ＳＭＡ沥青混合料路面施工技术浅谈

ＳＭＡ沥青混合料路面施工技术浅谈
（冯艳星）
摘要：SMA是一种新型的路面材料，具有良好的路用性能。目前在高等级公路建设中被广泛应用为高等级路面材料。本文将浅要介绍SMA沥青混合料路面施工技术要点及施工控制管理。
关键字：SMA；施工技术
沥青玛脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛脂结合料，填充于间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，SMA混合料中沥青结合料的质量必须满足沥青玛蹄脂的需要，要有较高的粘度（在我国，必须采用符合“重交通量道路沥青技术要求”的沥青），以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能也是非常优良，因此SMA沥青路面在我国得到了较快发展。
集料、填料、纤维和沥青材料严格按生产配合比、规定用量测定，并送进拌机内进行拌和。出料温度一般在175℃～185℃，混合料拌和最高温度不得高于195℃（超过195℃时应予以废弃）。集料加热温度控制在190℃～200℃，这是因为加入的冷矿粉及纤维数量较大，温度不高不能充分分散搅拌均匀；填料和木质素纤维不加热。SMA混合料拌和以后，不能储存时间太长，因为储存时间太长将使混合料表面结成一层硬壳，而且SMA的沥青用量要比普通沥青混合料的沥青用量高，时间长了会发生沥青析漏，造成沥青用量不均匀。因此，一般规定SMA混合料的储存都不允许过夜，即当天拌制的必须当天使用完。
根据拌和站的生产能力、运距，公道来计算运料车辆，并采用20 t以上的自卸汽车运输。为防止沥青混合料粘板，料车的车厢要涂刷油水混合液，并提前对车厢进行整体清洁以保证车厢内无杂物。在运输过程中应加盖油布，以防表面混合料降温结块。运料车卸料必须倒净，如有粘在车厢板上的剩料，必须及时清除，防止硬结。在运输、等候过程中，如发现有沥青结合料滴漏时，应采取措施纠正。到摊铺现场后，应严格检查SMA混合料到场温度。
SMA混合料摊铺前应对中面层进行严格检查，对表面有损坏、油污、泥土等情况的应酌情修补或处理，表面泥土应彻底清扫干净，必要时应用水冲洗。为保证摊铺混合料的均衡和连续，现场必须保持一定数量的运料车，每台摊铺机前应不少于2辆～3辆待卸车。在摊铺时若是采用大型履带式摊展机，单幅摊铺宽度应控制14.9m，摊铺机按14.5m拼装。松铺系数确定为1.15，确保压实厚度不低于4cm。摊铺前熨平板必须预热至85℃，并检查熨平板的拱度、预热接缝的原铺层后方可起步行驶，并确定调整好摊铺机作业时所必须的各项参数，根据拌和楼生产能力，必须保证摊铺机匀速、不中断的摊铺，确保摊铺质量，保证其厚度、平整度和密实度等各项指标。摊铺机的受料斗应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂，摊铺温度不低于160℃。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。改性沥青混合料及SMA混合料的摊铺速度宜放慢至1～3m／min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以及时排除。摊铺系数应通过试验段取得，一般情况下改性沥青SMA的压实系数在1.05左右。摊铺机应采用自动找平方式，中、下面层宜采用钢丝绳或铝合金导轨引导的高程控制方式，铺筑改性沥青或SMA路面时宜采用非接触式平衡梁。
SMA路面摊铺后应及时碾压，由专人负责指挥协调压路机的碾压路线和碾压遍数，使摊铺面在较短时间内达到规范规定的压实度。混合料的压实按照“高温、紧跟、高频、低幅”的八字方针进行。实践证明，SMA混合料只能在高温条件下，按照压实工艺方能达到预期压实效果。在压实过程中，密切注意粗集料被压碎、棱角、嵌挤、泛油等缺陷。过度碾压是SMA结构的大忌，这样会造成路面上面层无法稳定，只能通过控制碾压遍数来控制压实度。SMA的初压、复压宜用钢轮振动压路机碾压，碾压也是在遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则下进行。不得在低温状态下反复碾压SMA，一般是碾压五遍，即：静压一遍，振压三遍，再静压一遍，以防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。碾压段长度控制在20m-30m为宜，SMA严禁使用轮胎压路机。在初压和复压过程中，宜采用相同型号的压路机并列成梯队压实，不宜采用首尾相接的纵列方式。采用振动压路机压实SMA路面时，压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm，当采用静载压路机的时候，压路机的轮迹应重叠1/3-1/4碾压宽度。不得向压路机轮表面喷涂油类或油水混合液，需要时可喷涂净水或皂水。在碾压过程中必须注意压实度的变化，最好能使用核子密度仪，测出压实度变化作为参考。碾压完成后必须严格保证在压实完成24小时后才能允许施工车辆通行。
接缝是影响路面平整度的一个重要因素。改性沥青混合料路面冷却后很坚硬，冷接缝处理很困难，在施工中应尽量避免沥青混凝土冷却后处理接缝。摊铺时应保证充分的运料车，满足摊铺的需要，使纵向接缝成为热接缝。在摊铺特别宽的路面时，可在边部设置挡板。
在处理横接缝时，应在当天改性沥青SMA路面施工完成后，在其冷却之前垂直切割端部不平整及厚度不符合要求的部分（采用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部拉尺，使得直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将接缝锯切时留下的灰浆擦洗干净，涂上少量粘层改性沥青，摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺；碾压时用钢筒式压路机进行横向压实，从已经施工完成的路面上开始碾压逐渐移动新铺面层），并用水将接缝处冲洗干净；新混合料摊铺前涂抹粘层油并用熨平板在表面层上预热，下料摊铺。接缝处碾压应尽快处理，先纵向在5m-10m往返碾压，再横向在2m-4m碾压，最后按正常的速度进行纵向碾压。
SMA沥青玛蹄脂混合料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。在低温条件下，由于SMA混合料中有着相当数量的沥青玛蹄脂，当温度下降时，沥青玛蹄脂具有较高的粘结能力，它的韧性和柔性使得混合料具有良好的低温变形能力。SMA混合料空隙较小，沥青与水或空气的接触较少，因而SMA混合料的水稳定性和抗老化性、抗疲劳性较普通沥青混合料好；同时，又由于SMA混合料基本是不透水的，对中、下面层和基层有着较好的保护作用和隔水作用，使沥青路面保持较高的整体强度和稳定性。此外，由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力，适用于高等级道路沥青路面的上面层使用；同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善；添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好；间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好；同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好。
在SMA混合料中，粗集料骨架空隙被富含沥青的玛蹄脂密实填充，并将集料颗粒粘结在一起，沥青在集料边、面形成较厚的沥青膜。在混合时一方面要求使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石，另一方面采用间断级配的矿料，压实后表面形成的构造深度大，一般超过1mm，而摩擦系数也能满足8BBM以上，这使得沥青面层具有良好的抗滑性和耐磨性能，还能减少溅水，减少噪声，从而提高道路行驶质量。　　
　　SMA路面表面粗糙，高温稳定性、水稳定性和耐久性好，可避免早期损坏、减少维修养护费用，且能延长使用寿命。尽管初期投资有所增加，对施工工艺要求较高，但总体上仍将产生很好的经济效益。SMA混合料的材料、设计和施工技术已较成熟，用以改善高速公路和城市道路切实可行，其作为高等级公路路面材料，具有广阔的前景。