高速公路SMA面层施工技术要点

秦鹏勋

摘要：以柳南高速公路为例，对SMA施工的材料选择、混合料的配合比例以及各施工工艺进行全过程控制，为SMA的质量控制提供参考。

关键词：SMA；施工工艺；控制方法

SMA是指瀝青玛蹄脂碎石混合料，由多种原料而组成的，并填充在间断级配粗骨料骨架的间隙中，其中包括细集料、矿粉、纤维稳定剂以及沥青。柳南高速公路路面改造，是在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土路面，上面层采用4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13），由上往下依次为6cm沥青混凝土（AC-20）中面层、2cm（AC-10）。

1.原材料

沥青结合料采用SBS改性沥青I-D；粗集料采用广西本地产的辉绿岩，规格为S12（5～10mm）和S10（10～15mm）两档；细集料（粒径为4.75mm以下碎石）采用石灰岩S16（0～3mm）和S14（3～5mm）；填料采用矿粉；采用颗粒状木质素纤维，掺量为沥青混合料质量的0.3%。原材料的各项指标，按现行沥青路面施工技术规范进行检测。

2.配合比设计

2.1矿料级配

柳南高速公路表面层SMA-13沥青混合料用矿料级配范围如下：

2.2设计原则

SMA-13沥青混合料配合比设计遵循理论配合比设计、目标配合比设计、生产配合比设计、混合料试拌和试验路段铺设等阶段。配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行。

选取矿料级配曲线的标准为VCAmix≤VCADRC；油石比选择标准为设计空隙率，同时其他马歇尔体积参数、抗车辙动稳定度、冻融劈裂强度比、残留稳定度、谢伦堡析漏损失和肯特堡飞散损失等技术指标符合设计要求。

2.3设计标准

主要的设计指标有：孔隙率3-4.5%，动稳定度不小于4000次/mm，沥青饱和度75-85%，渗水系数不大于80ml/min等。

2.4目标配合比设计

目标配合比设计的目的是根据理论配合比设计阶段确定的矿料级配级配曲线，确定各冷料仓的比例、进一步验证混合料的性能。其主要流程为：原材料性能检测→各档冷料矿料级配筛分试验与矿料级配合成计算→以4.75mm筛孔通过率为控制点，掺配粗、中、细三条级配曲线→粗骨料骨架松方毛体积相对密度试验及各档矿料密度试验→马歇尔击实试验→马歇尔试件体积参数测试与数据分析→路用性能验证

2.5生产配合比设计

生产配合比设计的目的是确定拌和楼热料仓的上料均衡系数、比例以及混合料的生产油石比。其主要流程为：清理拌和楼并检修筛网→根据级配特性确定混合料热料仓的范围→确定热料仓上料均衡系数（该步骤不掺加矿粉、纤维、沥青）→确定各热料仓矿料级配→马歇尔击实试验和性能试验验证。

在生产配合比设计过程中应与拌和楼紧密配合，做到料仓供料均匀、平衡，避免大规模生产中发生等料、溢料的问题。生产配合比设计过程中还应进行沥青混合料油石比的两次次标定。第一次是通过拌制的标准混合料，采用燃烧法测定燃烧炉的修正系数；第二次是在已标定燃烧炉的基础上，通过燃烧试验测定拌合楼的喷油误差，以保障拌合楼实际油石比在设计油石比允许的范围。根据室内试验确定的混合料最佳油石比，考虑拌和楼喷油误差，将拌和楼实际生产中设定的油石比定为：拌和楼生产时的设定油石比=最佳油石比-拌和楼的喷油误差。

3.试拌

按照上文确定的配比进行拌和楼试拌，拌和楼生产参数与正式施工时相同。试拌时一般取第三盘以后的料进行级配、油石比、马歇尔体积参数检测。各项指标合格后方可进行试验段铺筑，如不满足设计要求，应分析原因，再次试拌，直至结果满足设计要求。

4.试验段铺筑

可根据沥青路面施工技术规范规定的内容进行，主要目的为验证松铺厚度、机械碾压组合和设计的各项指标，得出合格结果后进行大规模施工。

5 施工机具及试验检测设备

试验检测设备与施工机具可按照沥青路面施工技术规范要求的配备。需要强调的是拌和楼必须安装具有称重计量功能的木质素纤维添加装置，并将纤维添加量纳入拌和楼逐盘打印功能中。此外，木质素纤维应做好防潮工作，一旦受潮应弃用。

5 施工工艺

由于SMA的级配特性和生产过程特点，该种混合料施工时易出现析漏现象；SMA-13沥青混合料的可压缩性很小，施工质量控制难度较大，易出现碾压不实渗水的情况。因此各个工艺环节需重视。

5.1沥青混合料SMA-13的拌和

相关工艺可按照规范进行。需要强调的是为保障木质素纤维散开，干拌时间延长5～15s，加入沥青后的拌和时间延长 5～10s，总生产时间延长15～25s。即干拌时间建议为15～25s，湿拌时间控制为50～60s，总拌和时间建议为70～75s。

5.2运输

混合料的运输需测算运距和运输时间，保障混合料温度和施工的连续性即可。为保障铺筑的路面尽量少出现缺陷，需注意几个细节：应事先处理好混合料运输车的外加水箱，以防止在卸料时出现漏水致使混合料温度降低；运输车进入施工路前应关闭车辆空调、等候时也应禁止开启空调，防止空调水漏到路面影响SMA的质量。

5.3摊铺

摊铺技术要求可按照规范进行。需要强调的是当SMA混合料在运输等候及铺筑过程中，如发现沥青析漏，应分析原因。保障压实度的前提下适当降低施工温度、保障混合料技术指标的前提下适当减少沥青用量或增加纤维数量等措施；若出现离析，可适当调整摊铺机螺旋布料器的高度；若为2台或多台摊铺机同时作业的，应控制好摊铺机间的纵向间距，以保证搭接处的初压温度；同时还应控制好摊铺机间的搭接宽度，保障良好的压实外观效果。

5.4碾压

碾压工艺按照规范进行。需强调的是：应在正式施工前疏通调试好光轮压路机的淋水喷头，同时控制好喷水量，减小对混合料温度的影响，同时保证混合料不粘轮；鉴于摊铺机间搭接处的混合料最先铺出，应优先碾压搭接处以保证压实度。

5.5接缝

接缝处理是保证路面平整度的重要环节。施工过程应尽量避免同时出现纵横冷接缝，当日施工时应测算好各摊铺机的料，铺完后采用3m直尺检查厚度不足的最里位置，趁热在此切成一条横锋。下一个施工日铺筑接缝时，可在已压实部分面层上铺设一些热混合料或用加热的摊铺机熨平板使已压实的预热软化，以加强新旧混合料的粘结。铺出小段后尽快用用3m直尺检查端部平整度，当不符合要求时，应予适当补救。横向接缝的碾压应先用双轮钢筒式压路机进行横向碾压。碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫木，碾压时压路机位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新铺混合料移动15～20cm。直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。

5.7开放交通等环节

SMA路面施工结束后，应在路表面温度下降到50℃后，方可开放交通。如继续开放交通时，宜洒水冷却。需要强调的是：路表面未完全冷却前，禁止一切施工设备、管理车辆停留，以保证路面平整度。

6.结束语

柳南高速公路路面改造已完成2年半，从目前路况调查情况来看，路面质量保持良好，未出现大面积的坑槽、反射裂缝、车辙等。质量控制的关键在于细节管理，做好细节管理必定能达成好的工程质量。