SMA沥青混合料施工中应注意的几个问题

SMA沥青混合料施工中应注意的几个问题

卞正伟

江苏梓扬项目管理有限责任公司江苏225652

摘要：SMA沥青混合料是沥青路面施工中难度较大的沥青混合料材料之一，如果施工中不注意细节问题，容易出现油斑、泛油、通车后容易出现车辙等早期病害，因此对SMA沥青混合料的施工要严格要求，本文从材料、机械、配合比、施工过程入手详细分析了SMA沥青混合料施工中应注意的几个问题。

关键词：SMA混合料、施工技术、注意问题

SMA混合料是沥青玛蹄脂碎石混合料的简称，它是具有较高粗集料含量的间断级配热拌沥青混合料。集料与集料之间是一种稳定的嵌挤结构，而集料间隙被沥青、细集料、填料和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂所填充。SMA混合料是德国在为提高路面的抗滑性能和承载能力而开发的高强耐久的路面材料。目前SMA已广泛应用我国高等级公路中，总体上看，SMA混合料具有很高的抗车辙能力、较高的低温抗裂性能。无论何种气候、何种重交通地区的最大荷载处，SMA结构面层都稳定耐久。

但这种结构的缺点是造价较高，主要原因是材料要求高、沥青含量高、生产周期长、质量控制严格等。鉴此，本人结合江苏省的一些施工经验，简要介绍了SMA施工过程中应注意的几个问题。

1.材料的选择

1）石油沥青：由于SBS改性沥青具有较好的高温抗车辙、低温抗裂与疲劳开裂的性能，故一般在江苏省高速公路中选用SBS改性沥青，IC或者ID类要求，很少采用70#沥青。改性沥青不得长时间存放。2）粗集料：粗集料是构成SMA混合料骨架结构的主题材料，故要求选用质地坚硬、表面粗糙、抗磨耗、耐磨光，形状接近立方体的破碎石料。破碎率一般为100%，一般江苏省选用玄武岩，根据和沥青的粘附性，有些时候需要在沥青中参加抗剥落剂。3）细集料：细集料是指2.36mm筛孔以下的集料，应采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂，不能采用山场的下脚料。为了考虑施工和易性，也有的施工路段采用石灰岩。4）矿粉：由石灰石碱性石料经过磨细得到的矿粉，0.075mm的通过率一般达到75%以上。矿粉干燥、清洁、自由流动性好、无结块、无团粒，每50t检验一次。拌合机回收的矿粉不得使用。特别是一些厂家在矿粉供应不上的基础上用水泥代替，这是不允许的。5）纤维：江苏省一般采用木质纤维，纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥。

2.主要机械设备

加强设备管理，维护机械设备的正常运转，尽量保证可连续生产。一般江苏省高等级沥青路面的标准配置：拌合机采用1台H4000型、摊铺机采用两台ABG423型，碾压设备采用英格索兰DD110振动压路机3台，另置一台HD90压路机备用。20t以上自卸运输车25辆，小松装载机3台，洒水车1辆。

3.SMA沥青混合料配合比设计

配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证3个阶段。一般江苏省目标配合比委托具有乙级以上的实验室进行设计，并提供相关的马歇尔试验技术指标。我们现场只做生产配合比设计以及根据马歇尔试验技术指标进行生产配合比验证工作。

生产配合比设计：首先确定拌合机热料仓的筛网配置。其次，对各热料仓的原材料进行筛分。根据各热料仓的原材料筛分情况，我们在目标配合比设计最佳沥青用量±0.3%分别进行马歇尔试验，并测定混合料的体积参数，达到要求后，按对应空隙率等于4%的沥青用量，确定SMA混合料的最佳油量。

生产配合比验证：生产配合比验证（试拌、试铺）作为正常生产质量控制的基础，并取混合料浸水48h马歇尔试验，检验残留稳定度。达到要求后，即第一天的检验数据作为今后生产控制的基础资料。

4.SMA沥青混合料的拌合

1)拌合时间：严格按规范控制拌合时间。在干拌时，应增加8-12s的干拌时间，加入沥青后湿拌40s（具体时间在试拌后确定），以充分保证木质纤维的拌合均匀。控制室拌合时，要逐盘打印沥青及各种矿料的用量，以备检查。2)拌合温度：由于SBS改性沥青粘度大，不易搅均匀，故在拌合温度的控制上均比普通沥青混合料高5至10℃。3)木质纤维投放时，如果采用气吹自动的方式，要在开工前对设备进行校准。如果采用人工投放时，每个投料口安排2名工人专职负责，以确保木质纤维按时、按量投放。并为了确保及时投放，在投放口设置一指示灯与操作台联机，当石料一进入拌缸，指示灯亮，立即投放木质纤维，确保投放不延迟、不漏放。4)拌合质量检查：安排专职人员目测检查混合料的均匀性，如混合料有无花白、冒黑烟、无纤维团和利息的现象。并在运输车装料时为了减少离析现象的产生，设专人负责运料车前后移动3次装料，以防离析。

