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浅谈SMA路面施工技术要点
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[摘要] 本文主要以沪瑞国道（贵州境）新寨河至胜境关段高速公路工程采用SMA沥青码蹄脂碎石施工为例，探索沥青面层构造和有效适用性能。
[关健词]SMA 沥青码蹄脂碎石 改性沥青 质量管理
沪瑞国道（贵州境）新寨河至胜境关段高速公路工程（以下简称镇胜高速）位于贵州省西南部，地处崇山峻岭之间。施工难度大，作业面狭长，安全等级要求高。结合贵州省高速公路的以往经验和存在的问题，镇胜高速公路首次采用SMA沥青码蹄脂碎石作为面层材料，也是贵州省第一条正式大面积采用SMA路面施工。
镇胜高速公路设计路面结构类型采用SMA-13上面层 AC-20中面层 AC-25下面层 水泥稳定碎石基层 级配碎石底基层，结构设计厚度为4-6-8-37-15，总厚度为70cm，上面层采用SBS改性沥青，中、下面层为普通沥青砼。
一、SMA混合料的组成
SMA是沥青码蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的缩写，是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂，填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料，简称SMA。
二、SMA混合料的技术性能
它具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙、减少低温开裂等优点，适用于高等级道路沥青路面的上面层使用。
1.高温抗车辙性。(1)SMA由粗集料骨架和沥青玛蹄脂两个部分组成；(2)粒径≥4.75mm的粗集料高达70%~80%。矿粉用量为10%左右，细集料较少，一般为10%~20%左右；(3)因骨架嵌挤作用，混合料高温条件下抵抗荷载变形能力较强，有着较强的高温抗车辙能力。
2.低温抗变形性。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。
3.耐久性。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。此外，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。
4.表面独特性。SMA混合料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。
5.SMA混合料施工前控制。(1)合格的原材料是工程质量的第一前提。必须通过大量的调查了解、取样试验，在进行质量、产量、运输等各方面的综合考虑后初步选定了用于SMA路面施工的玄武岩砂石材料，并按要求对原材料加工、储存、运输等作了严格的控制，使其各项技术指标均满足高速公路路面工程对粗细集料的质量要求；(2)配合比设计阶段。一个完善的配合比设计必须是经过反复的对比、试验，综合考虑各项关键技术指标后才能确定。经过反复试验，反复调整，最终完成了SMA-13的目标配合比设计和施工配合比设计；(3)工前技术交底不能少。SMA混合料施工技术要点较多。因此，在SMA路面正式摊铺前，要求所有技术人员和机械操作人员必须充分了解并掌握SMA路面的施工工艺和技术特点，作好技术交底。
6.SMA-13沥青玛蹄脂碎石路面的施工。(1)施工前的准备工作；(2)砂石材料的供应情况：正式开工时，堆料仓保证有4000m3以上的材料储量，避免施工时因缺料而产生等料现象，从而造成混合料温度过高或停机情况出现；沥青供应：充分考虑沥青拌和楼的日产量和时产量，每天（按20小时的有效施工时间算），开工前将所有沥青储存罐全部注满，同时配备30吨以上的改性沥青运输车，避免因运输车辆的不能正常运行导致沥青用量跟不上而停机待料；(4)矿粉供应：SMA所用矿粉均由石灰石经粉磨而成，必须组织了8-10辆运输车辆，保证矿粉的及时供应；(5)柴油、重油及纤维于开工前全部准备就绪。配备足够的混合料运输车（运输车辆在装料前先用清洁液将车厢清洗干净），避免因运输车辆不足造成拌和楼停机等车；(6)施工现场的机械设备准备：摊铺机至少2台。采用单幅双机摊铺，以避免沥青玛蹄脂料离析；8-12吨全钢轮压路机至少3台，无触点平衡梁一套，平板夯机一台，各施工机械的使用性能在施工前必须进行了全面检查，以保证各施工机械都能正常工作。 四、SMA混合料施工中控制
