SMA混合料的施工质量控制

SMA混合料的施工质量控制

一绪论

随着社会经济的发展，车辆的交通运输量尤其是重载车辆的不断增加，社会对道路要求也日益提高，但沥青路面的高温稳定性能、低温抗裂及耐久性(抗疲劳、水稳定性和抗老化性)等路用性能在要求上往往是互相矛盾或相互制约的。为了显著地改善沥青路面的使用性能与使用寿命，采用SMA新结构型再加上改性沥青新材料，并根据当地的气候条件及交通情况进行沥青混合料的配合比设计，是解决上述矛盾的有效途径。

SMA这种新型沥青混合料结构，即沥青玛蹄脂碎石混合料，它最早出现于60年代的联邦德国，在欧洲称为Split Mastix Asphalt，美国则称之为Stone Mastic Asphalt，缩写为SMA，它是在德国浇注式沥青混凝土的基础上发展而来的。所谓改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其它填料等外掺剂或采取对沥青轻度氧化等措施使沥青混合料的性能得以改善而制成的结合料。SMA中文意思是碎石沥青砂胶混凝土，具有高温稳定性强、低温抗裂性好、耐疲劳性高、水稳定性好、抗滑性能强、行车噪音小等优点，正日益被人们所重视，使之成为现代铺筑高等级道路面层的首选方案，并越来越多的应用到工程实践中。我国首次采用SMA结构的是1993年竣工的北京首都机场高速公路，首都机场东跑道加盖沥青层和八达岭高速公路京昌段的表面层；此后，江苏、吉林、河北等省也铺筑了试验路。实践证明，SMA于改性沥青技术各有其特点，并不相同，相互配合使用，效果更为明显。

西安市三环路是西安市城市总体规划“三横、三纵、三环”道路网最重要的骨架与组成部分，它的建成可以完善西安市城市综合交通运输体系并兼起过街通

道的作用。三环路全线桥梁众多，部分桥面铺装采用了SMA改性沥青混合料，本文结合以前公路工程施工的经验，谈谈SMA沥青混合料施工质量控制以及改性沥青路面施工过程和注意事项。

二 SMA改性沥青混合料路面施工工艺

2.1 SMA改性沥青混合料路面施工工艺原理

设计配合比时，采用一种由高弹性改性沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配粗集料骨架间隙而组成一体的SMA改性沥青混合料，使其具有抗车辙、抗裂、抗滑、耐久性高、水稳定性好的特点，同时在拌和生产和摊铺碾压过程中具有良好的工作性。

2.2 SMA改性沥青混合料路面施工工艺流程（见图1）

图1 SMA混合料施工工艺流程图

三 SMA改性沥青混合料路面施工过程

3.1 SMA混合料配合比设计：

SMA混合料的配合比设计程序与普通沥青混合料相同，应通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。

SMA混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行，马歇尔试件的稳定度和流值并不作为配合比设计接受或否决的唯一指标。SMA沥青混合料在由马歇尔试验确定了矿料级配和沥青用量后还必须进行下列试验确认和验证。检验步骤包括：（1）用谢论堡析漏试验检验沥青用量；

（2）用肯特堡飞散试验检验沥青用量；

（3）用车辙试验进行高温稳定性检验；

（4）用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验进行水稳定性检验；

（5）透水性检验；

（6）表面构造深度检验。

3.2 SMA沥青混合料的拌和：

3.2.1 SMA沥青混合料拌和过程的注意事项：

高弹性改性沥青的粘度很高，宜采用合适的试验方法确定SMA沥青混合料的施工温度，同时应根据当时施工现场实测的气温、地温、风速等情况，综合确定高弹性改性沥青、矿料加热温度，SMA混合料的出厂温度应控制在180℃—185℃。应根据拌和机类型、集料种类、改性混合料的种类等经试拌确定SMA混合料拌和的最佳时间。SMA沥青混合料的拌和机应有自动检测和记录设备并配备专用的纤维稳定剂投料装置，纤维应在集料投入后立即加入，干拌时间应延长以保证纤维能充分均匀的分散在混合料中，各种材料应尽量保持干燥，矿粉应不结块，能自由流动，矿粉的投放能力应满足要求。拌和过程中，每一个环节中都应特别强调温度控制。做到高弹性改性沥青加热温度、矿料加热温度、SMA混合料出厂温度均控制在设定温度±3℃。拌和过程注意集料离析，含水量（特别是细集料）的稳定，含水量过大的细集料禁止使用。

拌和过程的主要注意事项有：由实验室提供的冷料、热料配比通知单，拌和厂只能安提供配比准确配料，无权更改变动；拌和机操作人员应经过培训持证上岗，分工到人，责任明确，严格按操作规程操作，没有摊铺负责人指令，不准开盘；每天早上天凉、温度低拌和头几盘料时，应适当提高集料加热温度已保证出料温度高出正常温度几度，然后再按正常加热温度控制；混合料拌和采用自动操作装置时，不应随便改变手动操作，以防配合比发生变化；每天上、下班时应对机械设备的零部件、油路、电路、仪表等进行检查保养和清洁，保证仪表显示清晰，运转正常无故障；拌和停机前，应用不含矿粉和沥青的热料拌和几分钟清洗拌料仓，把粘附在拌和仓中的沥青混合料清除干净，并立即用柴油清洗沥青系统，

以防止沥青堵塞管路；每天应及时完整真实地填写设备运转记录、生产过程各项原始记录、事故处理记录；拌和完毕卸料后要覆盖、测温签发运料单。

3.2.2 SMA沥青混合料拌合过程的质量检查：

应做到经常目测观察，出料时，冒出浓烟或蓝烟是温度过高；白烟则温度低沥青裹覆不均匀，装车困难，混合料能堆积很高，可能是欠火或沥青含量低，反之混合料易坍平，则可能是沥青含量高或集料含水量大所致，发现问题应及时处理；混合料出厂时温度测量，应控制在180℃—185℃，温度误差应控制在3℃范围内；混合料中的沥青含量和矿料级配的抽提试验检测，密度、马歇尔指标检测和热料仓矿料筛分检查一天至少一次，应符合规定的要求。

3.3 SMA沥青混合料的运输：

SMA高弹性改性沥青混合料的运输应考虑拌和能力、运距、道路情况、车辆吨位等因素，合理确定车辆类型及数量，应尽量使用大吨位自卸翻斗车。运输车辆的车厢应严密干净，并在车厢内涂刷或喷防粘液（柴油：水=1：3），喷涂后车厢中不能有多余液体聚集车厢底。装车时，应尽量缩小混合料的出口与车厢的距离，装车时应按前、中、后三次装满，每装一次移动一个位置，以减小离析。从拌和厂到施工场地，无论运距远近，无论气温高低，都应采用两层篷布中间加棉毯覆盖车厢，混合料在摊铺时，不掀开篷布，以减小运输、摊铺过程中混合料的温度损失。混合料在现场等候摊铺时，现场施工人员应对每车混合料进行目测检查和温度测量，签收运料单，混合料单场温度为175℃—180℃，发现问题立即废弃。运料车在卸料时，将车倒至摊铺机前20-30cm处停车，严禁撞击摊铺机，挂空挡等待摊铺机前进推动时，听笛声卸料，卸完料听笛声快速驶离。