沥青玛蹄脂碎石SMA路面的施工工艺及应用

张 军

(西安铁路职业技术学院，陕西 西安 710600)

沥青玛蹄脂碎石SMA路面的施工工艺及应用

张 军

(西安铁路职业技术学院，陕西 西安 710600)

本文对SMA沥青玛蹄脂的特点及施工工艺作了介绍，并结合SMA沥青玛蹄脂碎石路面的应用实践，对SMA沥青玛蹄脂碎石路面的施工具有一定指导意义。

SMA 沥青混合料 施工技术

1. 青玛蹄脂（SMA）的特点

沥青玛蹄脂（SMA）是一种由沥青、纤维稳定剂、砂粉及少量的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组成一体的沥青混合料。具有高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量、低含量中间粒径颗粒的组成特点。高含量的粗骨料在混合料中颗粒面与面直接接触、相互嵌锁构成的骨架直接承受了荷载作用，这种骨架对温度敏感性小。含量较高的矿粉与沥青形成粘聚力很高的胶凝状物ˉˉ玛蹄脂，使得混合料的整体力学性质提高。这两方面的作用使混合料具有足够的竖向与侧向约束，在车辆荷载的作用下，不产生或只产生微小的永久性变形。沥青玛蹄脂（SMA）具有以下特点：

（1）具有高的抗车辙能力和温度稳定性；

（2）优良的抗裂性能；

（3）良好的耐久性能，与传统的沥青混凝土相比，SMA的使用寿命增加40%左右。若使用改性后的沥青，可进一步提高其性能；

（4）较好的抗滑性能；

（5）初期投入较高，但考虑使用寿命后年平均投入较低。

2. 艺原理

2.1 由于SMA混合料中，矿料为间断级配，粗集料骨架占70%以上，粗集料之间有良好的嵌挤作用，且沥青玛蹄脂填充了粗集料中的空隙，使沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力，因此在高温的情况下，SMA路面具有较强的抗车辙能力;在低温情况下，依靠沥青玛蹄脂和矿料良好的粘结作用及沥青玛蹄脂的韧性和柔性，SMA路面具有较好的低温抗裂性能。

2.2 由于SMA混合料中，改性沥青与集料表面的交互作用，使集料表面有较厚的结构沥青膜及沥青玛蹄脂，路面成型后空隙率较小，基本不渗水，因此沥青与空气和水接触少，延缓了沥青结合料的老化，增强了SMA路面的水稳定性和抗疲劳能力;同时也有效保护了中、下面层及基层，提高了路面的整体强度。

2.3 SMA混合料采用了坚硬、粗造、耐磨的优质集料，并采用间断级配，粗集料含量高，路面经压实后，表面平整、密实，又有较大的构造深度，提高了路面的抗滑性能，行车安全、舒适，全面提高了路面的表面功能。

3. 艺流程及操作要点

3.1 施工准备

拌和站选址宜选空旷、环境干燥、地势稍高、地下水位低，并具有较好运输条件的地方，能连续拌和供料满足现场摊铺要求(供料半径不宜大于30km);场地应足够大，能满足堆放各种规格集料和稳定剂、抗剥离剂，以及沥青的储存、保温、加热;沥青混合料的拌和场地应符合国家有关环保、安全、环境、消防等规定的要求。拌和站场地面积应不少于30亩，布局要规划合理，拌和区及料场应根据原地质情况进行有效的硬化处置，并修筑场区道路，同时视周围地形设置必要的排水沟及集水井。其中集料存放区应进行砼硬化处理，对不同规格的材料分类堆放，并用砖砌隔仓以确保材料堆放不混料;细集料料场搭设防雨大棚，防止细集料淋潮结成团;稳定剂应设存放在干燥高地并覆盖，且防水、防潮措施完备。

原材料准备:原材料包括沥青、集料、填料、稳定剂、抗剥离剂，沥青采用SBS改性沥青;集料采用反击式破碎机轧制的玄武岩碎石, 应分成四种规格料;填料采用石灰岩碱性石料经磨细得到干燥、清洁的矿粉;稳定剂采用优良的木质素絮状纤维。进场的原材料必须按符合规范要求的试验方法、检测频率进行检测验收，并按不同规格分开存放，严防混杂、积水及污染。

3.2 混合料配合比设计

沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法，通过目标配合比设计，生产配合比设计及试拌试铺验证的三个阶段，确定矿料级配及最佳沥青用量。

SMA路面对原材料质量要求、SMA混合料的性能指标、配合比设计的方法和步骤及体积指标的测定等均按规范的规定执行。

3.3粘层施工

1、清除下层路面的杂物、尘土，当路面有严重污染时，应用水冲洗干净。

2、粘层沥青一般用喷洒型乳化沥青或改性乳化沥青，应均匀洒布，喷洒数量宜为0.2～0.3kg/m2纯沥青，洒布过程中应进行洒布量检测。

3、当气温低于10℃或路面潮湿时，不得喷洒粘层沥青。

4、喷洒粘层沥青后，应封闭交通，待其破乳，并基本干燥后方能进行SMA混合料铺筑。

5、粘层沥青宜采用智能型沥青洒布车施工，如采用普通洒布车施工，其洒布量难以控制，易造成洒布量偏大，对沥青砼摊铺施工时红外线自动找平仪的工作性能有一定影响。

4沥青玛蹄脂（SMA）的工程应用

德国的交通十分发达，根据德国的气候特点(夏季气温20℃左右，冬季不太冷)，习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。为了减少路面的磨耗，公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整，增大粗集料的比例，添加纤维稳定剂，形成了SMA结构的初形。1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范，SMA路面结构形式基本得以完善。这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。90年代初，美国开始加以研究、推广SMA这种结构形式，最典型的是：1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建，全部采用了SMA这种结构形式做路面。

我国于1992 年首次提出试用SMA技术，并在广佛高速公路、首都机场进行试用。SMA与改性沥青在城市道路快速路，主干路上的应用，主要是抗滑，减少路面开裂、 车辙，改善状况，1997 年为迎接香港回归祖国，北京市第一次采用国际设备和燕化公司的国创一号SBS 改性剂铺筑了东西长安街SMA表层，现在北京市结合平安大道第二条东西主干线，建设研究采用更合理的改性沥青和SMA结构。因而，在城市道路快速路主干路首 先采用改性沥青及SMA结构，对全面提高城市沥青的使用性能具有极其重要的意义。在机场道路上应用改性沥青及SMA，可以使路面具有十分良好待飞低温抗裂性能，抵抗反射能力强，同时又具有相当粗糙表面构造，抗滑性好，抗老化性及水稳性能好，使用耐久，具有明显的社会经济效益。1996年北京首都国际机场跑道加铺沥青层采用SBS+PE 综合改性沥青和SMA技术，引起国内外的关注，现在首都机场使用良好，受到一致好评。

[1]郭京波；改性沥青混合料SMA的工程应用；公路； 2003年05期

[2]张丽华;SMA路面新技术的设计与施工[J];华东公路;2000年02期

TU75

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1007-6344（2015）11-0232-01