(1)改性沥青SMA-13的拌制。采用先进的沥青拌和楼进行混合料的拌和，该拌和楼必须具有除尘系统、控温系统和计量称重系统；(2)SMA-13混合料的摊铺。①由于SMA的沥青马蹄脂粘性较大，运料车的车厢底部须涂刷较多的油水混合物；为了防止表面混合料结壳，运料过程中要加盖蓬布，而且运料车数量也要适当增加。为保证平整度，也要做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。这是提高路面平整度最主要措施。②上面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度和平整度。③将摊铺机调整到最佳工作状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心，使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并在每天起步前就应将料量调整好，再实施摊铺，避免摊铺层出现离析现象。④摊铺应选择在当日高温时段进行，路表温度低于15℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清楚未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺；(3)SMA-13混合料的碾压。碾压是SMA路面施工中极其关键的环节，碾压工艺、碾压遍数、碾压温度等的情况如何，直接影响到SMA路面的压实度、平整度和渗水情况；(4)路面压实完成24小时后，方能允许施工车辆通行；(5)施工接缝的处理。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。
五、SMA混合料施工阶段的质量管理
1.原材料的质量检查：包括改性沥青、粗集料、细集料、填料、木质絮状纤维等。
2.混合料的质量检查：油石比、矿料级配、稳定度、空隙率；混合料出厂温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度。
3.碾压成型路段的质量检查：厚度、平整度。宽度、横坡度、压实度、偏度；摊铺的均匀性。同时还应进行构造深度和渗水的跟踪检测。
4.施工压实度的检查以钻孔法为准，钻孔检测频率单幅每公里每车道2个。
5.渗水系数合格率宜不少于90%，当合格率宜小于90%时，应加倍频率检测，如检测结果仍小于90%，需对该路段面层进行处理。
六、结束语
严格说来，SMA路面的施工比普通沥青混凝土的施工难度要大得多，一条公路SMA路面铺筑的成功与否，很大程度上取决于它的材料质量、设备性能和施工工艺，每一个环节环环相扣，忽视了其中任何一环，SMA路面都将注定失败。 来源: 《建筑中文网》.
[关健词]SMA 沥青码蹄脂碎石 改性沥青 质量管理
沪瑞国道（贵州境）新寨河至胜境关段高速公路工程（以下简称镇胜高速）位于贵州省西南部，地处崇山峻岭之间。施工难度大，作业面狭长，安全等级要求高。结合贵州省高速公路的以往经验和存在的问题，镇胜高速公路首次采用SMA沥青码蹄脂碎石作为面层材料，也是贵州省第一条正式大面积采用SMA路面施工。
镇胜高速公路设计路面结构类型采用SMA-13上面层 AC-20中面层 AC-25下面层 水泥稳定碎石基层 级配碎石底基层，结构设计厚度为4-6-8-37-15，总厚度为70cm，上面层采用SBS改性沥青，中、下面层为普通沥青砼。
一、SMA混合料的组成
SMA是沥青码蹄脂碎石（Stone Matrix Asphalt）的缩写，是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较多的填料（矿粉）组成的沥青玛蹄脂，填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料，简称SMA。
二、SMA混合料的技术性能
它具有耐磨抗滑、密实耐久、抗疲劳、抗高温车辙、减少低温开裂等优点，适用于高等级道路沥青路面的上面层使用。
1.高温抗车辙性。(1)SMA由粗集料骨架和沥青玛蹄脂两个部分组成；(2)粒径≥4.75mm的粗集料高达70%~80%。矿粉用量为10%左右，细集料较少，一般为10%~20%左右；(3)因骨架嵌挤作用，混合料高温条件下抵抗荷载变形能力较强，有着较强的高温抗车辙能力。
2.低温抗变形性。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。
3.耐久性。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。此外，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。
4.表面独特性。SMA混合料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。
