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【摘要】SMA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蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成一体的沥青混合料。SMA具有路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好、高温抗车辙能力强、以及路面抗滑性能等优点。随着交通量及车辆大型化，对路面的要求随之越来越高，因此，SMA也越来越多的被使用。
【关键词】SMA， 改性沥青， 施工
【 abstract 】 SMA is a kind of the asphalt, fiber stabilizer, kuangfen and a few fine aggregate composition of asphalt and hoof fat filling discontinuous distribution in the coarse aggregate skeleton of a gap of asphalt mixture. The gap with SMA rate is small, water stability and durability good, high temperature anti-rutting ability is strong, and the pavement performance of sliding, etc. Along with the traffic flow and large-scale of vehicles, the occupational requirement then more and more high, therefore, SMA also more and more be used.
【 key words 】 SMA, modified asphalt, construction
中图分类号：TU535文献标识码：A 文章编号：
一、 SMA 路面的功能特性
1. 高温稳定性
在SMA 的组成中, 矿料是间断级配, 粗集料占到70% 以上, 粗集料之间有良好的嵌挤作用, 沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力, 即使在高温条件下, 沥青玛蹄脂的粘度下降, 对这种抵抗能力的影响也不会减小, 有较强的高温抗车辙能力。
2. 低温抗裂性
SMA 使用较多的矿粉,同时使用纤维稳定剂, 由此组成沥青马蹄脂包裹在粗集料表面, 充分填充集料间隙,在温度下降、混合料收缩变形时, 马蹄脂有较好的粘结作用, 它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能。
3. 水稳定性
SMA 混合料的内部空隙率很小, 混合料在压实状态下很少或几乎不渗水, 再加上马蹄脂和集料的粘结好。
4. 良好的耐久性
SMA 的混合料内部被沥青马蹄脂充分填充, 空隙率小, 沥青与空气接触少, 因而沥青混合料的耐老化性能好, 其较密级配沥青混凝土有良好的耐久性。
二、 原材料和配合比的要求
1. 原材料
1) 粗集料采用玄武岩石料,且宜经过石灰水筛洗,一方面增加其与沥青的粘附性,另一方面去除部分针片状颗粒,增强骨架承受车轮荷载的能力。
2) 细集料100 %采用机制砂以增强结构内摩阻力,提高结构稳定性;填料选择干燥、磨细的石灰石粉,不得使用拌和楼回收的粉尘。
3) 稳定剂采用絮状木质素纤维,其优点在于吸油能力强,容易分散,使用絮状木质素的动稳定度明显高于使用颗粒状木质素的混合料,而且木质素纤维更符合绿色环保的要求。同时,木质素存贮必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥。
2. 配合比设计基本原则
1) SMA 必须具有互相嵌挤的粗集料骨架。
2) 由于对矿料间隙率在计算方法上的差异,同样的材料及配合比按我国现行的计算方法计算的结果要比国外的结果小0. 5 %左右。选用VMA ≥18 % ,使混合料有足够的空隙用以填充沥青玛碲脂。
3) 空隙率是SMA 混合料最重要的设计指标。美国公路实践表明,空隙率低于3 %的SMA 路面出现永久变形的概率很高,这一点与常规混合料相同。
4) 沥青用量的设定是SMA 配合设计的关键,首先必须满足在高温期间不泛油,不造成车辙变形。
5) 纤维具有加筋增强、分散、吸附沥青、稳定、增粘等作用,其用量不少于混合料总量的0. 3 %。
三、 施工
1. 运输
在运料前底板均匀地涂上一层油水隔离剂，防止混合料粘到运输车辆底板上，在车厢上涂覆隔离剂时，要注意清除多余的隔离剂，防止隔离剂在车厢底部汇集（可在车厢洒涂隔离剂之后升起车厢底部来实现）。运料车在运输过程中必须加盖蓬布，以防止混合料表面因降温结壳。在运输途中，运料车不得随意停歇，并按指定的路线进入施工场地。在运料车到达现场后，逐车检查混合料是否满足要求。
2. 拌和
SMA 混合料材料及结构设计是沥青混凝土路面获得使用性能的基础, 其施工工艺是沥青混凝土路面最终形成使用性能的保证。SMA 混合料的拌和质量是保证路面质量的关键
3. 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。
4. 混合料压实。
