SMA路面施工质量控制要点分析

张宿峰，郭桂爽

(1.绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程建设指挥部;2.江苏省交通科学研究院)

1 概述

SMA沥青路面于20世纪90年代引入中国，在国内的应用已经有20年的时间。实践证明，SMA沥青路面具有优异的高温稳定性即抗车辙能力和良好的低温稳定性，出现早期损害的情况较少，所以在部分省份的高速公路、市政公路上被广泛采用。但另一方面，由于SMA路面对于级配、沥青用量、纤维用量、拌和时间、碾压温度、碾压工艺等环节有较高的敏感性，施工精细程度要求较高，且造价要高于一般改性沥青路面，所以，在一些地区，对于SMA沥青路面的应用比较慎重，有些通过尝试获得了丰富的经验，应用比较成功;有些地区尚处在试验阶段或者还没有开展相关的应用研究工作。

黑龙江地区在沥青路面气候分区中，依据温度分区处于夏热冬寒区(2-1、2-2区)，虽然不属于夏季高温炎热区域，但由于光照时间较长，且地区纬度较高，紫外线强度大，夏季路面温度高达50～60℃，已经超过普通沥青的软化点，接近改性沥青的软化点。由此可见，在黑龙江地区对沥青路面的高温稳定性有着较高的要求。为了满足路面对于高温稳定性的要求，同时兼顾低温性能，采用SMA路面无疑是很好的选择。

根据调查，SMA沥青路面于2010年开始在黑龙江齐甘高速、伊绥高速、绥牡高速公路大规模应用。2012年在绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程中，约300 km的沥青路面上面层全部采用SMA路面。初步统计，SMA路面在黑龙江高速公路中的应用已经超过600 km。结合在绥满高速公路牡丹江至哈尔滨段大修工程中的施工管理经历，同时借鉴前期其它项目的SMA施工管理经验，对SMA路面在黑龙江省的施工质量控制要点进行总结、分析，希望有助于SMA路面施工质量的控制。

2 施工过程中容易出现的问题

在SMA施工过程中，可以从两个角度对出现的问题进行分类汇总，一是铺面外观出现的问题，二是在室内试验中发现的问题。

2.1 外观出现的问题

铺面外观容易出现的问题主要有以下几个。

(1)出现结团。

在摊铺现场的铺面上出现混合料细料的结团，结团分为均匀分布的结团和偶然出现、分布无规律的结团两类。

(2)铺面泛油。

铺面泛油分在两个阶段出现的泛油，第一个阶段是在摊铺时，发现沥青用量较多，粗颗粒表面的沥青有流淌的趋势;第二个阶段是在碾压过程中或碾压结束时出现的泛油现象。

(3)渗水严重。

在进行渗水试验时或雨后，渗水较严重，直接向下渗透。

(4)构造深度不足。

铺面表面比较密实，构造深度较小。

(5)铺面粗细程度不稳定。

在没有改变生产配比和原材料的情况下，铺面粗细程度不稳定，时粗时细。

2.2 室内试验

(1)马歇尔试验空隙率过大。

用现场或料车上取回的沥青混合料进行马歇尔试验，发现空隙率较大。

(2)级配波动较大。

拌合站没有改变配比，抽提试验结果表明矿量级配波动偏大，尤其是9.5 mm、0.075 mm筛孔通过率。

(3)油石比偏低。

根据抽提试验，发现油石比偏低。

3 控制要点

为了避免上述问题的出现，建议在施工过程中从以下几个方面进行控制。

3.1 拌和时间

SMA混合料中由于添加的沥青、矿粉较多，且有纤维，与一般的改性沥青混合料相比，拌和难度较大，容易出现拌和不均匀、细颗粒结团的现象。为了获得拌和均匀的SMA混合料，需要将材料添加顺序和拌和时间和进行合理设置。

在拌和过程中，简单的延长湿拌时间是不够的，需要首先安排好材料投放顺序，建议在投放热料的同时，添加纤维，有利于将纤维分散，并且在纤维投放完毕后，需要继续拌和，拌和时间宜不少于15 s。在矿粉、沥青全部加入拌锅后，即湿拌开始后，拌和时间宜不少于30 s，从添加第一档热料到完成整个拌和过程并将成品混合料放入料车，这个周期一般应控制在70 s左右。经过这种拌和后，摊铺现场的有规律的结团现象就会消除。对于无规则分布的结团，通常是由于拌合站卸料口或者料车挡板、摊铺机熨平板边角部位细料聚集后脱落导致的，需要人工挑除。

3.2 纤维添加量的控制

实践证明，在摊铺时发现沥青用量过多，有沥青流淌这样的情况出现时，除了拌合站沥青添加量控制不准确的原因外，主要原因是纤维添加量不足，没有充足的纤维来吸附沥青，导致泛油。