5.SMA混合料施工前控制。(1)合格的原材料是工程质量的第一前提。必须通过大量的调查了解、取样试验，在进行质量、产量、运输等各方面的综合考虑后初步选定了用于SMA路面施工的玄武岩砂石材料，并按要求对原材料加工、储存、运输等作了严格的控制，使其各项技术指标均满足高速公路路面工程对粗细集料的质量要求；(2)配合比设计阶段。一个完善的配合比设计必须是经过反复的对比、试验，综合考虑各项关键技术指标后才能确定。经过反复试验，反复调整，最终完成了SMA-13的目标配合比设计和施工配合比设计；(3)工前技术交底不能少。SMA混合料施工技术要点较多。因此，在SMA路面正式摊铺前，要求所有技术人员和机械操作人员必须充分了解并掌握SMA路面的施工工艺和技术特点，作好技术交底。
6.SMA-13沥青玛蹄脂碎石路面的施工。(1)施工前的准备工作；(2)砂石材料的供应情况：正式开工时，堆料仓保证有4000m3以上的材料储量，避免施工时因缺料而产生等料现象，从而造成混合料温度过高或停机情况出现；沥青供应：充分考虑沥青拌和楼的日产量和时产量，每天（按20小时的有效施工时间算），开工前将所有沥青储存罐全部注满，同时配备30吨以上的改性沥青运输车，避免因运输车辆的不能正常运行导致沥青用量跟不上而停机待料；(4)矿粉供应：SMA所用矿粉均由石灰石经粉磨而成，必须组织了8-10辆运输车辆，保证矿粉的及时供应；(5)柴油、重油及纤维于开工前全部准备就绪。配备足够的混合料运输车（运输车辆在装料前先用清洁液将车厢清洗干净），避免因运输车辆不足造成拌和楼停机等车；(6)施工现场的机械设备准备：摊铺机至少2台。采用单幅双机摊铺，以避免沥青玛蹄脂料离析；8-12吨全钢轮压路机至少3台，无触点平衡梁一套，平板夯机一台，各施工机械的使用性能在施工前必须进行了全面检查，以保证各施工机械都能正常工作。 四、SMA混合料施工中控制
(1)改性沥青SMA-13的拌制。采用先进的沥青拌和楼进行混合料的拌和，该拌和楼必须具有除尘系统、控温系统和计量称重系统；(2)SMA-13混合料的摊铺。①由于SMA的沥青马蹄脂粘性较大，运料车的车厢底部须涂刷较多的油水混合物；为了防止表面混合料结壳，运料过程中要加盖蓬布，而且运料车数量也要适当增加。为保证平整度，也要做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。这是提高路面平整度最主要措施。②上面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度和平整度。③将摊铺机调整到最佳工作状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心，使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布，并在每天起步前就应将料量调整好，再实施摊铺，避免摊铺层出现离析现象。④摊铺应选择在当日高温时段进行，路表温度低于15℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清楚未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺；(3)SMA-13混合料的碾压。碾压是SMA路面施工中极其关键的环节，碾压工艺、碾压遍数、碾压温度等的情况如何，直接影响到SMA路面的压实度、平整度和渗水情况；(4)路面压实完成24小时后，方能允许施工车辆通行；(5)施工接缝的处理。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。
五、SMA混合料施工阶段的质量管理
1.原材料的质量检查：包括改性沥青、粗集料、细集料、填料、木质絮状纤维等。
2.混合料的质量检查：油石比、矿料级配、稳定度、空隙率；混合料出厂温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度。
3.碾压成型路段的质量检查：厚度、平整度。宽度、横坡度、压实度、偏度；摊铺的均匀性。同时还应进行构造深度和渗水的跟踪检测。
4.施工压实度的检查以钻孔法为准，钻孔检测频率单幅每公里每车道2个。
5.渗水系数合格率宜不少于90%，当合格率宜小于90%时，应加倍频率检测，如检测结果仍小于90%，需对该路段面层进行处理。
六、结束语
严格说来，SMA路面的施工比普通沥青混凝土的施工难度要大得多，一条公路SMA路面铺筑的成功与否，很大程度上取决于它的材料质量、设备性能和施工工艺，每一个环节环环相扣，忽视了其中任何一环，SMA路面都将注定失败。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200907/14154.htm
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