SMA 混合料路面的压实是一道关键工序, 也是整个试验路段铺筑的重要环节。由于SMA 混合料的性质, 在混合料铺筑后路面须立刻进行彻底、均匀的压实。碾压机械用钢轮压路机。SMA 的压实度主要取决于碾压温度、碾压方式、碾压遍数和碾压层的厚度, 为预防混合料温度降得快, 用光面钢轮静力压路机紧跟在摊铺机后面开展碾压, 按紧跟、慢压、高频、低幅、少水的原则连续碾压, 并尽可能接近摊铺机碾压。
四、 施工过程中的质量控制
1. 沥青拌和楼的控制
从上面层拌和楼控制情况看，整体较为稳定，主要应加强料位平衡的控制，同时为防止关键筛孔级配的变化，应经常对拌和楼的除尘系统、称量系统等进行检查，并防止拌和楼筛网堵或是漏的现象，并控制好冷料上料速度，以保证拌和楼生产的沥青混合料的稳定性。
2. 路面均匀性的控制
1) 在上面层的施工中铺面均匀性受温度影响较大，其次机械离析现象的发生，主要表现在两台摊铺机的接缝处理不是很好，由于摊铺层较薄，一般温度离析现象较多也会对铺面造成粗料离析现象。路面离析的存在给沥青路面的质量埋下了隐患，形成了路面的薄弱环节，损坏通常都是由点到面地发生，在离析严重的地方，沥青路面的密水性、压实度均不能得到保证。
2) 现场检测发现渗水超标点多发生在两台摊铺机的接缝处及靠路肩的地方，从现场观测来看，这也是路面发生离析的地方。为提高沥青路面的均匀性，对施工中各个具体环节提出了针对性建议。
3) 應加强对摊铺机的机械调整，减少路面的机械离析。调整内容如将螺旋布料器的吊杆移到摊铺机两侧，减少摊铺机两侧的机械离析，在摊铺机变速箱两侧的螺旋布料器加装反向叶片，尽量减少路面的条状离析，并合理减少摊铺机收斗频率，掌握摊铺机收斗时机，尽量在卸料车快要卸料前进行部分收斗，减少路面的块状离析，通过这些技术措施的应用，有效地减少路面的离析情况。
4) 为了很好的解决施工中的温度离析，在施工过程中采取有效措施，如适当提高出料温度，在运输过程中加强蓬布的覆盖，在运输车卸料过程中坚持不掀开蓬布的做法。同时适当提高摊铺碾压温度，对摊铺机拼缝处优先进行钢轮初压，同时在上面层施工中为减少温度损失确保压实度，
3. 现场施工组织的控制
在施工初期两台摊铺机拼缝较为明显，这主要是搭接处混合料温度较低，出现温度离析现象，若钢轮碾压不及时，极易出现明显拼缝现象。钢轮碾压是线压力，这部分料的过于不平整，对路面压实效果的影响就是一个轮迹，可采用对后台摊铺机熨平板在拼缝搭接处适当加长以达到熨平板保温效果，同时调整搭接宽度和摊铺机播料器内的料位等措施。
结论
为了保证施工的质量，一定要对施工的过程加强控制。碾压时采用钢轮振动压路机碾压，严禁使用轮胎压路机，应遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行。混合料摊铺后必须紧跟着在尽可能高温状态下开始碾压，不得等候。不得在低温状态下反复碾压，防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。在拌合时，要严格控制纤维的投放数量和投放时间，并延长干拌时间，确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥，防止纤维受潮成团。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】SMA， 改性沥青， 施工
【 abstract 】 SMA is a kind of the asphalt, fiber stabilizer, kuangfen and a few fine aggregate composition of asphalt and hoof fat filling discontinuous distribution in the coarse aggregate skeleton of a gap of asphalt mixture. The gap with SMA rate is small, water stability and durability good, high temperature anti-rutting ability is strong, and the pavement performance of sliding, etc. Along with the traffic flow and large-scale of vehicles, the occupational requirement then more and more high, therefore, SMA also more and more be used.
【 key words 】 SMA, modified asphalt, construction
中图分类号：TU535文献标识码：A 文章编号：
一、 SMA 路面的功能特性
1. 高温稳定性
在SMA 的组成中, 矿料是间断级配, 粗集料占到70% 以上, 粗集料之间有良好的嵌挤作用, 沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力, 即使在高温条件下, 沥青玛蹄脂的粘度下降, 对这种抵抗能力的影响也不会减小, 有较强的高温抗车辙能力。
2. 低温抗裂性
SMA 使用较多的矿粉,同时使用纤维稳定剂, 由此组成沥青马蹄脂包裹在粗集料表面, 充分填充集料间隙,在温度下降、混合料收缩变形时, 马蹄脂有较好的粘结作用, 它的韧性和柔性使混合料有较好的低温变形性能。
3. 水稳定性
SMA 混合料的内部空隙率很小, 混合料在压实状态下很少或几乎不渗水, 再加上马蹄脂和集料的粘结好。
4. 良好的耐久性
