SMA路面施工中的原材料质量控制及施工工艺

徐 宇 霞

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)

SMA路面施工中的原材料质量控制及施工工艺

徐 宇 霞

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)

针对SMA混合料具有的特性，分析了SMA沥青路面对原材料的要求，从温度控制、拌和、运输、摊铺、碾压、接缝处理六个方面阐述了SMA路面的施工工艺，指出SMA路面具有较强的抗变形能力与抗水损坏性，可提高行车的安全性和舒适性。

SMA路面，原材料，质量，施工

在我国，改性沥青SMA路面已成为我国高速公路的主要路面结构形式之一，是一些大交通量、重载交通道路或重要高速公路首选的结构形式。SMA路面被公认为性价比最好的沥青路面结构，具有抗变形能力和抗水损坏性能强，抗开裂性能优越，表面粗糙度大，具有良好的抗滑性能，能大大提高行车的安全性和舒适度，在很多省市得到了广泛推广和应用。

在我国公路沥青路面上，采用SMA路面使用比例基本上达到了1/3。2013年9月，SMA沥青路面在我市(山西太原)迎泽西大街南寒连接线进行了首次应用。该路段交通量大，且以重载车辆为主。为彻底解决原路面出现的的坑槽、矿渣暴起等病害，提高车辆行驶安全性，选择使用了厚度为4 cm的SMA新材料铺筑面层，对提高路面的耐久性、抗滑性以及使用年限是十分有利的。

1 SMA路面及其特性

使用SMA沥青铺筑的路面耐久性、抗滑性以及使用年限都大大高于普通沥青路面，更好的利于行车安全。SMA混合料具有以下特性：

1)粗集料多。在SMA混合料中，间断级配的粗集料不低于70%。在粗集料颗料之间形成良好的嵌挤效果，从而大大提高路面的抗荷载变形能力。

2)矿粉和沥青用量高，采用纤维稳定剂。在SMA混合料中，使用矿粉的比例为8%～12%，沥青用量高达5.7%～6.5%，比一般混合料高1%左右。同时，使用纤维作为稳定剂，大大提高路面的低温抗裂性能。

3)孔隙率小。混合料内部的孔隙率很小，约为3%～4%，几乎不渗水，路面的水稳定性得到了极大改善。同时，低孔隙率会对路面的沥青层和基层起到保护作用，确保路面的整体强度和稳定。

4)路面表面粗糙，构造深度大。SMA路面表面构造深度大，一般为0.8 mm～1.3 mm，极大的提高路面的抗滑性能，降低路面噪声3 dB～5 dB，且下雨天不易产生水雾和溅水，全面提高路面的表面功能。

与传统的细粒式沥青混凝土相比，SMA沥青路面路用性能显著，可显著减轻沥青路面的早期破坏，改善路面行驶质量，延长路面使用寿命。但施工难度大，对施工队伍的要求较高，对施工因素的敏感性较强，容易造成路面质量波动。同时SMA对原材料要求较高，成本增加约20%。

2 SMA沥青路面对原材料的要求

在国内外，很多承受重交通荷载及高轮胎压力的道路和机场道面都选择SMA路面。在公路建设中，原材料质量是影响路面质量的关键因素。施工中做好原材料质量控制是确保路面质量的关键之一。

2.1 粗集料

在选择粗集料时，一般选择质地坚硬，表面粗糙，形状接近立方体的碎石，以利于路面形成良好的嵌挤。一些石灰岩类的非坚硬石料，表面光滑吸附沥青较少或油膜较薄的石料等，则不适宜应用于SMA路面。

当采用粗集料现场加工细破作业时，应使用反击式或锥式碎石机破碎，颚式破碎机则不宜。

2.2 细集料

首先选择采用机制砂。当使用普通石屑代替机制砂时，应选择不含杂质的石灰岩石屑。当混合料使用天然砂时，其用量应比机制砂或石屑的用量低。

细集料保管时，露天堆放易受潮，应加棚盖堆放。

2.3 填料

在SMA混合料中，填料宜采用碱性岩石磨细的矿粉，一般石灰石使用较多。不得使用粉煤灰。

使用消石灰粉和水泥可有效改善沥青与集料的粘附性，但应控制其用量，使用时应不得超过矿料质量的2%。

使用回收的粉尘的总量不得超过矿粉质量的25%。

矿粉在保管中，必须确保其干燥。

2.4 纤维稳定剂

纤维稳定剂的质量是影响SMA路面质量的重要因素。SMA混合料选择稳定剂时，常见的有木质素纤维、矿物纤维、聚合物化学纤维等几种，应根据工程情况对不同品种通过试验后综合确定。在我国，木质素纤维使用较多。

