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摘要：SMA沥青混合料因其具有良好的性能，如高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等等优点在公路建设中被越来越广泛地应用。但是，沥青路面施工过程中的质量缺陷决不是SMA这种新设计方法、新材料的应用就可避免的。其施工质量仍需要广大学者、工作人员不懈地努力探索研究。本文结合工程实例，探讨SMA沥青混凝土路面施工质量控制措施。
关键词：SMA；施工工艺；控制
SMA是一种由沥青纤维稳定剂矿粉和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。其最显著的特征是：相对于普通沥青混凝土中大石料呈悬浮状的结构来说，SMA中粗集料相互嵌挤，形成受力骨架；而沥青矿粉纤维及部分细集料形成的玛蹄脂则用来填充骨架之间的空隙并在石料表面形成较厚的油膜包裹层，整个结构抗压密实耐久。使用情况表明，SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。而且SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好，和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强，以及AK路面抗滑性能等优点，同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性（即高温稳定性和低温韧性）、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用改性沥青。
本文结合某快速路(一期)东段路面工程SMA-13沥青混凝土路面施工谈谈对大规模SMA路面施工控制及注意事项。
施工准备
某快速路(一期)东段上面层采用的SMA-13路面。施工准备阶段即进行了SMA-13路面的目标配合比的设计、性能试验，并编制了针对本工程的生产和施工工艺；在SMA面层正式施工前，铺筑了120m试验路段，进行SMA混合料的试拌、试铺和试压试验，并据此验证SMA-13生产配合比与SMA-13目标配合比的一致性。并据此制订正式的施工生产程序，以确保SMA面层施工的顺利进行。本工程所采用的SMA-13目标配合比见表1。
表1某快速路(一期)东段SMA-13沥青混合料目标配合比
二、SMA的生产控制
1、原料控制
SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外，还应检查以下几个方面：
（1）木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥；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。
（2）对于现场加工SBS改性沥青的工程，改性剂SBS的存放时间不宜太长，以防止老化。
（3）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；对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌，以防改性剂离析。
（4）制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，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℃之间。
业主和监理对于控制原料的规格和材质特别予以重视。
2、SMA的制拌
生产SMA采用的间歇式沥青拌和机拌和，在施工期间驻厂监理除常规的设备有效性、计量、原材料的检查外，还应特别注意的是：
（1）沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。在本工程生产过程中经多次试拌确定纤维与粗集料的干拌时间为18s，喷入沥青后的湿拌时间为 40s，总的拌和时间为58s。
（2）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。沥青加热温度掌握在165℃～170℃；矿料加热温度在185℃～195℃；矿粉和纤维不加热；混合料出厂温度控制在170℃～185℃, 当混合料超过195℃时，予以废弃。
三、SMA的施工控制注意事项
1、SMA的摊铺温度
SMA的溫度控制是最重要的，关系到路面的压实度，直接关系到路面整体的施工质量和耐久性。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜为160℃～180℃，温度低于 140℃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。
2、SMA路面平整度、压实度控制
(1)摊铺
运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证面层平整度的一个重要方面，必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10～20m处停住并挂空档，卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进，卸料完毕后，即驶离摊铺机。本工程要求摊铺速度不能超过4m／min，以保证摊铺机匀速、连续工作，既能保证压实度又提高平整度。
采用两台以上相同型号的摊铺机成梯队形式摊铺，相邻两台摊铺机应具有相同的压实能力，摊铺机间距不超过10m，且不得造成前面摊铺的混合料冷却，保证纵向接缝为热接缝。
(2)碾压
