论SMA的施工特征与施工工艺

摘要：SMA是当前国际上公认的一种抗变形能力强、耐久性能较好的沥青面层混合料，文章主要阐述了SMA路面的施工特征与施工工艺。

关键词：SMA施工分析

SMA（StoneMatrixAsphalt简称SMA）是一种新型沥青混合料结构，即沥青玛蹄脂碎石混合料。它是20世纪60年代中期，德国道路工作者为解决车辙问题而发展起来的新型沥青混合料，是由沥青结合料与少量纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架的间隙而组成一体的沥青混合料，它最基本的组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料。

SMA的结构特点可以概括为“三多一少”，即粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少。其施工所用的生产设备，运输车辆、摊铺机械与压实机具均与传统密集配沥青混合料相同，但SMA的施工特征与施工工艺具有自身的特点，现阐述如下：

施工前准备工作

由于SMA是一种间断级配嵌挤结构的沥青混合料，因此要求粗集料必须特别坚硬、表面粗糙、针片状颗粒少，以便嵌挤良好；细集料应使用坚硬的人工砂，不得采用天然砂；矿粉必须采用磨洗的石灰粉，不得使用回收粉；SMA路面最好采用改性沥青，不仅因为改性沥青各项性能指标优于普通沥青，更重要的是改性沥青更能适应SMA混合料高温拌合、高温摊铺和碾压的特性，因此更容易保证施工质量。SMA面层采用玄武岩石料、石灰石矿粉（含生石灰粉15％）和SBS改性沥青。生产配合比沥青用量5.1％；稳定剂为木质纤维，用量为混合料重量的0.3％。

⑴各种原材料进场前后必须有试验室的检验报告，场内需设有防尘、防雨措施。

⑵木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，严禁雨淋，保持干燥状态，否则拌合不均匀易起油包。对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备不得受潮。

⑶改性沥青运输温度不低于150℃，保温贮存温度不低于140℃，不得长时间存放。在满足施工的前提下，沥青的加热温度不应太高，一般控制在170℃～180℃。

SMA混合料生产

生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为400t/h，在采用间歇式沥青拌和机时，SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是：

⑴为保证木质素纤维在混合料中充分分散、拌和均匀，将干拌时间延长5～10s，每盘的生产周期不宜少于55s。

⑵由于SMA使用了SBS改性沥青，拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃～20℃左右。改性沥青加热温度掌握在1650℃～175℃；矿料加热温度在190℃～220℃；矿粉和纤维不加热；混合料出料温度在170℃～185℃（实际施工时的温度范围），当混合料超过195℃时，予以废弃。

⑶采用机械添加木质纤维应防止输送管道堵塞。

⑷由于矿料中掺有15％生石灰，应注意避免矿粉与生石灰粉因密度不同发生离析。

⑸SMA混合料在矿料仓里储备时间不宜过多，只限当天使用。

SMA混合料运输

为保证混合料的摊铺温度不低于165℃,运输过程中应采取严格的保温措施,沥青混合料装车后盖一层麻布和一层帆布，实行双层保温。运料车每次卸完车后如有剩余，必须及时清除，防止硬结。SMA混合料在运输，等候过程中，采取有效措施避免沥青混合料沿车箱板滴漏。

SMA混合料摊铺

在喷洒粘层油的路面上铺筑SMA时，宜使用履带式摊铺机。混合料的摊铺温度宜为165℃～180℃，温度低于155℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时，不宜摊铺改性沥青SMA。摊铺机必须缓慢，均匀，连续不间断地摊铺，SMA混合料摊铺速度宜控制在1～3m/min。摊铺机宜采用分接触式平衡梁。

SMA混合料碾压成型

SMA上面层比较薄，混合料路面温度下降较快，尤其注意要在高温下碾压，碾压成型的最低温度最好在130℃以上。SMA必须采用刚性碾压实，不容许用轮胎压路机，否则易使玛蹄脂上浮，降低路面构造深度，甚至造成泛油现象。路面宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压。振动压路机应遵守“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即不管在多高温度下，压路机必须紧跟在摊铺机后面，切忌采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。压路机应以均匀的速度进行的碾压，碾压按初压（2～3km/h 1遍），复压（3～4.5km/h 2遍），终压（3～6km/h 1遍）三阶段进行，终压温度一般控制在110℃～130℃（实际施工时的温度范围），终压时不得振动。在碾压过程中，可以发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥，碾压成型后表面有足够的构造深度又基本上不透水（经测定，SMA路面构造深度在0.9～1.25之间）。SMA的碾压与普通沥青混凝土碾压相比，有以下几点值得注意：

⑴、为了防止混合料粘轮，对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，但严禁涂刷柴油。当采用用碾压轮喷水（可添加少量表面活性剂）的方法时，必须严格控制喷水量且成雾状，不得漫流，以防混合料降温过快。

⑵、SMA混合料的碾压要密切注意压实度的变化，避免过度碾压， SMA面层一但达到足够的密度后，碾压即应停止，过度碾压会使碎石破碎、青玛蹄脂结合料被挤压到路表面，影响构造深度，降低路面承载能力，且无法稳定。一般只能通过严格控制压实遍数来控制压实度，具体的压实遍数可通过做试验路段并参考施工经验来确定。

⑶、除沥青用量较低，经验证明用轮胎式压路机碾压有良好效果外，不宜采用轮胎式压路机碾压，以防将沥青混合料揉搓挤压上浮。

⑷、压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。在当天成型的路面上不得停放各种机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。

⑸、横向施工缝采用平接缝。平接缝宜趁尚未冷透时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分，使工作缝成直角连接。当采用切割机制作平接缝时，宜在铺设当天混合料冷却尚未结硬时进行。刨除或切割不得损伤下层路面。切割时留下的泥水必须冲洗干净，待干燥后涂刷粘层油。铺筑新混合料接头应使接茬软化，坟路机先进行横向碾压，再纵向碾压成为一体，充分压实，连接平顺。

SMA混合料的质量控制

在实际操作过程中应随时控制每天SMA混合料的沥青用量，每天分上、下午在料场各取一组沥青混合料进行马歇尔试验、担提试验，及时了解沥青混合料的油石比、空隙率、稳定度等各项技术指标，矿料级配与设计配合比的容许差符合规范要求，油石比误差不能超过±0.3％。木质纤维的质量误差不应超过要求数量的±5％。为保证SMA路面的施工质量，对沥青路面的平整度、密实度、厚度、弯沉、摩擦系数、构造深度、渗水等及时进行检测。

从施工完的SMA结构层路面状况来看，基本上不透水，粗集料分布均匀，排列紧密，具有良好的嵌挤效果，表面构造深度大，玛蹄脂填充饱满密实，达到应用SMA结构层的目标要求。SMA路面抗高温车辙和低温裂缝以及抗疲劳能力得以充分体现，相信随着使用经验的不断积累，结合我地区的实际情况，SMA路面将得到更好的推广。

参考文献

1、公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004.北京:人民交通出版社.2004. 23～39

2、公路改性沥青路面施工技术规范JTG 036-98.北京:人民交通出版社.1998.12.1

3、田庆云、李忠新.SMA路面在烟黄高速公路施工中的质量控制.中国公路.2005；14（210）98～99

4、公路沥青玛蹄脂碎石施工指南 SHC F40-01-2002.北京:人民交通出版社.2002.7.1