浅谈SMA改性沥青路面施工技术

周兵

巴彦淖尔市交通运输综合行政执法支队内蒙古巴彦淖尔市015000

摘要：社会经济的迅速发展，道路交通量日益增大，这对道路路面承载能力提出了更高要求，当前传统沥青材料已无法施工要求。作为一种路用性能良好的沥青材料，SMA改性沥青混凝土路面在现代高等级公路施工中得到广泛应用。本文对SMA改性沥青路面施工工艺和质量控制进行了分析与探讨以期为SMA改性沥青的应用提供参考。

关键词：SMA改性沥青；路面施工技术；

SMA沥青混合料作为一种新型材料所摊铺的的路面集中了其他各种路面的优点，孔隙率小但是表面粗糙，水稳定性以及耐久性好，而且高温稳定性也较好，具有很好的抗滑作用，耐裂不易老化。采用高性能改性沥青,是解决当前国内外路面使用寿命的重要技术措施之一。  

一、 SMA改性沥青特点分析

改性沥青SMA是改善骨架的密实结构,沥青用量多,粗集料多,矿粉用量多,细集料用量少。SMA路面是按照内摩擦角最大的原则,经间断级配的集料形成相互嵌挤的矿料骨架,然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种骨架密实结构。由于添加了纤维稳定剂和使用了改性沥青,克服了普通骨架密实结构易于离析的特点,同时增加的沥青用量也使骨料表面裹覆着较厚的沥青膜,混合料的粘结力得到了改善,使路面的使用性能得到提高。

二、SMA改性沥青路面施工技术

1.SMA原材料试验分析。SMA要保证粗集料间形成嵌挤的骨架结构,在SMA路面中,车辆荷载主要是由粗集料形成的骨架来承担与传递,与AC等悬浮结构相比,SMA 中的粗集料将承受更大的作用力,因此,粗集料必须石质坚硬,清洁,是呈近立方体的颗粒。细集料，采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩石或灰岩细集料。采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉,矿粉必须干燥清洁。SMA中矿粉的用量在10%左右,矿粉用量多,一方面可以增大矿料的比表面积,从而裹覆较多用量的沥青；另一方面,矿粉增加了SMA玛碲脂劲度,有助于增强SMA高温抗流变能力。抗剥落剂，由于玄武碎石与沥青的粘结力只有3-4级,规范规定要≥4级,因此,沥青中要掺抗剥落剂。一般掺量为沥青用量的0.3-0.6%。SMA的沥青用量较多, 为了防止施工时混合料中沥青析漏,需要在混合料中加入纤维稳定剂,一般可采用木质素絮状纤维,掺量为沥青混合料总质量的0.3%-0.4%。

     2.施工准备。(1)下承层处理。施工前，详细检查中面层质量，保证满足施工规定，并清理干净路面表层。待清理干净中面层且自然风干后，通过智能喷洒车均匀喷洒粘层油。(2)基层检查。施工前，针对基层部分，要做好重点指标的检查工作。比如标高、铺筑表面紧密度、表面平整度等，待各项指标满足要求后，才能进行下一步施工。(3)施工放样。施工放样前，要保证各项检测设备运行正常，无故障，随后测量水准点和中心线等数据。

3.SMA混合料拌和。采用间歇式拌和机进行SMA混合料拌和，由于本工程以热拌法为准，因此在拌和时需加热沥青等材料。通过导热油辅助加热沥青材料，其温度控制在160～165。C。将沥青、矿物等材料均匀拌和后，应保证无花白、离析等问题。为了保证拌和质量，还可按比例掺加聚丙烯腈纤维稳定剂。拌和后，保证沥青结合料被矿物颗粒均匀包裹，且使混合料具有良好的均匀性通过大型自卸车运输SMA改性沥青混合料，运输车速控制在30 km／h，不宜过快。运输到施工现场后，指派专人负责指挥运输车辆，保证运输工作有序进行。摊铺机就位后，调节好各项摊铺参数，比如仰角、速度、频率等。摊铺前，做好下面层清理工作，保证清洁、无杂物，确保沥青面层和下面层粘结良好。摊铺时，要做好摊铺温度控制，随时测量温度，保证摊铺效果。若遇到降雨等不良天气，再次摊铺时，需详细检查摊铺表面层是否存在积水问题，若存在则需铲除，重新摊铺。

