浅谈SMA改性沥青混合料面层施工技术

乔青

杭州市交通工程集团有限公司 310007

摘要：沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt，简称SMA)，是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青混合料。由于SMA改性沥青混合料面层具有高温抗车辙、低温抗裂、疲劳抗裂、抗水损害、抗老化与抗滑方面的特点，被广泛用于修建高速公路、重交通道路、机场跑道和桥面工程。本文根据笔者从业经验，对SMA改性沥青混合料生产和运输、摊铺、碾压、接缝等施工环节做简要阐述。

关键词：SMA；改性沥青；面层施工

一、工程概况

宁波某路面工程第LM2标段：桩号范围为K71+479～K94+662，全长23.183公里，含象山停车区、长街互通、明港枢纽。主要工程内容包括桩号范围内的主线路面工程(含底基层、基层、面层)。

路面结构及工程量：级配碎石垫层41474 m²，34cm厚水泥稳定碎石底基层249854.5 m²，20cm厚水泥稳定碎石基层262947.6m²，8cm厚粗粒式沥青混凝土161781 m²，6cm厚中粒式沥青混凝土226144 m²，4cm厚SMA改性沥青路面255420m²。

二、生产和运输

（一）生产

1.SMA改性沥青混合料正常生产温度应根据改性沥青品种、黏度、气候条件、铺装层的厚度确定，正常生产温度可根据实践经验并参照表1-1选择^[2]。通常宜较普通沥青混合料的生产温度提高10～20℃。当采用表1-1以外的聚合物或天然沥青改性沥青时，生产温度由试验确定。

SMA改性沥青混合料的正常生产温度范围（℃） 表1-1

工序	改性沥青品种			测量部位
	SBS类	SBR乳胶类	EVA、PE类
基质沥青加热温度	160～165			沥青加热罐
改性沥青现场制作温度	165～170	-	165～170	改性沥青车
成品改性沥青加热最高温度	175	-	175	改性沥青车或储油罐
集料加热温度	190～220	200～210	185～195	热料提升斗
SMA混合料出厂温度	170～185	160～180	165～180	运料车
混合料最高温度（废弃温度）	195			运料车
混合料贮存温度	拌合出料后降低不超过10			贮存罐及运料车

2. SMA改性沥青混合料宜采用间歇式拌合设备生产，这种设备除尘系统完整，能达到环保要求；给料仓数量多，能满足配合比设计配料要求；且具有添加纤维等外掺料的装置，如图2-1。

图2-1 间歇式装置主要部件布置图^[1]

3.SMA改性沥青混合料拌合时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀包裹骨料为度。间歇式拌合机每盘的生产周期不宜小于45s（其中干拌时间不少于5～10s）。SMA改性沥青混合料的拌合时间应适当延长。

4.间歇式拌合机宜备有保温性能好的成品储料仓，贮存过程中混合料温降不得大于10 ℃，且具有沥青滴漏功能。SMA改性沥青混合料只限当天使用。

5.添加纤维的沥青混合料，纤维必须在混合料中充分分散，拌合均匀。拌合机应配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送装置喷入拌合锅，拌合时间宜延长5s以上。颗粒纤维可在粗骨料投入的同时自动加入，经5～10s的干拌后，再投入矿粉。

6.使用改性沥青时应随时检查沥青泵、管道、计量器是否受堵，堵塞时应及时清洗。

（二）运输

1.由于SMA改性沥青混合料胶泥粘稠，更容易粘附在车厢上，因此运料车在装载之前，都要涂隔离剂防止粘附。要谨慎选择合适的隔离剂，隔离剂可以是肥皂水、石灰水或油水混合物，禁止使用纯燃料油作为隔离剂，这容易对沥青混合料造成不利影响^[1]。在车厢上涂覆隔离剂时，要清除任何多余的隔离剂，防止在车厢底部汇集成塘，可通过车厢升降实现。

2.在运料车装载时，应采用多次卸料以减少较大集料滚落至卸料堆边部而引起离析。^[1]

3.必须重视运输过程中对混合料的防护，在任何情况下，运料车运输过程中都应加盖厚帆布保温，以防混合料表面因降温结壳。特别是在气候寒冷或运输时间长时，更要将厚帆布可靠绑扎，防止空气进入，全部防护罩都应与车厢边部搭接，并沿车厢的侧部与后部整齐绑扎。

三、施工

（一）摊铺

1.SMA改性沥青混合料的摊铺在满足普通沥青混合料摊铺要求外，还应做到：摊铺在喷洒有粘层油的路面上时，宜使用履带式摊铺机。摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。SMA改性沥青混合料施工温度应经试验确定，一般情况下，摊铺温度不低于160℃。

