高速公路SMA沥青混凝土技术的研究与应用探究

摘要：在本案，笔者阐释了SMA沥青砼技术的优点，研究了SMA沥青砼技术，并及与分析的基础上，简单探讨了SMA沥青砼技术的应用，以此为SMA沥青砼技术在我国的健康快速发展提供一定的参考意见。

关键字：SMA沥青砼技术 应用研究 施工工艺

我国气候条件南北差异相当大，针对地形复杂、气候恶劣的南方高速公路修建问题，若采用常规沥青混合料，其使用效果无法达到最佳状态，而如果将SMA沥青砼技术应用于该地区，其使用效果会更好。在本案，笔者就SMA沥青砼技术及其应用做简要阐释和科学探析。

一、SMA沥青砼优点

（一）将间断级配法应用于SMA沥青砼，其意义在于能够有效地抵抗过大的剪切变形、塑性，能够承受重载交通，此外，其具备相当强的抗车辙能力。在路面压实施工时，地压缩性能够支持SMA沥青砼摊铺即使在辙槽表面也能形成性能良好的纵向平整度；

（二）SMA砼空隙率不大，不存在透水现象，且集料与玛蹄脂间存在很好的粘结力，从而有效地改善了砼内含水量的稳定性；

（三）SMA砼集料间掺和了一定量的沥青玛蹄脂，实践证明，其粘结性能极佳，此外，其韧性及柔性有助于砼具备更好的低温变形力；

（四）SMA要求使用耐磨、粗糙、坚硬的石料，以及其粗集料含量相当高，当路面压实施工结束，路面表层将呈现较大的空隙，从而实现抗滑性能的大幅度提高；

（五）SMA砼内被填充满了玛蹄脂，沥青膜相对更厚，且空隙率更小，空气与沥青间接触几率更小，所以，砼耐老化性更高；

二、高速公路SMA沥青砼技术研究

（一）SMA沥青砼高温稳定性研究

1.试验结果

2.实验结果分析

（1）级配不同的SMA-16砼动稳定度如下图所示；

从上图中可得，SMA-16砼动稳定度DS均比规范要求大3000次/mm，各种砼动稳定度DS排序（自小到大）为：S-1.6-3< S-1.6-6< S-2.0-2< S-1.8-2< S-2.O-5S-7。砼S-1.8-5动稳定度DS为最大值，结果表明：砼S-1.6-3高温稳定性最坏；砼S-1.8-5动稳定性最佳。

（2）下图为其中SMA-16砼在一个小时的车辙深度：

从上图可得：各类砼车辙深度变化顺序（自大到小）为：S-1.6—3> S—1.6-6> S一2.O-2>S-1.8—5 S—I.8—2> S一2.0—5>S一7>S-1.8-5。高速公路路面在荷载作用下，沥青砼高温变形随着车辙深度d的变小而变小，此时，该高速公路路面抗车辙性能会相对增加。砼S-1.8-5车辙深度d为最小值，此时，S-1.8-5的抗车辙性能最强；砼S-1.6-3车辙深度d最大，此时，S-1.6-3的抗车辙性能最差。

（二）SMA沥青砼水稳定性研究

1.实验结果

SMA沥青砼水稳定性评价主要借助冻融劈裂试验、残留稳定度试验。实验法参考《公路工程沥青基沥青混合料试验规程》（TO709-2000/TO729-2000），下表为七种SMA砼实验结果：

从上图可得：各类SMA沥青砼残留稳定度（除S-1.6-6），均与规范要求（>80%）相一致。各残留稳定度试验测定沥青砼水稳定性优劣排序（自小到大）：S—1.6—6< S一2.0—5< S一1.8-5< S一1.6-3< S一2.O-2< S一7

（三）SMA沥青砼抗滑性能

1.实验结果

SMA沥青砼构造深度、摩擦系数研究方法及仪器——手工铺砂法和摆式摩擦系数测定仪，研究实况——室内按现场规范98%压实度成型车辙板，下表为具体实验结果：

2.实验结果分析

从上表可得：七种SMA砼构造深度均与规范要求（>1.0mm）相一致，这表现了这类砼均与高速公路面抗滑性能规范相符。各类SMA混合料依据构造深度排序（自小到大）为： S—1.6—6< S一2.0—5< S—1.6—3< S一1.8—5< S一2.0—2< S一7

三、SMA沥青玛蹄脂砼施工工艺

（一）施工工艺流程

下承层准备拌和砼运输砼摊铺砼碾压路面接缝修边清场。

（二）下承层准备

上面层施工应该在粘层施工结束后及时开展，且清理掉下承层一切杂物后方可进行上面层施工；

（三）拌和

1.参考实验室提供的关于生产配合比，开展砼拌和；

2.对集料加热温度、改性沥青、改性沥青SMA-13砼出厂温度（详见下表）进行严格控制，且各车沥青混凝土的温度均应在出厂时被严格检测。

4.运输

（1）应该使用15T自卸车运输沥青砼，且将植物油洗洁精混合液（3：1）均匀涂刷于车槽内，以此避免砼与地板相粘连；

（2）在进行装料过程中，应该严格按照前中后依序来回移动，以此防止砼离析；在运料车卸料过程中，应该组织专人指挥运料车辆（运料车与摊铺机料斗间距为10-30cm位置停车并挂空挡，借助摊铺机推行往前移动，严禁运料车与摊铺机相互碰撞）。卸料时运料车挂空挡，其在下坡路段可适当刹车（确保与摊铺机相配合）。

四、总结

综上，新建高速公路沥青路面使用初期，其之所以出现损坏的原因在于：施工质量不达标、路面结构设计不合理、施工材料性能不高、沥青混合料配合比设计存在缺陷等。现阶段，我国高速公路施工引进并实行了SMA沥青砼技术，其完全符合我国气候环境、地形环境、交通特征，对我国高速公路事业的发展意义重大。

参考文献：

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[2] 李军.SMA路面技术在高速公路中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（23）.

[3] 刘树立.重庆石忠高速公路长大坡路段中面层抗车辙沥青混凝土应用技术[J].交通世界（建养机械），2010，（8）：256-257.