SMA路面最好采用刚性碾碾压，并在碾压过程中严格控制好碾压温度。按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压。碾压终了温度应不低于120℃；碾压速度不能超出3km/h。高频和低幅方式对提高SMA的压实度，防止石料损伤，保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义，大振幅很容易造成碾压过度，使石料压碎或者玛蹄脂上浮，产生“过碾压弹簧”、“油斑”等现象。所以碾压八字方针也是保证改性沥青及SMA路面平整的重要环节。
碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少50cm，初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪，影响平整度；终压用光轮压路机以消除轮迹。
在桥梁、涵洞和通道等构造物的接头处，以及匝道、紧急停车带等摊铺机和压路机难以正常操作的部位，要辅以小型机械或人工操作快速进行，特别是桥面防撞墙边混凝土防护带边缘，还应用人工夯锤、热烙铁补充压实。
(3)施工管理
加强高速公路早期交通控制。SMA面层摊铺完成后，在温度降到50℃后才能开放交通。快速路(一期)东段路面施工时，正值东海大桥结构贯通的关键时刻，各方面的领导经常途径a2高速公路到东海大桥工地参观检查，为了保证施工完的路面平整，我们封闭高速公路各匝道入口，严格控制在路面施工完3天内不允许任何车辆在刚施工完的路面上通行，在一周内不允许5t以上的卡车在刚施工完的路面上通行。
四、总结
该快速路(一期)东段工程经过多方面的严格控制，SMA沥青路面平整，表面纹理构造丰富，抗滑性能良好。构造深度（铺砂法）0.9～1.0mm，大于设计要求0.8mm；摩擦系数（摆式仪）55BPN，大于设计要求45BPN。
SMA改性沥青面层的总体质量达到了设计要求，但通车后也发现了一些问题，尤其是桥面4cmSMA铺装层，在桥面伸缩缝和路缘两侧、以及桥面纵向中心的局部区域存在渗水和积水现象。分析原因如下：1、某快速路(一期)东段试验段的选取仅仅是断面单一的直线段，并且纵坡起伏不大，未考虑条件复杂、形式多样的路段。2、本工程的目标配合比中，SMA的级配曲线基本在规定范围之内，但矿粉用量偏少，生产过程中由于生产设备的吸尘作用，导致0～5mm中0.075mm的通过率偏小，而实际生产时又未准许采用两级除尘中的集料予以补充，影响了0.075mm的通过率，使玛蹄脂偏小，在大规模生产时影响了混合料的空隙率，室内试验所测SMA混合料空隙率均接近设计空隙率上限，在3.8％左右。3、现场透水试验由于条件局限，密封效果不好，无法量化透水率，只能采用在路面直接洒水的方法验证透水情况，观察发现部分路段渗水较快。分析仍与矿料0.075mm的通过率偏小，使玛蹄脂偏小有关。4、建议桥面铺装两层均采用SMA沥青混凝土进行铺装，并应完善边缘排水系统，在桥面边缘铺设螺旋弹簧管作为纵向排水通道，直接接入雨水口。
参考文献
中国国家行业标准.公路沥青路面养护技术规范．北京：人民交通出版社.2004
中国国家行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京：人民交通出版社.2000
中国国家行业标准.公路工程质量检验评定标准．北京：人民交通出版社.2004
中国国家行业标准.公路路基路面现场测试规程．北京：人民交通出版社.1995
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：SMA；施工工艺；控制
SMA是一种由沥青纤维稳定剂矿粉和少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。其最显著的特征是：相对于普通沥青混凝土中大石料呈悬浮状的结构来说，SMA中粗集料相互嵌挤，形成受力骨架；而沥青矿粉纤维及部分细集料形成的玛蹄脂则用来填充骨架之间的空隙并在石料表面形成较厚的油膜包裹层，整个结构抗压密实耐久。使用情况表明，SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。而且SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好，和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强，以及AK路面抗滑性能等优点，同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性（即高温稳定性和低温韧性）、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用改性沥青。
本文结合某快速路(一期)东段路面工程SMA-13沥青混凝土路面施工谈谈对大规模SMA路面施工控制及注意事项。
施工准备
某快速路(一期)东段上面层采用的SMA-13路面。施工准备阶段即进行了SMA-13路面的目标配合比的设计、性能试验，并编制了针对本工程的生产和施工工艺；在SMA面层正式施工前，铺筑了120m试验路段，进行SMA混合料的试拌、试铺和试压试验，并据此验证SMA-13生产配合比与SMA-13目标配合比的一致性。并据此制订正式的施工生产程序，以确保SMA面层施工的顺利进行。本工程所采用的SMA-13目标配合比见表1。
表1某快速路(一期)东段SMA-13沥青混合料目标配合比
二、SMA的生产控制
1、原料控制
SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外，还应检查以下几个方面：
（1）木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥；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。
（2）对于现场加工SBS改性沥青的工程，改性剂SBS的存放时间不宜太长，以防止老化。
（3）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；对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌，以防改性剂离析。
