谈SMA 路面在市政道路工程中的应用

岳志强

(太原市市政工程总公司，山西太原　030002)

谈SMA 路面在市政道路工程中的应用

岳志强

(太原市市政工程总公司，山西太原030002)

摘要:以某道路工程为例，从原材料、配合比设计、施工工艺等方面，阐述了SMA路面在市政道路工程中的应用，并总结了SMA施工中的注意事项，指出SMA路面具有高强、耐久、环保等优点，值得在工程中推广应用。

关键词:SMA路面，原材料，配合比设计，施工工艺

0　引言

1　工程概况

本工程位于太原市区，是太原市连接榆次的道路，施工长度10.65 km，道路红线宽56 m，道路等级为加强型城市主干路，设计时速80 km/h，标准轴载BZZ-100，路面结构设计年限为15年，抗震设防烈度8级。主道路断面形式为:主车道40 m，中央分隔带1.0 m，非机动车道两侧各3 m，人行道两侧各2.5 m。机动车道路面结构从上至下依次为: 4 cm沥青玛脂碎石混凝土( SMA16)，6 cm沥青混凝土( AC-20)，10 cm沥青碎石( ATB-25)，20 cm厚5%水泥稳定碎石基层，36 cm厚3%水泥稳定碎石底基层，总厚度76 cm。

2　原材料技术分析

1)沥青。

本工程采用韩国SK公司生产的SBS改性沥青，该改性沥青采用由中东石油在韩国提炼成90号基质沥青后，经过船运到天津加工厂，在185℃～190℃温度下加入4.0%～5.0%左右热塑性弹性体SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯)搅拌而成，延度、软化点提高、针入度降低。表明该改性沥青高温、低温、弹性恢复性能良好。主要试验项目如表1所示，各项技术指标符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范要求。

2)集料。

集料采用阳曲出产的玄武岩10 mm～15 mm( 1号料)、5 mm～10 mm( 2号料)和3 mm～5 mm( 3号料)三种碎石及0 mm～3 mm石屑。粗集料各项指标符合规范及设计要求见表2。细集料各项指标符合规范要求见表3。

表1　SBS改性沥青技术指标及试验结果

表2　SAM-16上面层用粗集料质量技术要求及试验结果

表3　SAM-16上面层用细集料技术要求及试验结果

3)填料。

采用镇城生产的矿粉，矿粉各项指标符合规范要求，详见表4。

表4　矿粉技术指标

4)稳定剂。

采用大同生产的玄武岩素纤维，掺加比例为沥青混合料的0.4%。

3　配合比设计

3.1目标配合比设计

对上述粗细集料、矿粉进行筛分，采用图解法或电算法进行合成计算确定矿料比例，在符合设计文件要求的级配范围内设计3个粗细不同的初步矿料合成级配，3个级配4.75 mm筛通过率分别为中值、±3%附近，矿粉用量应一致保持10%左右。测定各组成矿料的毛体积相对密度或表观相对密度，计算VCADRC。

依据历史经验估算油石比，按照3个矿料比例，分别制作马氏试件，计算并选择其中VCAmix＜VCADRC及VMA＞16.5%的要求的级配作为设计级配。

根据设计级配和初试油石比，按±0.3%油石比制作3组马氏试件，进行稳定度、流值等试验，综合确定最佳油石比。然后进行配合比验证，谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验、水稳定性(残留稳定度)、动稳定性(车辙)、低温抗裂性、渗水系数及构造深度。如果满足上述指标，确定为最佳油石比，否则应按上述过程重新配制。

3.2生产配合比及试拌试铺

将二次筛分后的热料仓集料进行水洗筛分，按照目标配合比设计方法，进行生产配合比设计。而后进行试拌试铺，确定集料比例、油石比、材料加热温度、拌合温度以及虚铺厚度、碾压温度、碾压次数等指标。

4　施工工艺

4.1运输及摊铺运输

为避免离析，装料时运料车前后移动，分3次，先车头后车尾，最后装中间。采用大型自卸车，SMA粘性较大，车厢底部多涂刷油脂混合物避免粘上，车厢应保温，覆盖保温篷布，卸料时方可打开。

