公路工程SMA路面施工技术分析

文/张丽华、薛莉莉

1 前言

改性沥青SMA 混合料是当前沥青玛蹄脂碎石混合料的简称，该材料具备沥青材料的各项性能，能够促进工程质量的提升。集料和集料之间能够形成比较稳定的嵌挤结构形式，集料间隙通过使用沥青、细集料填料、纤维稳定性形成了玛蹄脂的填充，可以提升结构的整体性。目前的沥青面层SMA 技术应比较成熟，被广泛应用到实践中，但是成本高，还需要进行全面分析。

2 材料优势分析

2.1 路面的独特性

SMA 混合料所选择的矿料属于间断级配的形式存在，碎石的质量要求比较高，耐磨、硬度等都要符合标准要求。因此，SMA 混合料的摩擦系数比较大、构造深度也很大，能够避免公路在运行中出现溅水或者噪声过大的情况，具备较高的抗滑性，提升公路工程质量[1]。

2.2 低温抗变形性能

因为SMA 混合料内含有一定量的沥青玛蹄脂材料，所以在低温的环境中应用也会有较高的粘结性，该材料的韧性比较高。因此，SMA 混合料的低温抗变形能力是极高的，可以满足环境温度比较低的条件下应用要求。

2.3 高温抗车辙性能

SMA 混合料主要是包含沥青玛蹄脂与粗集料的骨架形式。在高温的环境中，SMA 混合料内的集料数量非常大，骨料嵌挤硬性下混合料有着较高的抗变形能力。因此，该材料的高温抗车辙能力非常高，可以满足高温环境中的使用。

2.4 使用寿命长

SMA 混合料内所包含的沥青玛蹄脂材料，能够有效填充粗集料内的空隙问题。SMA 混合料内的空隙非常小，能够避免沥青材料和水分的接触，保证材料具备更高的稳定性。因此，SMA 混合料对于基层、中层、下层等结构都有着较高的隔水性和保护性，有较高的稳定性、抗老化性以及抗疲劳性，使用寿命比较长，结构平整性非常好。

3 项目实例

某公路全长20km，设计中采用的是平原微丘区标准进行，且使用的是双向六车道的路面形式。本次工程的交通运行量比较大，还有很多大型重载车辆，气候条件比较干燥，夏季环境温度比较高，为了避免出现车辙、波浪等病害问题，可以选择使用改性沥青SMA 面层进行施工[2]。

4 技术应用

4.1 材料准备要求

原材料是施工的基础，对于工程的质量产生直接影响。因此，要加强材料质量的管理。实验室应该在项目开始施工前进行必要的集料试验，确保材料的各项性能符合标准要求，能够提升原材料的质量水平。材料的存储也是严格控制的，保证环境符合要求，存放环节质量不会发生任何的变化。一般来说，沥青材料存储环境温度不能低于14℃，存放时间要控制7d 以内，保证存储空间的干燥性以及材料的综合性能合格。

4.2 机械配置

选择合适的施工机械设备开展施工，这是提升路面施工连续性、平整度、质量水平的关键性因素。该工程中所应用的SMA 拌和设备是德国PARIG/M2000 型拌和设备，在具体的操作中，该设备主要通过计算机进行自动化控制，能够满足工程的施工连续性，达到材料的质量稳定性标准。改性沥青由LG-8 型炼磨式设备进行，做好现场制作，通过设备进行改性沥青分散剂的均匀性处理，提升材料的性能。摊铺机主要是进口高精度自动找平全幅AMG 摊铺机；压路机应用的是Ingersollrand 压路机。运料车应该符合工程的施工连续性的标准，同时合理确定运输距离，提升现场的施工进度[3]。

4.3 拌和施工

改性沥青SMA 混合料质量会给沥青材料的质量和品质产生直接影响，避免存在材料质量不合格的情况。焦料、过油料等问题的存在，要将其清除掉，然后进行重新铺设施工。混合料生产阶段要严格控制，任何存在质量问题的材料都不能应用到工程中。采取必要的试验方式进行各种材料性能检验，比如级配、利用比例、密实度等，调控空隙率VV、VMA、VCA 等指标，确保材料的质量和稳定性合格。做好温度性能的检测，检测SMA 材料的温度，保证温度合格，避免混合料存在质量问题。

4.4 摊铺

本次工程中主要是通过ABG 摊铺机开展全幅一次性的摊铺施工，保证均匀、慢速完成和连续施工，不能在中途变换速度或者急刹车。

4．4．1 运料车与摊铺机应该联合进行，保证路面的平整度合格，避免运料车出现撞击摊铺机或者材料撒在中面层结构上的情况。运料车应该在摊铺施工开始前10～20m 位置上停止，挂空挡使用摊铺机推动运行；卸料结束后立即行驶出去。因为改性SMA 材料的拌和中生产效率比较低，为了确保摊铺施工的质量合格，摊铺速度通常控制在3～4m/min，甚至可放慢到1～2m/min，保持较高的摊铺技术水平，达到匀速、连续的情况，提升压实度性能[4]。

4．4．2 ABG 摊铺机两侧需要设施有美国BLAW/KHOX 公司生产的浮动基准梁找平装置。这个部分一般被人们叫作滑靴的结构，保证下部的结构可以拖动滑行施工，形成稳定的基层结构形式。装置后端有2×8对可上下伸缩的橡胶轮的结构形式，在摊铺后混合料的表面形成稳定的结构。摊铺机中所设施的自动找平系统可以结合2 个基准面高差组合成为规定厚度要求的结构。因为这一结构部分可以进行伸缩运行，能够避免出现不均匀或者厚度不合格的情况。

