SMA改性瀝青路面施工技術(shù)及應(yīng)用

張煒炯

（張家口市公路施工管理處，河北 張家口 075000）

一、SMA的特點(diǎn)

SMA是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充于間斷級配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料，它起源于20世紀(jì)60年代的德國。該材料具有良好的耐高溫性、低溫穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性，能夠消除材料的分散問題，確保路面質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明，在高速公路工程中使用SMA改性瀝青后，集料的嵌擠性、耐久性、水穩(wěn)定性、抗滑性能都明顯提高，在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)施工材料的不足。

二、SMA改性瀝青路面施工技術(shù)的工藝流程

（一）原材料準(zhǔn)備工作

購買原材料前，采購人員應(yīng)前往材料市場進(jìn)行全面調(diào)查，優(yōu)選技術(shù)水平高、信譽(yù)度好、質(zhì)量穩(wěn)定的單位供應(yīng)原材料，并且在使用前進(jìn)行必要的質(zhì)量檢測，詳細(xì)記錄材料的性能以及技術(shù)參數(shù)，保證材料質(zhì)量合格。此外，為了確保材料的黏結(jié)性，讓SMA改性瀝青與集料聯(lián)合使用，材料的韌性與穩(wěn)定性也必須符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。

1.粗集料

粗集料應(yīng)符合潔凈度要求，沒有任何雜質(zhì)，且材料粒徑、硬度、表面粗糙度等均符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，同時(shí)具備較高的鑲嵌擠壓能力，和瀝青材料的黏結(jié)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)奠定基礎(chǔ)。SMA改性瀝青上面層集料質(zhì)量指標(biāo)要求如表1所示。

2.纖維穩(wěn)定劑

為確保改性瀝青材料的性能符合要求，可以將瀝青與集料組合成整體結(jié)構(gòu)，在具體施工中最好采用木質(zhì)纖維與礦質(zhì)纖維作為穩(wěn)定劑。此外，還應(yīng)提前做好試驗(yàn)檢測，確保其在高溫環(huán)境下穩(wěn)定性也符合標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格控制各類材料的添加比例，木質(zhì)纖維含量占比控制在0.3%左右，礦物纖維含量占比控制在0.4%左右，且材料潔凈度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表1.SMA改性瀝青上面層集料質(zhì)量指標(biāo)要求

（二）混合料配合比設(shè)計(jì)

按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格檢測材料性能。加強(qiáng)對配合比參數(shù)的控制，確保拌和、運(yùn)輸與施工等各環(huán)節(jié)都在可控范圍內(nèi)。按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做好空隙率、車轍方面的試驗(yàn)檢測，確保油石比符合技術(shù)要求。通過馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行材料性能檢測，確保SMA改性瀝青的配合比符合技術(shù)要求。嚴(yán)格執(zhí)行上述檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和流程，確保配合比性能符合要求，為拌和質(zhì)量合格奠定基礎(chǔ)。

（三）混合料拌和

由于混合料中細(xì)料含量較低、礦粉含量較高，可選用間斷級配方式進(jìn)行拌和處理。在拌和混合料前，一定要按照要求做好稱重處理，確保各類材料的添加比例符合技術(shù)要求。在拌和過程中，應(yīng)該做好質(zhì)量管理和控制，嚴(yán)格按照工藝流程開展工作，確保木質(zhì)纖維攪拌均勻、混合料穩(wěn)定性符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還要做好拌和環(huán)節(jié)的溫度控制，一般來說，拌和溫度要比規(guī)定的材料溫度高出10～20℃，處于170～180℃之間為宜。通常情況下，拌和時(shí)間要控制在90s左右，確保材料的均勻性、和易性均符合要求。待拌和完成且材料質(zhì)量符合要求后，方可運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，運(yùn)輸過程中確保不發(fā)生離析現(xiàn)象。

（四）混合料攤鋪施工

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，要嚴(yán)格控制攤鋪溫度，確保各類材料能夠穩(wěn)定黏結(jié)為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，且路面壓實(shí)度、耐磨性也符合要求。SMA改性瀝青的最佳攤鋪?zhàn)鳂I(yè)溫度為160～180℃，如攤鋪?zhàn)鳂I(yè)溫度低于140℃，混合料需要做廢棄處理。

