市政道路改性沥青SMA技术应用

吉星兆

（山西运城建工集团有限公司，山西运城 044000）

0 引言

在市政道路施工中，采用传统的沥青技术，随着车辆通行时间不断增加，就会出现各种路面病害问题。应用改性沥青SMA 技术，可以提高材料的性能，对保证路面的质量有重要帮助。

1 材料优势分析

1.1 路面的独特性

改性沥青SMA 混合料内应用的矿料属于间断级配的形式，碎石的性能要求较高，必须满足耐磨、强度的要求。在施工后，可以产生较大的摩擦系数，构造深度较大，从而提高道路通行的质量与稳定性，促进道路通行水平的提升。

1.2 低温抗变形性能

因为改性沥青SMA 混合料内加入了一些沥青玛蹄脂材料，所以在低温环境中，改性沥青SMA 混合料的黏结性较高，且沥青玛蹄脂的柔性与韧性比较强，具备较高的低温抗变形能力。

1.3 高温抗车辙性能

改性沥青SMA 混合料中的沥青玛蹄脂与粗集料是主要部分，在施工后，经过嵌挤形成整体的结构，具备较高的抗变形能力，达到高温抗车辙性能的要求，稳定性非常好[1]。

2 项目实例

某公路项目建设长度为20km，根据设计方案要求为双向六车道。该道路通行车辆数量比较多，尤其是重载车辆占比较大。现场的气候条件以干旱为主，夏季温度非常高。为了预防在车辆作用之下，发生严重的病害问题，最终选择改性沥青SMA 面层的施工形式。

3 技术应用

3.1 材料准备要求

原材料是施工的重要组成部分，关系到道路通行的质量，所以加强原材料的质量管理极为重要。组织人员进行材料的性能检测，加强配合比的控制，并落实各项技术参数的控制。对材料存储环节，加强管理，确保沥青材料温度在140℃以上，存放时间不超过7d；木质纤维不能受到潮湿环境的影响，达到干燥的状态。

3.2 机械配置

根据现场施工需要，选择合适的施工机械，以提高施工效果，促进平整度的提升。在该工程项目中，选用自动化拌和设备，由计算机控制，各项材料的加入比例符合要求，满足工程的施工标准。改性沥青由专业厂家生产、制造，经过检查合格后，运输到现场开展施工。经过观察发现，改性性能良好，分散达到均匀性。摊铺机选用高精度的自动找平设备，达到摊铺均匀性的要求。压路机应用进口的双驱双振设备，振动能力和碾压质量符合工程的要求。材料的运输车辆符合要求，运输能力达到标准，且做好运输路线的规划，确定最佳的运输距离。与此同时，运输阶段应该设置篷布进行覆盖处理，防止水分流失、温度下降等，保证材料的性能符合要求。

3.3 拌和施工

改性沥青SMA 混合料的质量是否合格，对于道路路面的质量产生直接的影响，所以要加强控制，预防发生花料的情况。一旦出现焦料、过油料等铺筑到现场后，及时铲除处理，重铺施工。对混合料的生产阶段加强管理，任何质量不达标的材料都不能投入使用。在试验室进行质量检测，做好材料的各项性能和质量的控制，不会存在任何影响因素。对改性沥青SMA 混合料的温度控制极为重要，温度处于合理范围内，才能开展铺筑施工，不会影响施工的效果[2]。

3.4 摊铺

在该公路项目的施工中，使用全幅一次性摊铺的施工方式，保持均匀、缓慢的施工状态，进行连续性摊铺施工，中途不能调整速度、急刹车、急转弯等。

运料车和摊铺机保持相互配合，是确保施工平整度的关键。运料车不能直接和摊铺机撞击，以免影响道路的质量。运料车通常直接停在摊铺机前10～20m 的位置上，挂空挡停住。卸载时，使用摊铺机顶进运料车行驶，缓慢地卸载材料。因为改性沥青SMA混合料的生产速度比较慢，为了能够提高施工的连续性，必须加强摊铺速度的控制，目前是以3～4m/min为主，有些工程则需要降低到1～2m/min。需要由专业人员操作摊铺机，达到连续、均匀施工，提高道路的平整度。