4.改性沥青及SMA混合料的运输和摊铺。改性沥青混合料黏度较高摊铺阻力要比普通混合料大摊铺温度高，通常轮胎式摊铺机可能顶不动运料车当下层撒布粘层油时极易产生车轮打滑现象，摊铺机的摊铺宽度也不能像普通混合料那样大所以改性沥青摊铺一般需要使用履带式摊铺机。对SMA混合料松铺系数要比普通混合料小得多混合料的可压实余地很小，为了保证路面的平整度拌和机与摊铺机的能力必须匹配，要尽量减少摊铺机的停顿次数要按照规范要求做到缓慢连续不间断且均匀地摊铺运料车也要有富余不允许出现摊铺机等候运料车的情况一般要求在摊铺机前至少要有3台以上的运料车等候，改性沥青SMA混合料在摊铺过程中，遇到降雨必须立即停止摊铺并且事先要注意天气预报，若碾压成型有困难的必须及时铲除掉并将已经摊铺的混合料迅速碾压。

5.改性沥青SMA混合料的碾压。改性沥青混合料的一般掌握的碾压成型的最低温度为130℃压实工艺在高温下碾压显得特别重要对压实机具也没有特别要求，与普通沥青混合料没有太大的区别除了提高碾压温度外没有太大的不同。改性沥青SMA混合料厚度比较薄温度下降较快通常都在表面层使用要注意不能在温度下降以后才碾压。SMA必须采用刚性轮碾压，不容许采用轮胎压路机碾压。碾压SMA必须密切注意压实度的变化。对SMA结构来说，过度碾压会变成像含水量很大的弹簧土路基一样，无法稳定。因此，只能通过严格控制碾压遍数的方法控制压实度。一般初压用10吨钢碾紧跟在摊铺机后面压1-2遍，或者振动压路机振动碾压2-3遍，最后用较宽的刚性轮碾压一遍结束。

6.SMA路面的接缝处理。SMA路面接缝处理较常规热拌沥青混合料要困难，若不避免冷接缝应在施工完毕路面尚未完全冷却前用切割机切割好施工中要尽可能避免冷接缝然后用水将接缝处冲刷干净，涂刷粘层油即可摊铺新混合料进行施工继续进行施工。施工时将已铺混合部分留下10-20㎝宽暂不碾压采用两台摊铺机时纵向接缝应采用热接缝，跨缝碾压以消除缝迹作为后铺部分的高程基准面。原路面必须消除边缘处压实度不足部分约3m横向接缝要先处理原铺沥青路面，为了形成垂直的接缝面用切缝机锯齐并用热沥青涂抹。SMA混合料的组成有两部分：沥青玛蹄脂和粗集料骨架。在高温条件下，因为SMA混合料含粗集料较多，而在骨架嵌挤的作用下，混合料抵抗外力的变形能力很强，所以SMA混合料具有高温抗车辙性能。SMA混合料中的矿料是间断级配的，而且碎石也是高质量的，具有耐磨、坚硬等优点，所以SMA路面的摩擦系数以及构造的深度较大，减少溅水及噪声的同时，沥青路面耐磨性和抗滑性也较好，从而提高了公路路面的质量。SMA混合料中的沥青玛蹄脂能够很好的填实粗集料骨架的空隙，所以SMA混合料由于空隙小，沥青与空气或水的接触就少，所以SMA混合料对基层、中层和下层具有较好的隔水作用及保护作用，因此SMA混合料具有较高的稳定性、抗老化性及抗疲劳性，使用的寿命也就更长，路面的整体强度也更高。

随着国民经济的发展, 综上所述，沥青路面是我国高等级公路最常见的一种路面形式，在行车荷载和自然因素长期作用下，路面往往会出现大量病害问题，比如裂缝、车辙、坑槽等，这大大降低了路面的使用性能，缩短了工程使用寿命。为了有效提升沥青路面使用性能，必须积极研发新技术、新材料、新工艺。SMA改性沥青作为一种常见的改性沥青材料，在温度变化条件下SMA改性沥青混凝土路面材料性能变化很小，且具有良好的抗滑、抗车辙能力。因此，开展SMA改性沥青路面施工技术研究具有重要意义。

参考文献：

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[3]兰世刚.公路工程施工中改性沥青SMA 路面施工技术及应用[J].城市建设理论研究（电子版），2019(18).