由于SMA的特殊性，施工应该选择夏季，最佳温度应该在20℃以上，10℃以下不得施工。摊铺温度应该在155℃以上。

本工程摊铺时采用了福格勒SUPER1800履带式沥青摊铺机。单车道1次摊铺完成，压实系数按1.1，每次虚铺厚度44 mm，压实厚度40 mm。3台同型号摊铺机并排摊铺，单幅摊铺宽度为7 m，前后相距10 m，同时向前摊铺。为保证平整度，摊铺时应做到缓慢、均匀、连续不间断的摊铺，摊铺机应连续、匀速行驶，同时采用高频率、低振幅方式振捣，摊铺压实度应大于80%，并不得使集料破碎。根据拌和、碾压能力确定摊铺速度，SMA比普通沥青混合料更加严格，应该规定在1.5 m/min～2.0 m/min，停机时间不超过10 min。摊铺机螺旋布料器供料高度应控制在2/3高度，保证混合料粗细料不离析的同时也能防止木纤维与石料的离析，不会出现木纤维团。

4.2碾压

SMA碾压不能采用轮胎压路机，本工程采用ingersollrandDD-130振动压路机双钢轮压路机。应遵守“高频、低幅、紧跟、慢压”的原则。碾压温度根据沥青的粘温曲线及规范确定为150℃。碾压必须有足够数量的压路机，初压和复压都不宜少于2台。碾压段的长度控制在20 m～30 m为宜。初压、复压、终压碾压遍数分别为静压1遍、振动碾压3遍～4遍、静压1遍，压轮重叠宽度为20 cm，在压实度达到马歇尔密度的98%以上，或者路面现场空隙率不大于6%后不再作过度的碾压。

4.3质量控制

对原材料应按照以下频率进行检测，改性沥青每100 t测1次，粗、细集料每300 m3测1次，矿粉每100 t测1次，确保合格。

施工过程中应从以下几方面进行控制，随时观察混合料集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象，每台班进行抽提筛分或逐盘在线监测计算机采集数据计算矿料级配与沥青用量(油石比)，进行马歇尔试验测定空隙率、稳定度、流值。测定拌合、出厂、碾压温度。竣工时，对外观、厚度、压实度、平整度、渗水系数等进行检测。确保以上指标、参数符合要求，从而保证工程质量。

5　结论及建议

经过一年多的使用，SMA作为路面上面层可以满足设计要求，具有高强、耐久、环保的优点。但是其材料组成、结构的特殊性，造成了施工工艺的特殊性，应该在施工及使用中注意以下几点:

1)为了增加沥青混凝土的高温稳定性与低温韧性、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用加入纤维及SBS改性沥青的措施。因此，其施工温度要比一般沥青混合料要高，在施工过程中要特别注意温度控制。

2)在高温碾压时应仔细观察，如有推拥现象出现，则应立即检查级配是否符合要求。因为其属于粗集料嵌挤型结构，不应该发生这种现象。另外，在施工中经常会出现级配过细变成AC，或者细集料过多造成渗水试验不合格。

3)在各项指标中应注意，设计空隙率控制在4%左右，应该为粗集料嵌挤结构。保证高温稳定性的前提下，较多地使用沥青，最佳油石比一般约在6.0%～6.5%。

参考文献:

［1］JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范［S］.

［2］DB14T 160—2007，山西公路改性沥青路面施工技术规范［S］.

On application of SMA roadbed in municipal road projects

Yue Zhiqiang
( Taiyuan Municipal Engineering Corporation，Taiyuan 030002，China)

Abstract:Taking some road project as the example，the paper illustrates the application of SMA roadbed in municipal road projects from the raw materials，proportional ratio design，and construction craft，sums up some precautions in SMA construction，and points out the roadbed is featured with strength，durability，and environmental protection，so as to extend its application.

Key words:SMA roadbed，raw material，proportional ratio design，construction craft

作者简介:岳志强(1980-)，男，工程师

收稿日期:2015-11-22

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0151-03

中图分类号:U214.75

文献标识码:A