4．4．3 摊铺机刮料输送器主要是通过输送器经过闸门进行供料，然后与螺旋摊铺机实现两侧同时的铺筑施工，确保两个运行速度达到相互配合的标准。在出现暂停断料的情况下，摊铺机应该保持连续的运行，停止摊铺施工，设置必要的平板加热器，确保改性沥青SMA 摊铺和碾压达到高温性的要求，这是提升平整度性能的关键性措施。

4．4．4 提升摊铺环节的预压密实度参数。在摊铺作业阶段，有效提升夯锤振动频率，保证摊铺机振捣和平板联合进行，确保摊铺施工的密实度在85%以上。这种情况下，剩余压实度系数相对较小，初压痕迹也非常小，能够达到平整度的标准。

4.5 碾压施工

改性沥青SMA 路面做好刚性碾压施工，同时要保证碾压施工材料温度合格。该工程项目主要是应用Ingersollrand 振动压路机，该设备的振动性能比较高，幅度宽度也比较高，按照初压、复压、终压的顺序进行，保证各个环节的温度合格，碾压3～4 遍，联合完成整个碾压施工环节。根据碾压施工工艺和技术标准，有效处理密实度、平整度等方面的问题，保证碾压施工的质量合格。

4．5．1 按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的基本原则完成碾压施工，这和沥青混合料碾压施工有着差异。在高温的运行环境中，压路机应该紧随着摊铺机施工，碾压施工完成后的温度控制在120℃以上；慢压是做好碾压速度的控制，通常情况下碾压施工速度控制为4～5km/h 高频和低幅方式进行压实度控制，避免石料出现损坏的情况，提升嵌挤的使用效果，从而保证路面的整体性合格。因此，要做好碾压施工控制以及施工工艺的管控，提高工程质量[5]。

4．5．2 碾压施工应该保证平衡进行，倒退的过程中关闭振动影响，方向逐步调整，不能存在拐弯的情况。通常采用连续碾压方式，各个碾压部分都要达到要求，碾压完成后表面没有痕迹。

4．5．3 压路机在运行中不能存在有转向、调头、左右移动、急刹车、停机等情况，其他机械禁止在没有降到规定温度下的路面停止，要保证所有的机械在路面中连续行驶，直到最终施工合格，否则将会导致局部的位置出现波浪问题。

4．5．4 碾压应该保持纵向进行，使用摊铺机实现从低到高逐步碾压。相邻部分的碾压施工重叠尺寸应该为50cm 以上，初压后让从动轮在后部，防止因为温度比较高出现前轮位置存在波浪的情况，否则将会导致工程质量不合格。本工程采用双驱双据Ingersollrand压路机，能够达到压实度的要求。

4．5．5 桥梁、涵洞、通道等结构部位的连接位置上以及在紧急停车带中的摊铺机、压路机无法进行的位置上，可以选择使用小型设备或者人工方式组织施工，确保施工的温度合格。该工程项目在路口、主车道两侧的路缘石部位，进行沥青SMA 施工，尤其是上面层部分的施工，要有足够的重视，否则将会导致边缘石损坏，影响整体工程的美观性。可以通过小型压路机联合碾压施工，保证结构部位质量合格。

4.6 接缝处理

接缝会给路面平整性造成很大的影响，所以应该有效减少接缝数量，尤其是纵向接缝。本工程采用ABG摊铺机全幅施工，能够避免出现纵向接缝的情况，可以使摊铺机连续、均匀进行，防止发生横向接缝的情况，保证各个部位的质量合格。改性沥青SMA 路面横向接缝在处理中，会给平整度产生直接影响，所以要做好接缝质量管理。

改性沥青SMA 路面接缝在处理中，要远比普通沥青混合料材料难度要高。因为SMA 混合料的温度下降后，硬度会比较高，所以应该采取必要措施进行冷接缝的处理。通常可以选择使用切割成为垂直面的方式，在改性沥青SMA 路面施工完成后没有冷却前做好切割处理。

5 施工质量控制

在施工的过程中，应该把沥青产品技术性能作为主要考虑的因素，并不仅是考虑到材料的价格，也是防止在招标中有供应单位采取低价中标，中标后应该提供符合工程要求的改性沥青材料，做好供货源头的管理。有些供应单位在中标后提供产品的过程中没有按照合同要求进行，改性沥青材料的性能也无法保证。对于该问题，施工单位应该组织专业技术人员进行材料的质量管理和控制，严格执行合同要求，遵循技术标准和要求，任何有问题的材料都不能应用到工程中。此外，进入到现场的改性沥青材料，施工单位应该每日进行一辆运输车辆的材料检查，如果发现有任何争议问题，应该同监理、建设、技术等部门进行沟通和交流，及时采取必要的解决措施。最后，做好改性沥青材料的存储和应用管理，加强材料的质量检查。施工中准备的改性沥青材料量要严格控制，禁止过多材料导致存放时间过长，使材料难以满足要求。基于此，做好改性沥青材料的质量管理，是提升沥青面层质量的重要因素，应该严格控制，提升工程质量水平。

6 结语

综上所述，公路工程项目中SMA 改性沥青材料对于工程质量产生直接影响。因此，在SMA 沥青混合料应用中，应该制定出切实可行的实施方案，做好各个工序的管理和控制，加强人员的培训和教育，从而提升工程实施质量水平。此外，还要做好现场的动态化管理与控制，只要是存在任何问题，都要立即采取措施解决，提升工程质量水平，满足公路运营标准和要求。