一般瀝青混合料，SMA 較高，不然的話，若施工溫度較低，會極大提高混合料粘度，進而難以進行施工，若溫度較高，則極有可能出現(xiàn)老化現(xiàn)象。具體施工時，要有效控制加熱溫度，一般情況下，應(yīng)介于170℃至180℃間；在對集料進行控制時，溫度應(yīng)處于200℃左右，而出廠溫度應(yīng)處于180℃左右。

4.混合料的攤鋪和碾壓

在攤鋪施工時，應(yīng)注意以下問題：因為混合料有著很強的粘接性，為避免出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，在碾壓溫度方面，SMA 有著較高的要求，要快速完成攤鋪過程，之后第一時間進行碾壓，需要注意的是，要加以控制攤鋪速度，速度不可太大，要緩慢進行，要保持一定的持續(xù)性；在出現(xiàn)缺陷的情況下，可采用兩種方式，一是替換混合料，二是人工找補，若情況較為嚴重，要及時鏟除，同時全方位分析原因，并進行相應(yīng)地調(diào)整；通常情況下，會將SMA 作為罩面，厚度是非常重要的，在正式攤鋪前，對于承層厚度，要加大檢查力度，若厚度達不到要求，可提高SMA 厚度，以得到調(diào)整，對于松鋪系數(shù)，要及時進行明確，并確保準確度，以保障厚度滿足設(shè)計要求。

在進行碾壓施工時，應(yīng)注意以下問題：在碾壓溫度方面，相比于一般的瀝青混合料，SMA 的較高，不過SMA 的結(jié)構(gòu)層并不厚，在較短時間內(nèi)，溫度會逐漸下降。在碾壓溫度較低的情況下，有礙于碾壓施工的進行，難以消除輪跡，在此基礎(chǔ)上，會降低路面平整度，與此同時，會增加出現(xiàn)滲水情況的概率。當溫度較低時，難以實現(xiàn)預(yù)期效果，極易壓碎棱角，在表面出現(xiàn)泛白的現(xiàn)象。所以，要有效掌控碾壓溫度。基于壓實順序，將其和機具有效融合，要防止因碾壓速度的不合理現(xiàn)象，而導(dǎo)致路面被推移，比如突然剎車。在碾壓速度較低的情況下，會對壓實質(zhì)量造成極大影響；若碾壓速度較大，會導(dǎo)致路面出現(xiàn)一系列問題，比如橫向裂紋。因為結(jié)構(gòu)層不夠厚，實際碾壓時，應(yīng)采用低振幅方式，并結(jié)合高振頻來進行碾壓，通過試驗路，既可明確振幅，也可確定振頻。

三、結(jié)語

通過以上分析得知，顆粒含量不可超過15%，若情況允許，應(yīng)最大限度低于10%，以形成較好的嵌擠，同時盡可能保持完整；實際施工中，對于級配波動情況，要加大觀察力度，第一時間進行相應(yīng)的調(diào)整，嚴格遵循相關(guān)原則，不可一味地照搬所規(guī)定的中值；具體施工時，要有效控制加熱溫度，一般而言，應(yīng)介于170℃至180℃間，在對集料進行控制時，溫度應(yīng)處于200℃左右。