2.摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺速度宜放慢至l～3m/min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以及时排除。松铺系数应通过试验段取得，一般情况下改性沥青混合料的压实系数在1.05左右。

3.摊铺机应采用自动找平方式，中、下面层宜采用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式，铺筑SMA混合料路面时采用非接触式平衡梁。

（二）试验段

在没有足够施工经验或施工条件发生变化时应修筑200m～500m试验路段，以确定各项施工参数^[3]。

通过试拌试铺，除了一般规范应该达到的目的外，还应达到以下目的：

1. 确认混合料的矿料级配和油石比，这是最重要的。从试验段看矿料级配和油石比是否合理，看矿料级配的均匀性、构造深度、沥青玛蹄脂的填充情况和丰满程度。

2.确认施工工艺，特别是碾压方式，如何配备压路机。从碾压过程中混合料的推拥情况和塌边情况判断是否形成良好的嵌挤作用；从渗水系数测定情况以及构造深度情况判断混合料的油石比是否合适。要从试验段的铺筑了解到路面表面构造深度以及施工工艺全过程，确定所有的施工参数。

3.从拌合厂取样进行一系列试验，检查能否满足各项技术要求。例如，沥青用量是否合适，压实度是否达到，从表面的构造深度、均匀情况、渗水程度、沥青光泽，综合判断级配是否合理，油石比是否恰当。

（三）压实与成型

1.SMA改性沥青混合料在执行普通沥青混合料的压实成型要求外，还应做到表3-1规定的施工温度^[2]。

SMA改性沥青混合料路面正常施工温度范围（℃） 表3-1

工序	使用改性沥青			测量部位
	SBS类	SBR胶乳类	EVA、PE类
摊铺温度	不低于160			摊铺机
初压开始温度	不低于150			摊铺机内部
复压开始温度	不低于130			碾压层内部
开放交通时的路表温度	不高于50			路表面

2.摊铺后应紧跟碾压，保持较短的初压区段，使混合料碾压温度不致降得过低。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机，从路外侧向中心碾压。在超高路段则低向高碾压，在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压。

3.SMA改性沥青混合料路面宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压，不应采用轮胎压路机碾压。

4.振动压实应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即紧跟在摊铺机后面，采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。这是保证平整度和密实度的关键。压路机的碾压速度参照表3-2规定。如发现SMA混合料高温碾压有推拥现象，应复查其级配是否合适。不得采用轮胎压路机碾压，以防混合料被搓擦挤压上浮，造成构造深度降低或泛油。

压路机碾压速度（km/h） 表3-2

压路机类型	初压			复压			终压
	适宜	最大	适宜		最大	适宜		最大
钢筒式压路机	1.5～2	3	2.5～3.5		5	2.5～3.5		5
振动压路机	1.5～2（静压）	5（静压）	1.5～2（振动）		1.5～2（振动）	2～3（静压）		5（静压）

5.施工过程中应密切注意SMA改性沥青混合料碾压产生的压实度变化，以防止过度碾压。

(四)接缝

1.SMA改性沥青混合料路面冷却后很坚硬，冷接缝处理很困难，因此应尽量避免出现冷接缝。

2.摊铺时应保证充分的运料车，以满足摊铺的需要，使纵向接缝成为热接缝。在摊铺特别宽的路面时，可在边部设置挡板。在处理横接缝时，应在当天路面施工完成后，在其冷却之前垂直切割端部不平整及厚度不符合要求的部分（先用3m直尺进行检查）并冲净、干燥，第二天，涂刷粘层油，再铺新料。

四、开放交通及其他

1.施工结束后路面温度降至50℃以下时方可开放交通。

2.雨期施工应做到密切关注气象预报与变化，保持现场、沥青拌合厂及气象台站之间气象信息的沟通，控制施工摊铺段长度，各项工序紧密衔接。运料车和工地应备有防雨设施，并做好基层及路面排水的准备。

3.施工应严格控制开放交通的时机。做好成品保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在改性沥青面层上堆放施工产生的土或杂物，严禁在已完成的改性沥青面层上制作水泥砂浆等可能造成污染成品的作业。

五、结束语

综上所述，要控制好SMA改性沥青混合料面层的施工，应从混合料生产温度、拌合设备操作、运输、摊铺、碾压和接缝方面入手。重点抓好摊铺、碾压和接缝三方面的施工环节，尽可能采用先进的机械设备和合理的配置，充分体现SMA改性沥青混合料路面的优势。

参考文献

[1]余叔藩.SMA路面设计与施工，人民交通出版社，2002.05。

[2]沈金安.改下沥青与SMA路面，人民交通出版社，1999。

[3]沈金安 李福普.SMA路面设计与铺筑，人民交通出版社，2003.11。