（4）制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，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℃之间。
业主和监理对于控制原料的规格和材质特别予以重视。
2、SMA的制拌
生产SMA采用的间歇式沥青拌和机拌和，在施工期间驻厂监理除常规的设备有效性、计量、原材料的检查外，还应特别注意的是：
（1）沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。在本工程生产过程中经多次试拌确定纤维与粗集料的干拌时间为18s，喷入沥青后的湿拌时间为 40s，总的拌和时间为58s。
（2）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。沥青加热温度掌握在165℃～170℃；矿料加热温度在185℃～195℃；矿粉和纤维不加热；混合料出厂温度控制在170℃～185℃, 当混合料超过195℃时，予以废弃。
三、SMA的施工控制注意事项
1、SMA的摊铺温度
SMA的溫度控制是最重要的，关系到路面的压实度，直接关系到路面整体的施工质量和耐久性。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜为160℃～180℃，温度低于 140℃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。
2、SMA路面平整度、压实度控制
(1)摊铺
运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证面层平整度的一个重要方面，必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10～20m处停住并挂空档，卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进，卸料完毕后，即驶离摊铺机。本工程要求摊铺速度不能超过4m／min，以保证摊铺机匀速、连续工作，既能保证压实度又提高平整度。
采用两台以上相同型号的摊铺机成梯队形式摊铺，相邻两台摊铺机应具有相同的压实能力，摊铺机间距不超过10m，且不得造成前面摊铺的混合料冷却，保证纵向接缝为热接缝。
(2)碾压
SMA路面最好采用刚性碾碾压，并在碾压过程中严格控制好碾压温度。按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压。碾压终了温度应不低于120℃；碾压速度不能超出3km/h。高频和低幅方式对提高SMA的压实度，防止石料损伤，保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义，大振幅很容易造成碾压过度，使石料压碎或者玛蹄脂上浮，产生“过碾压弹簧”、“油斑”等现象。所以碾压八字方针也是保证改性沥青及SMA路面平整的重要环节。
碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少50cm，初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪，影响平整度；终压用光轮压路机以消除轮迹。
在桥梁、涵洞和通道等构造物的接头处，以及匝道、紧急停车带等摊铺机和压路机难以正常操作的部位，要辅以小型机械或人工操作快速进行，特别是桥面防撞墙边混凝土防护带边缘，还应用人工夯锤、热烙铁补充压实。
(3)施工管理
加强高速公路早期交通控制。SMA面层摊铺完成后，在温度降到50℃后才能开放交通。快速路(一期)东段路面施工时，正值东海大桥结构贯通的关键时刻，各方面的领导经常途径a2高速公路到东海大桥工地参观检查，为了保证施工完的路面平整，我们封闭高速公路各匝道入口，严格控制在路面施工完3天内不允许任何车辆在刚施工完的路面上通行，在一周内不允许5t以上的卡车在刚施工完的路面上通行。
四、总结
该快速路(一期)东段工程经过多方面的严格控制，SMA沥青路面平整，表面纹理构造丰富，抗滑性能良好。构造深度（铺砂法）0.9～1.0mm，大于设计要求0.8mm；摩擦系数（摆式仪）55BPN，大于设计要求45BPN。
SMA改性沥青面层的总体质量达到了设计要求，但通车后也发现了一些问题，尤其是桥面4cmSMA铺装层，在桥面伸缩缝和路缘两侧、以及桥面纵向中心的局部区域存在渗水和积水现象。分析原因如下：1、某快速路(一期)东段试验段的选取仅仅是断面单一的直线段，并且纵坡起伏不大，未考虑条件复杂、形式多样的路段。2、本工程的目标配合比中，SMA的级配曲线基本在规定范围之内，但矿粉用量偏少，生产过程中由于生产设备的吸尘作用，导致0～5mm中0.075mm的通过率偏小，而实际生产时又未准许采用两级除尘中的集料予以补充，影响了0.075mm的通过率，使玛蹄脂偏小，在大规模生产时影响了混合料的空隙率，室内试验所测SMA混合料空隙率均接近设计空隙率上限，在3.8％左右。3、现场透水试验由于条件局限，密封效果不好，无法量化透水率，只能采用在路面直接洒水的方法验证透水情况，观察发现部分路段渗水较快。分析仍与矿料0.075mm的通过率偏小，使玛蹄脂偏小有关。4、建议桥面铺装两层均采用SMA沥青混凝土进行铺装，并应完善边缘排水系统，在桥面边缘铺设螺旋弹簧管作为纵向排水通道，直接接入雨水口。
参考文献
中国国家行业标准.公路沥青路面养护技术规范．北京：人民交通出版社.2004
中国国家行业标准.公路工程沥青及沥青混合料试验规程.北京：人民交通出版社.2000
中国国家行业标准.公路工程质量检验评定标准．北京：人民交通出版社.2004
中国国家行业标准.公路路基路面现场测试规程．北京：人民交通出版社.1995
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。