在施工中，摊铺机两侧都有找平装置，进行现场施工控制。在找平装置的下部设置橡胶轮，有可以伸缩的结构，根据施工情况做出调整。车辆移动到摊铺路段后，形成下层的基准面，逐步摊铺作业施工。摊铺机的自动找平装置根据2 个基准面的高差，控制摊铺厚度，消除不平整问题。因为在设备中使用的滑靴式浮动基准量后，可以大幅度提升改性沥青SMA 混合料的路面平整度，符合工程标准。

摊铺机的刮料输送器利用闸门进行供料控制，与设备的施工速度完全匹配。如果在施工中出现了暂停供料的情况，摊铺机要保持运行，停止振捣，同时接通加热器，使改性沥青SMA 的摊铺与碾压都达到高温的条件，做好平整度的控制[3]。

加强摊铺环节的管控，达到预压密实度的标准。摊铺现场施工中，合理地增加振捣的频率，摊铺机夯锤振捣与整平板同时作用，通常预压效果超过85%。在这种施工方式之下，提高路面的平整度，消除碾压的痕迹，提高路面结构的整体性能。摊铺施工如图1 所示。

图1 摊铺施工

3.5 碾压施工

改性沥青SMA 路面在施工中采用刚性碾压的方式，该环节必须保证路面的温度符合要求，以满足碾压施工的标准。在现场施工中，采用振动压路机，振动能力、频率都符合要求，且幅度比较大，初压、复压、终压施工按照顺序进行，各个阶段的路面温度都符合要求，碾压3～4 遍，以提高结构的性能。在碾压施工中，加强密实度与平整度的控制，并且各个环节联合进行，以确保碾压施工质量合格，不会影响路面结构的性能。

碾压施工执行工艺方案的要求，遵循技术标准，以提高碾压施工的质量水平。在摊铺后，立即开展初压施工，该环节温度较高，并且在终压之后，路面的温度依然在120℃以上。慢压是根据目前的碾压速度确定的，不能过快，通常速度控制在4～5km/h 之间，采取高频、低幅的方式进行，以提高路面的压实度，避免出现石料损伤的问题，保证嵌挤效果符合要求。如果振动幅度比较大，会造成石料压碎或者玛蹄脂上浮的情况，过压也会导致结构的损坏。因此，加强碾压阶段的管理，提高路面的施工质量水平。

在碾压环节，保持均衡性。如果倒退作业，关闭振动功能，缓慢地改变方向，不能转弯行走，从而确保平整度合格，没有任何轮迹存在。

压路机在碾压时不能存在急转弯、掉头、左右移动、急刹车、停车等情况，并且其他机械不能停在碾压完成的路段上。所有机械在施工后，及时驶离施工现场，避免给路面造成损坏和影响。

碾压施工按照纵向的方向进行，缓慢地进行碾压施工，相邻的路段重叠尺寸在50cm 以上。初压环节应在从动轮之后，防止因为高温出现波浪的情况，导致平整度不合格。终压应用光轮压路机施工，以消除轮迹为标准。该工程应用的是双驱双振压路机，碾压效果合格，且没有轮迹存在[4]。

在市政道路的施工中，对于桥梁、涵洞、通道等接头部位，紧急停车带等难以施工的区域，选择应用小型碾压设备或者人工操作的方式施工，以确保施工温度处于合理的范围内。在该工程的施工中，在路口、主车道等安装路缘石等结构，所以在施工中，尤其是上面层结构的施工，必须加强注意，保持结构的美观性，尽量使用小型压路机施工，从而使得路面和路缘石连接平滑。碾压施工如图2 所示。