3.3 注重碾压过程控制

碾压控制是SMA路面施工质量控制的重要部分。如果不能在温度尽量高的情况下及时完成碾压过程，很可能导致压实度不足，出现渗水严重的情况。这是由于SAM通常用于上面层，厚度较薄，粗集料多，细集料少，铺面保温效果比AC型沥青混合料要差。

碾压过多对于SMA路面也会产生负面影响，容易导致沥青玛蹄脂的上浮，在碾压过程中出现泛油，也会导致路面构造深度减小。

3.4 拌合站生产的稳定性

SMA混合料对于拌和过程稳定性的要求要严于AC型沥青混合料。拌和过程中的影响因素主要包括以下几个方面。

3.4.1 计量

计量的准确对于每一种混合料都很重要，是实现配合比设计的基本要求。在SMA混合料生产时，计量的准确性尤为重要，也是容易出现问题的环节之一。这与由其配比构成有关。SMA的配比设计有一个特点是粗集料用量多，细集料用量少。以SMA-13为例，通常9.5 mm以上颗粒的用量会超过35%，而3～6 mm集料在5%左右，0～3 mm集料在15%以下。5%的计量对于大多数沥青拌和站来讲，是比较难计量准确的，如果3～6 mm集料计量不准，时多时少，根据拌合站计量自动修正的原则，一般会导致0～3 mm集料用量的不准确，最终影响了混合料的级配。为了达到较为准确的计量效果，建议用钢板将3～6 mm热仓放料口封闭一半的面积，减小单位时间的流量，提高投放精度，从而提高计量的准确性。

3.4.2 温度

温度控制要从两个方面着手，一是骨料温度的控制，建议控制在200℃附近;二是沥青温度的控制，建议控制在170℃附近，这样拌和出来的混合料温度在180℃附近，是比较理想的出料温度。

税收执法部门有一定的裁定权，税收筹划能否真正地得到实施，还需要考虑当地税收部门的意见。因此，税收筹划人员在做税收筹划的过程中，应当加强与税务部门的交流，及时获取有用的税收信息，加强对征管的具体要求和限制的了解，可以降低税收筹划的违规风险。

3.4.3 冷料转速

冷料转速对于混合料的影响在连续级配的混合料中表现得不够显著，但对于SMA这种断级配混合料，影响是显著的。主要表现在对铺面外观的粗细程度以及抽提试验中矿料的级配影响，尤其是对9.5 mm通过率的影响比较显著。

转速的大小决定了冷料进料的比例。如果粗颗粒的集料进入拌合站的比例较大，经过筛分后，热料仓中粗骨料的整体粗细程度会偏粗型。比如6～11 mm热料仓热料(4.75～9.5 mm 粒径)，当冷料11～16 mm(9.5 ～13.2 mm 粒径)进入比例大，而冷料6～11 mm(4.75～9.5 mm粒径)相对较少时，那么在热料仓中，6～11 mm热料仓(4.75～9.5 mm粒径)中会有相当一部分颗粒由11～16 mm(9.5～13.2 mm粒径)冷料中筛出得到，总体就偏粗了。反之，则会偏细。在热料比例不变，即生产配比不变的前提下，这种冷料转速的变化，就会导致铺面粗细程度的变化，同时反映了级配的变化。

3.4.4 除尘能力

拌合站的除尘能力是可以调节的，SMA沥青混合料对于除尘大小的敏感性要高于连续性级配的混合料，原因在于SMA混合料所用细集料比例较少，通常在15%以下，但它又需要级配稳定的细集料来保持级配的稳定，从而保持体积指标中空隙率的稳定。要保持热料仓中细骨料级配的稳定，除尘能力必须要适当。除尘过度会导致0～3 mm细料中有效细颗粒的损失，导致级配变化，造成空隙率偏大。

在生产过程中，除尘的大小要与细集料的干湿程度、粉尘含量的多少紧密联系起来，尽量获得级配稳定的0～3 mm热骨料。

3.5 试验检测工作

由于SMA沥青混合料对条件变化的敏感性较强，建议高度注重试验检测工作，重点检测室内体积指标、沥青(纤维)用量和渗水系数。准确、及时地试验检测是降低质量隐患最有效的方法。

4 结论

工程实践证明，影响SMA路面施工质量控制的因素较多，SMA路面对于条件变化的敏感性是有其配合比组成决定的，要想应用好这一类型的沥青混凝土，建议采取如下措施。

(1)设置合理的拌和时间和投料顺序。

(2)纤维投放量力争控制准确。

(3)碾压过程控制要适度，碾压要及时充分，但不能过度碾压，否则会导致沥青玛蹄脂的上浮，出现泛油，同时损失了构造深度。

(4)拌合站生产过程要稳定，重点控制拌合站计量准确性、温度、冷料转速的稳定性以及采用大小适度的除尘能力。

(5)注重试验监测工作，及时发现问题，指导施工。