选择使用的纤维长度不宜大于6 mm，要求在250 ℃以上的温度中不会出现变质，不会对环境造成污染，不会对施工者身体健康造成伤害。

在进行拌和时，应确保纤维能够分散均匀，对不能充分分散的应严格禁止。

纤维在保管时，为防止受潮结团，应存放在室内或有棚盖的地方为宜。

2.5 沥青胶结料

SMA路面对沥青胶结料的要求比普通沥青混凝土要高。为确保SMA路面性能，应采用改性沥青，其质量应满足施工技术规范中的规定，部分指标可进行提高。

对于改性沥青，除了规范中规定的三类外，也可以采用其他改性类型，或者采用复合改性，但需通过试验综合确定。

3 SMA路面的施工工艺

在施工中，SMA路面宜选择SMA-13或者SMA-16。两者性能相当，SMA-13在我国使用较多。本文以SMA-13为例，介绍SMA路面的施工工艺。

3.1 温度控制

SMA路面宜在较高的温度条件下施工，需在一般改性沥青的基础上适当提高，要求施工现场的气温不得低于15 ℃。在低温下进行SMA路面铺筑，为保证铺筑温度，需注意以下环节：1)集料的加热温度宜不低于200 ℃，如果温度不够高，由于冷矿粉和纤维数量很大，温度不高，纤维会不能够充分分散、拌和。2)改性沥青温度需要稳定，不宜低于170 ℃。3)在尽可能高的温度下进行碾压作业。

3.2 拌和

拌和环节的关键在于确保混合料拌和均匀。在拌和作业时，配备全自动的纤维投料装置就尤为重要。

拌和时，纤维添加应与拌和同步进行，先干拌5 s～8 s，再投入矿粉湿拌。拌和好的混合料应当天使用完毕。

掺加的纤维量应按混合料总量的质量百分比计算。用于SMA混合料的木质素纤维一般按不少于0.3%的比例进行控制，矿物纤维一般按不少于0.4%的比例进行控制，在施工中根据实际情况可进行适当调整。

3.3 运输

向运料车放料时，为减少沥青混合料颗粒离析，装料宜分3次以上进行。在运输、等候中，如发现有沥青结合料沿车厢板滴漏等情况，应采取相应措施。

运输中需覆盖保温。

3.4 摊铺

不得在雨天或下层潮湿的情况下铺筑SMA路面。

摊铺机宜采用非接触式平衡梁，采用2台摊铺机摊铺。改性沥青粘度高，摊铺阻力大，采用履带式摊铺机为宜。摊铺速度控制在1 m/min～3 m/min为宜，应尽量减少摊铺机停顿次数。

3.5 碾压

碾压环节是确保SMA路面施工质量的关键。

碾压机具上，应使用钢筒式压路机和振动压路机，不宜使用轮胎压路机。

为确保碾压质量，按“紧跟、慢压、高频、低幅”原则，压路机紧跟摊铺机进行慢速碾压，碾压速度控制在4 km/h～5 km/h为宜。

初压时，使用2台钢筒式压路机紧跟摊铺机同时进行。碾压长度应与摊铺速度相匹配，一般不超过20 m。碾压遍数为1遍。

复压时，使用重型振动压路机紧跟在初压后进行，选择压路机吨位以不压碎集料，又能确保压实度为准。碾压遍数不少于3遍。

终压以消除轮迹为主，紧跟在复压后进行，碾压遍数为1遍。

在进行碾压作业时，应防止出现过度碾压问题。在进行的现场抽样时，当发现压实度达到98%以上，或孔隙率不大于6%时，应中止碾压。

3.6 接缝处理

在SMA路面施工中，应通过碾压避免纵向冷接缝的产生，对产生的横向施工缝应采用平接缝。

在混合料未完全冷却前就应该进行平接缝切缝，冲洗干净后待其干燥，再涂刷粘层油进行新料铺筑。

4 结语

SMA路面是我国从国外引进的一种新型沥青混合料结构,在高温抗车辙、低温抗裂、抗老化、抗滑及耐久性等路面性能方面都比传统的路面结构优越，但成本较高。在选择采用SMA路面时，从本地区的实际情况出发，应综合考虑材料、经济条件等因素，以取得良好的经济效益。

[1] 龚 珏.通平高速SMA路面施工质量控制[J].江西建材，2014(1)：35-36.

[2] 裴晓亚.SMA沥青路面的施工工艺及质量控制[J].山西建筑，2014，40(13)：163-164.

[3] 吕英奇.浅议SMA沥青路面施工[J].中国科技投资，2014(A09)：5-7.

OnrawmaterialsqualitycontrolandconstructioncraftinSMAroadbedconstruction

XUYu-xia

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesAdministrativeDivision，Taiyuan030002,China)

According to the feature of SMA mixture, the paper analyzes its requirements for the raw materials, illustrates the construction craft of SMA roadbed from the temperature control, mixing, transportation, paving, compaction, and seam treatment, and points out the roadbed has stronger non-deformability and water damage resistance, so as to improve the safety and comfort of transportation.

SMA roadbed, raw material, quality, construction

1009-6825(2014)33-0135-03

2014-09-13

徐宇霞(1977- )，女，工程师

U416.217

：A