表2.各施工材料/階段的溫度控制要求

為確保路面平整度符合施工要求，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)遵循均勻、連續(xù)、緩慢的基本原則，中途不能有急剎車、急轉(zhuǎn)彎等情況。一般而言，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)大多采取分層攤鋪的方法，單層攤鋪厚度保持在30cm為宜；攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度控制在1～3m／min左右，攤鋪過程中要及時(shí)處理路面存在的裂縫或者褶皺病害，保證壓實(shí)性能合格。

（五）混合料碾壓施工

碾壓施工質(zhì)量的好壞直接影響到路面的平整度、耐久性與穩(wěn)定性。由于SMA改性瀝青在120℃時(shí)會發(fā)生凝固反應(yīng)，且攤鋪施工后材料溫度會快速降低，因此施工人員要嚴(yán)格把控作業(yè)流程，待攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成后立即開展碾壓施工，且壓路機(jī)的行駛速度控制在1.5～3.5km／h，嚴(yán)格按照初壓、復(fù)壓、終壓的順序進(jìn)行施工。此外，為確保碾壓施工符合質(zhì)量要求，提升碾壓施工效率，要在壓路機(jī)的鋼輪上噴灑水，避免黏輪的情況出現(xiàn)。當(dāng)路面出現(xiàn)油斑后，要迅速采取有效措施進(jìn)行處理，確保路面質(zhì)量及美觀度。

（六）接縫處理

SMA瀝青混合料的溫度下降快，因而接縫處理難度較高。為提升接縫施工質(zhì)量，確保路面平整度符合要求，待碾壓結(jié)束后應(yīng)該立即處理接縫部位，在瀝青冷卻前結(jié)束各項(xiàng)施工。處理橫向接縫時(shí)，要把不平整或者不符合要求的部分切除；處理縱向接縫時(shí)，需要設(shè)置擋板結(jié)構(gòu)。

（七）質(zhì)量檢測

待所有施工結(jié)束后，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展質(zhì)量檢測，如發(fā)現(xiàn)路面平整度、透水性、厚度等參數(shù)不符合要求，應(yīng)立即采取修復(fù)措施。經(jīng)檢測工程質(zhì)量合格后，冷卻24h可開放交通。

三、SMA改性瀝青路面施工技術(shù)的應(yīng)用效果

某高速公路施工完成后，檢測單位對SMA改性瀝青路面施工技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)路面工程的各項(xiàng)指標(biāo)均符合相關(guān)要求。

（一）提高路面工程的整體性能

檢測單位在搜集和掌握全部技術(shù)資料、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目工程質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。經(jīng)過全面分析和檢測后發(fā)現(xiàn)，路面工程質(zhì)量和施工技術(shù)規(guī)范均符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)及要求。在高速公路工程中應(yīng)用SMA改性瀝青，能夠提升混凝土路面的抗裂性能，確保其具備較高的穩(wěn)定性與抗水害性能，且項(xiàng)目通車運(yùn)行兩年后，并未發(fā)生車轍、坑槽、裂縫等路面病害。

（二）節(jié)約高速公路施工成本

與石油瀝青材料相比，SMA改性瀝青屬于新型混合材料，且材料成本比較低，應(yīng)用于高速公路工程后能夠降低機(jī)械租賃費(fèi)用與人工成本，且施工流程更簡單，能夠延長路面的使用壽命。

（三）環(huán)境效益比較明顯

SMA改性瀝青的環(huán)保性能較好，應(yīng)用于高速公路工程后，能夠降低廢棄物排放量，充分保護(hù)自然環(huán)境。

四、結(jié)語

將SMA改性瀝青應(yīng)用于高速公路工程后，不僅能提升路面質(zhì)量，滿足高速公路的運(yùn)行需求，還能降低施工成本、產(chǎn)生環(huán)境效益，因而被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)領(lǐng)域。