5.试铺路段施工

1）面层正式施工前，进行试铺路段施工，试铺路段长度不小于300m。2）试铺路段施工分试拌和试铺2个阶段。3）试拌和试铺后，依据沥青混合料的抽提试验结果、路面外观质量和路面压实度确认生产标准配合比。4）定碾压遍数与压实度的关系。标高测量，定摊铺系数。5）调整施工组织及管理体系，以及联系方式和指挥方式。6）及时提出试铺段总结报告，经批准后作为正式施工申请依据。

6.SMA沥青混合料的运输

1）每辆运输车的载重量在20t以上。装料前，应确保车厢底板和厢板干净，无杂物和泥土，并由专人喷隔离剂，防止车厢底部汇集成块。2）在任何情况下，运料车在运输过程中都应加盖厚帆布保温，沿车厢的侧部与后部整齐的绑扎，以防混合料表面降温而结壳，防止在帆布与混合料之间进入空气。3）运料车在运输途中不得随意停歇，必须按指定路线进入现场。4）运料车卸料时必须倒净，如有发现有残留物，应及时清除。已冷却的残留物不容许倒在施工场地内。

7.SMA沥青混合料的摊铺

1）SMA沥青混合料由于成型后稳定度好，故在摊铺时尽量不要留纵缝。一般采用2台ABG423摊铺机成梯队摊铺（2台摊铺机距离不超过10m）。根据路面的宽度和横坡，分别调整好熨平板的宽度和横坡。2）摊铺机安置定位：把摊铺机行驶到摊铺路段的起点，使熨平板边模线与路面施工边线吻合，以保证路面施工宽度，摊铺时，应先从横坡较低处开铺。根据设计标高和摊铺系数，算出熨平板下所垫木块的基准厚度，木块形状为20cm×30cm。将熨平板的油缸卸除，使熨平板以自重的形式完全下降到木垫块上。3）标高控制：为确保上面层施工平整度，在摊铺时，前面摊铺机靠近平石一侧，采用自动找平装置传感器，并在平石上拉好钢丝作为基准线，把传感器置于钢丝基准线上，另一侧采用非接触式平衡梁装置来控制标高和厚度，后方摊铺机采用自动找平装置，其传感器一侧置于已摊铺好的沥青混合料上，另一侧置于钢丝基准线上。4）摊铺作业：每天开工前，应提前30min左右对熨平板进行加热，使加热后的熨平板对铺层起到熨烫作用，从而使新铺路面平整无痕。加热温度在100℃以上，连续摊铺过程中，当熨平板已充分受热时可暂停对其加热。

摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度达到螺旋布料器的2/3为宜。使混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。

SMA混合料由于极易冷却，故在摊铺时，每车摊铺结束，车辆驶离摊铺机后，需对受料斗收拢一次防止料斗两边结团成块。

摊铺刚开始时，启动速度尽量放慢。一般采用热接缝的形式。如中途停机15min以上，其接缝需作施工缝处理。

摊铺速度：摊铺机的行走速度选择主要考虑供料速度和摊铺质量。根据路面宽度、摊铺厚度和供料能力，一般摊铺机的摊铺速度为1.5m/min-2.5m/min（试铺时确定），不得超过3m/min，以确保摊铺机前面始终有三辆运输车在等候。

8.SMA沥青混合料的碾压

1）碾压时严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅、少水”的原则进行，避免因温度下降造成压实困难。2）先采用2台DD110双钢轮压路机紧跟摊铺机进行压实作业，采用一步压实方式，以最短时间在混合料冷却到规定的压实终结温度之前，将混合料压实到规定要求。2台紧跟摊铺机各负责半个摊铺机宽度的压实，但在中间应有适当的宽度（约1m左右）的重叠。另一台压路机紧跟前面两台压路机进行补充压实，并负责消除轮迹。3）压路机的碾压速度不得超过5km/h，碾压遍数为先初（静）压1遍，后复（振）压2遍，前进时静压、后退时开振（具体情况试铺后确定），再終压（静）一遍，并由路中向路边借轮（1/3轮宽）碾压。以梯形形式碾压。

SMA的施工控制是个严格的过程，一个环节控制不够严很容易出现油斑，混合料温度过高、纤维或者混合料拌合不均匀、用油量过高、压路机碾压遍数过多、运料距离过长或者料车积多发生沥青析漏等等，这些原因都能影响SMA的施工质量。因此，对于SMA的施工应以预防为主，施工前加强员工的思想教育和能力培养，明确施工中容易出现的问题。在施工过程中及时检测，对施工现场进行动态管理，一旦发现问题及时进行处理，比如钻芯取样后测定的压实度没有预期的理想，第二天及时调整级配、碾压顺序及遍数，确保工程质量。

以上是笔者对SMA沥青混合料在生产施工中注意的一些问题，希望对大家有所帮助如有不足之处，希望各位同仁提出宝贵意见。