图2 碾压施工

3.6 接缝处理

接缝对于路面平整度影响很大，所以要尽量减少接缝的数量，特别是纵向接缝。该工程应用的摊铺机可以一次性完成整个路面施工，没有纵向裂缝，同时还要保持均匀、慢速行驶，以规避横向接缝的问题，尽量保证一天一个横向接缝。改性沥青SMA 混合料的接缝处理极为重要，可以确保平整度合格。

改性沥青SMA 接缝处理比普通沥青难度大，因为温度下降之后，改性沥青SMA 的硬度较高，所以要尽量避免冷接缝。为了确保平整度合格，通常使用切割的方式，制作成为垂直面，在改性沥青SMA 路面施工后，对没有冷却的路面进行切割处理。在下一次施工开始前，先在结合面涂抹一层黏层油，再进行混合料的铺筑施工，以确保连接的性能合格，保持整体性。

4 施工质量控制

4.1 做好施工前的准备工作

应用改性沥青SMA 混合料施工前，需要做好各项准备工作。在混合料中包含多种材料，如粗集料、细集料、填料、沥青等，各种材料的性能和指标不同，应结合不同材料的要求，加强施工质量控制，明确标准和要求。粒径超过4.75mm 称为粗集料，是主要的承载结构，经过嵌挤后形成整体。改性沥青SMA 混合料的高温稳定性高，与粗集料存在直接关系，所以必须加强粗集料的质量监督管理。

4.2 提高SMA-13 的拌和效果

在改性沥青SMA 混合料拌和环节，加强温度控制极为重要，必须保持在165～175℃，集料加热到180～190℃。改性沥青SMA 混合料的出厂温度应保持在170～185℃，并且在摊铺施工前，应确保材料的温度在155℃以上。与此同时，对木质纤维材料也必须加强管控，确保材料的性能合格，才能更好地满足混合料的质量标准要求。

4.3 加强运输环节的质量控制

在现场施工开始前，做好运输路线的规划与设计，运输到现场后，材料的性能不会受到很大的影响。同时，在运输阶段，做好温度控制，保持在合理的范围内，目前主要是通过篷布进行覆盖管理，以免温度流失严重，还能达到防雨、防尘的效果，避免运输时发生材料的污染问题。此外，在运输阶段，还要预防发生材料黏结车体的情况，所以在材料装载前，应在车厢内壁涂抹一层油水混合物[5]。

4.4 加强对现场摊铺环节的管理

较之普通沥青混凝土来说，改性沥青SMA 混合料摊铺有更高的要求，但是两者的差距并不明显。在现场施工中，因为混合料中加入纤维稳定剂，所以要做好混合料的温度控制。通常情况下，摊铺作业阶段的温度要保持在160～180℃。如果摊铺时，混合料的温度比较低，极易导致材料的性能不合格，摊铺与碾压施工都会存在严重的问题，结构空隙率超出标准，也会威胁路面的平整度与完整性，所以加强温度控制是现场施工管理的关键。

4.5 加强现场碾压施工管控

首先，结合现场施工要求，选择合适的碾压设备，执行碾压施工方案，明确碾压的标准和原则。通常来说，压路机的速度控制在2～4km/h 之间。在碾压施工环节，按照初压、复压、终压的顺序进行，因为材料的温度下降速度较快，要保证各个环节相互协调，才能提高施工的质量水平。其次，因为改性沥青SMA混合料中有SBS 改性沥青材料，所以黏度比较高，在现场碾压阶段，不能应用轮胎式压路机进行施工，防止发生黏轮或者揉搓的情况，给工程质量带来负面的影响。

5 结语

随着时代的发展和进步，我国的道路建设数量持续增多，人们的生活也在不断发展变化。对于道路施工来说，沥青混凝土是主要的施工材料，可以全面提升道路通行的质量和效率。目前，在道路施工中，应用改性沥青SMA 混合料，可以提高施工的效果和质量，加强现场施工管理，达到道路通行的标准，满足人们交通通行的需要。未来还要加强改性沥青SMA 技术的研发，并且不断应用到实践中，为今后交通事业发展做出贡献。