AC-13路面与SMA-13路面在南方地区对比研究

张方义熊站成杜辰栋

中交一公局第六工程有限公司天津市300000

摘要：目前，我国的高速公路路面面层结构普遍采用沥青混凝土路面，沥青混凝土路面的强度、水稳性、耐久性、平整度、舒适性等使用性能的均比较好，而且容易维修，便于管理。本文研究宗旨是对AC-13路面与SMA路面在南方地区就施工成本、使用效果、施工环境等方面进行对比分析。

关键词：AC-13路面；SMA路面；施工成本；施工环境；对比分析

1、前言

我国的高速公路路面面层结构普遍采用沥青混凝土路面，从长期使用的实践中发现，由于我国改革开放后经济建设高速发展，交通量猛增，车辆大型化、渠道化、超载严重，加上气候因素的影响，尤其是水损害的破坏作用，使沥青路面建成通车不久即发生早期损坏，达不到设计年限的要求，一般使用寿命仅为设计的50％～70％，制约了沥青混凝土路面的发展。

SMA路面最早诞生于20世纪60年代的德国，80年代起欧洲应用，90年代起传入美国。我国在90年代初期开始引进这一新技术，现正在推广应用。SMA是一种由沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成一体的沥青混合料，它的最基本的组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分。研究和实践表明，它与普通沥青路面比较，具有抗车辙、抗裂、抗滑、水稳性及耐久性等优点，使用性能全面改善和提高，因而得到迅速发展和广泛推广应用于公路、城市道路、机场跑道等工程领域。

2、AC-13C路面

AC-13C沥青混凝土属于悬浮密实结构，该沥青混合料密实程度高，空隙率低，从而能够有效地阻止沥青混合料使用期间水的侵入，降低不利环境因素的直接影响，因此悬浮密实结构的沥青混合料具有水稳性好、低温抗裂性和耐久性好的特点。但由于该结构中粗集料颗粒处于悬浮状态，使混合料缺少粗集料颗粒的骨架支撑作用。所以在高温使用条件下，悬浮密实结构的沥青混合料因沥青结合料粘度的降低，易造成混合料产生过多的变形或形成车辙，导致路面高温稳定性病害的产生。

3、SMA-13C路面

SMA-13C属于间断密级配矿料形成的骨架密实结构，该沥青混合料中既有足够数量的粗集料形成骨架，对夏季高温防止沥青混合料变形，减缓车辙的形成起到积极的作用；同时又因具有数量合适的细集料以及沥青胶浆填充骨架空隙，形成高密实度的内部结构，不仅很好地提高了沥青混合料的抗老化性，而且在一定程度上还能减缓沥青混合料在冬季低温时的开裂现象。

4.现场工程实例

湖南武靖项目位于湖南省西南部，属亚热带季风湿润气候区，气候温和，降水充沛，四季分明，无霜期长，严寒酷暑时间。年平均降水量一般1300-1400毫米，最高可达1800毫米，4-8月为雨季，约占全年总降雨量的40%。年平均气温16℃左右，一月最冷，极端最低气温-11℃，平均0-8℃，七月最热，极端最高气温40℃。区内立体气候明显，灾害性天气时有发生，主要是暴雨，多发生在每年的4至8月份，沥青上面层采用的4cm厚AC-13C细粒式SBS改性沥青混凝土面层。

湖南娄衡项目位于湖南省中部，属中亚热带季风湿润气候区，气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春湿多变，夏秋多晴，严冬期短，暑热期长；年平均气温16.5-17.5℃，年极端最高气温40.1℃，年极端最低气温-12.1℃。多年平均降水量1300-1400毫米，日间最大降水量147.3毫米，降水多集中在4-7月，沥青上面层采用的4cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13C上面层。

5、AC-13C路面与SMA-13C路面对比分析

5.1施工环境

5.1.1施工温度

SMA-13C路面与AC-13C路面相比，施工难度要大一些，尤其是同时使用改性沥青时，施工时应特别注意施工温度。因为SMA需要加入较多数量的冷矿粉、纤维，有的改性剂也是冷态直接投入的，所以集料加热温度需要更高一些。当使用改性沥青时，温度低了有可能拌合不均匀。应该视改性剂及纤维稳定剂的品种和剂量的不同，确定施工温度。SMA-13C路面与AC-13C路面的施工温度还应根据施工的气候条件（温度和风）、材料等具体实际情况确定。

5.1.2摊铺

SMA-13C路面与AC-13C路面相比，粘度高，摊铺阻力大，并且SMA是间断级配，混合料全幅摊铺的弊端很大，粗集料容易产生离析，施工敏感性比较大。所以摊铺机的摊铺宽度不能伸长太多，一般不宜超过6m，最大不得超过8m。SMA-13C路面宜采用两台相同型号的摊铺机组成梯队形式摊铺，由于生产效率下降，出现了SMA供料不足，为使摊铺机不间断的均匀摊铺，摊铺速度要比AC慢一些。由于现在对沥青上面层平整度的要求更加严格，尽量避免纵向接缝，加上摊铺机各项性能的提高，娄衡项目和武靖项目都是采用一台福格勒摊铺机进行全断面摊铺，摊铺速度也不受影响，这样生产效率也是一样的。

5.1.3碾压

SMA-13C路面与AC-13C路面相比，在碾压时特别容易粘轮，一般情况下不需要用胶轮压路机进行碾压。由于SMA的主要是粗集料相互嵌挤形成的骨架密实结构，利用吨位大的胶轮压路机能使粗集料的棱角破碎、断裂，从而影响路面强度。娄衡项目SMA-13C路面是采用6台双钢轮压路机组合进行碾压，武靖项目AC-13C路面是采用3台双钢轮和3台胶轮的组合进行碾压的。

5.3使用效果

SMA-13C与AC-13C沥青混合料作为路面材料，在使用过程中要承受行驶车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响，在具有一定的承载能力的同时，还必须表现出足够的高温稳定性、低温抗裂性、良好的水稳性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等诸多技术特点，以保证沥青路面有良好的服务功能。AC-13C路面在高温使用条件下，沥青混合料因沥青结合料粘度的降低，易造成混合料产生过多的变形或形成车辙，导致路面高温稳定性病害的产生。而SMA-13C路面兼具了上述所有的技术特点，是一种优良的路用结构类型，具有良好的路用性能。

6、结束语

从整个路面使用寿命和使用效果来看，SMA路面与AC路面比较，抗裂、抗滑、水稳性及耐久性等技术特点都明显的提高，特别是很好的解决了高温稳定性，使用性能得到了全面改善和提高，因而迅速得到发展和广泛推广应用于公路、城市道路、机场跑道等工程领域。

参考文献：

【1】《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》（SHCF40-01-2002）人民交通出版社

【2】《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）人民交通出版社