SMA 的混合料内部被沥青马蹄脂充分填充, 空隙率小, 沥青与空气接触少, 因而沥青混合料的耐老化性能好, 其较密级配沥青混凝土有良好的耐久性。
二、 原材料和配合比的要求
1. 原材料
1) 粗集料采用玄武岩石料,且宜经过石灰水筛洗,一方面增加其与沥青的粘附性,另一方面去除部分针片状颗粒,增强骨架承受车轮荷载的能力。
2) 细集料100 %采用机制砂以增强结构内摩阻力,提高结构稳定性;填料选择干燥、磨细的石灰石粉,不得使用拌和楼回收的粉尘。
3) 稳定剂采用絮状木质素纤维,其优点在于吸油能力强,容易分散,使用絮状木质素的动稳定度明显高于使用颗粒状木质素的混合料,而且木质素纤维更符合绿色环保的要求。同时,木质素存贮必须在室内架空堆放,严格防潮,保持干燥。
2. 配合比设计基本原则
1) SMA 必须具有互相嵌挤的粗集料骨架。
2) 由于对矿料间隙率在计算方法上的差异,同样的材料及配合比按我国现行的计算方法计算的结果要比国外的结果小0. 5 %左右。选用VMA ≥18 % ,使混合料有足够的空隙用以填充沥青玛碲脂。
3) 空隙率是SMA 混合料最重要的设计指标。美国公路实践表明,空隙率低于3 %的SMA 路面出现永久变形的概率很高,这一点与常规混合料相同。
4) 沥青用量的设定是SMA 配合设计的关键,首先必须满足在高温期间不泛油,不造成车辙变形。
5) 纤维具有加筋增强、分散、吸附沥青、稳定、增粘等作用,其用量不少于混合料总量的0. 3 %。
三、 施工
1. 运输
在运料前底板均匀地涂上一层油水隔离剂，防止混合料粘到运输车辆底板上，在车厢上涂覆隔离剂时，要注意清除多余的隔离剂，防止隔离剂在车厢底部汇集（可在车厢洒涂隔离剂之后升起车厢底部来实现）。运料车在运输过程中必须加盖蓬布，以防止混合料表面因降温结壳。在运输途中，运料车不得随意停歇，并按指定的路线进入施工场地。在运料车到达现场后，逐车检查混合料是否满足要求。
2. 拌和
SMA 混合料材料及结构设计是沥青混凝土路面获得使用性能的基础, 其施工工艺是沥青混凝土路面最终形成使用性能的保证。SMA 混合料的拌和质量是保证路面质量的关键
3. 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。
4. 混合料压实。
SMA 混合料路面的压实是一道关键工序, 也是整个试验路段铺筑的重要环节。由于SMA 混合料的性质, 在混合料铺筑后路面须立刻进行彻底、均匀的压实。碾压机械用钢轮压路机。SMA 的压实度主要取决于碾压温度、碾压方式、碾压遍数和碾压层的厚度, 为预防混合料温度降得快, 用光面钢轮静力压路机紧跟在摊铺机后面开展碾压, 按紧跟、慢压、高频、低幅、少水的原则连续碾压, 并尽可能接近摊铺机碾压。
四、 施工过程中的质量控制
1. 沥青拌和楼的控制
从上面层拌和楼控制情况看，整体较为稳定，主要应加强料位平衡的控制，同时为防止关键筛孔级配的变化，应经常对拌和楼的除尘系统、称量系统等进行检查，并防止拌和楼筛网堵或是漏的现象，并控制好冷料上料速度，以保证拌和楼生产的沥青混合料的稳定性。
2. 路面均匀性的控制
1) 在上面层的施工中铺面均匀性受温度影响较大，其次机械离析现象的发生，主要表现在两台摊铺机的接缝处理不是很好，由于摊铺层较薄，一般温度离析现象较多也会对铺面造成粗料离析现象。路面离析的存在给沥青路面的质量埋下了隐患，形成了路面的薄弱环节，损坏通常都是由点到面地发生，在离析严重的地方，沥青路面的密水性、压实度均不能得到保证。
2) 现场检测发现渗水超标点多发生在两台摊铺机的接缝处及靠路肩的地方，从现场观测来看，这也是路面发生离析的地方。为提高沥青路面的均匀性，对施工中各个具体环节提出了针对性建议。
3) 應加强对摊铺机的机械调整，减少路面的机械离析。调整内容如将螺旋布料器的吊杆移到摊铺机两侧，减少摊铺机两侧的机械离析，在摊铺机变速箱两侧的螺旋布料器加装反向叶片，尽量减少路面的条状离析，并合理减少摊铺机收斗频率，掌握摊铺机收斗时机，尽量在卸料车快要卸料前进行部分收斗，减少路面的块状离析，通过这些技术措施的应用，有效地减少路面的离析情况。
4) 为了很好的解决施工中的温度离析，在施工过程中采取有效措施，如适当提高出料温度，在运输过程中加强蓬布的覆盖，在运输车卸料过程中坚持不掀开蓬布的做法。同时适当提高摊铺碾压温度，对摊铺机拼缝处优先进行钢轮初压，同时在上面层施工中为减少温度损失确保压实度，
3. 现场施工组织的控制
在施工初期两台摊铺机拼缝较为明显，这主要是搭接处混合料温度较低，出现温度离析现象，若钢轮碾压不及时，极易出现明显拼缝现象。钢轮碾压是线压力，这部分料的过于不平整，对路面压实效果的影响就是一个轮迹，可采用对后台摊铺机熨平板在拼缝搭接处适当加长以达到熨平板保温效果，同时调整搭接宽度和摊铺机播料器内的料位等措施。
结论
为了保证施工的质量，一定要对施工的过程加强控制。碾压时采用钢轮振动压路机碾压，严禁使用轮胎压路机，应遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则进行。混合料摊铺后必须紧跟着在尽可能高温状态下开始碾压，不得等候。不得在低温状态下反复碾压，防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。在拌合时，要严格控制纤维的投放数量和投放时间，并延长干拌时间，确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥，防止纤维受潮成团。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。