SMA沥青路面的施工质量控制要点

曾维荣

摘 要：以SMA沥青路面的应用特点为立足点，从原材料选择、配比设计、正式施工三个阶段切入，系统性地探讨施工质量控制要点，希望所提内容可作为同行的参考，以提高SMA沥青路面的建设水平。

关键词：SMA;沥青路面;原材料;配比;施工质量

中图分类号：U416.217 文献标识码：A

1 SMA沥青混合料的特点

（1）间断型级配。在SMA沥青路面施工中，所采用的SMA沥青混合料较水泥混凝土等传统材料而言有所优化，即具有间断级配的特点，粗集料高达70%，在该用量方式下，粗集料的应用优势得以显现，通过嵌挤作用可有效改善混合料的性能，在高温环境下的抗车辙能力大幅提高，承载力表现也更为良好。

（2）矿粉及沥青比例提高。根据现阶段路面工程领域SMA沥青混合料的应用状况可知，其矿粉掺量普遍超过10%，沥青则超过5.5%，必要时还掺入适量纤维稳定剂，通过多类高性能材料的作用，组成沥青玛蹄脂，具有良好的柔韧性与粘结性，在高温或低温环境下均具有稳定性。

（3）发挥出纤维的作用。在SMA沥青混合料拌制阶段，使用到适量的纤维材料，其具有稳定剂的作用，有利于吸附多余的沥青，以免建设成型的路面发生泛油现象。同时，纤维材料的可选形式多样，例如矿物纤维、木质纤维均具有可行性。

2 SMA沥青混合料的配合比设计及优化

（1）目标配比的设计。对于SMA沥青混合料配合比设计，关键在于应该确保压实状态下沥青混合料中的粗集料骨架间隙率VCAmix≤VCADRC（混合料中仅粗集料在捣实状态下的间隙率），同时沥青混合料的矿料间隙率VMA≥17%。在規范规定的级配范围内，选择多组沥青用量成型马歇尔试件，并按照毛体积相对密度、最大相对密度、计算理论密度、空隙率VV，矿料间隙率VMA、粗集料骨架间隙率VCAmix、VMA≥17%及VCAmix≤VCADRC的要求，最终确定SMA沥青混合料的设计级配以及最佳沥青用量。

（2）生产配比的优化。以目标配比为基本依据，确定合适的拌和站冷料仓供料比例，再于热料仓内筛分及调整，以实现对热料仓内材料级配的优化，使其可满足目标配比级配要求。随后，上下浮动沥青用量，制得马歇尔试件并展开分析，直至得到最佳的沥青用量为止。

3 原材料的类型及质量控制要点

（1）改性沥青。SMA沥青混合料是基于多类原材料按特定配比组成的混合料，因此材料的质量易对整体工程性能带来影响，其中沥青的占比较大，且现阶段普遍以改性沥青居多，相较于常规的基质沥青而言，其应用优势主要有：1）高温稳定性。尽管在道路运营阶段遇高温环境，也可有效降低车辙、拥包等病害的发生概率。2）低温抗裂性。在相对较低的温度环境中，路面的刚性收缩程度较小，几乎不发生冻裂现象，或是仅存在轻微的质量问题（不影响正常交通通行）。3）黏结性强。在应用改性沥青后，能够与矿料稳定黏结，从而提高集料的内聚力，构成具有稳定性的整体。

（2）集料。1）粗集料。粗集料需具有坚硬、粗糙、带棱角的特点，从而组成完整的骨架结构，确保在路面运营期间可有效承受交通荷载，以免碎石出现破碎等问题。2）细集料。细集料的基本要求在于洁净、坚硬，在与沥青接触后需要形成较强的黏着力。此外，在应用细集料时需重视对粗细级配的控制，从而保证沥青混合料具有相对较好的高温稳定性。棱角性是细集料选材中的重点控制指标，该值需在45%以内。3）纤维。SMA沥青混合料拌制阶段，通常将纤维作为稳定剂而使用，以达到吸附、稳定、增黏等效果，诸如矿物纤维、木质纤维均得到广泛的应用。经碾压后已成型的纤维团易形成油斑，为避免此问题，需提前标定纤维添加器，后续的混合料生产期间也需检查与调整，确保纤维材料的质量误差在10%以内，以免在投入使用后出现质量问题。4）矿粉。相较于普通沥青混合料而言，SMA沥青混合料所需的矿粉用量相对较多，约超出3%～4%，且以磨细的石灰石粉为宜。在部分路面工程中，为提高沥青与集料的黏附性，常掺入消石灰和水泥，但需注意的是，两者在与水分、空气接触后将发生反应，形成水泥石和碳酸钙，若未严格控制其用量，还会加大沥青的脆性，因此需要重视对量的控制。

4 沥青用量及温度的控制要点

SMA沥青混合料拌制期间所需的沥青用量相对多于普通的沥青混合料，通常在5.5%以上水平，但也不宜过度添加沥青。沥青的用量需具有均衡性，偏少则会加大混合料的孔隙率，后续易发生渗水等质量问题，路面的耐久性大打折扣;而在沥青用量偏多的情况下，集料的抗高温能力随之削弱。在对改性沥青加热时，温度应控制在170℃～180℃区间内;在对集料采取烘干措施时，则需在该基础上提升温度，以200℃为宜;经过充分搅拌后，出厂温度需稳定在175℃～185℃。

5 级配的控制要点

粗集料在混凝土中的作用在于形成骨架，再通过细集料和矿粉有效填充，达到嵌挤的效果。SMA沥青混合料具有间断级配的特点，相比于常规的沥青混凝土材料而言，其级配标准范围变窄。施工期间，必须充分关注“均匀、密实、嵌挤”三部分要求，及时掌握级配波动情况，视实际情况合理调整。

6 SMA混合料运输、摊铺及碾压的质量控制要点

（1）运输。SMA沥青混合料出厂后，由运输车沿既定的路线有序转运至现场，此环节的主要质量要求有：1）装料后采取保温防护措施，例如及时加盖油布，一方面可避免混合料在运输期间温度大幅下降的情况，另一方面则可隔绝外界杂物，避免污染。2）以现场摊铺需用量为准，安排数台运输车转运至现场，避免停机等料现象。通常，以20 t以上的自卸车较为合适。3）为避免SMA沥青混合料粘结于料斗的情况，需在装料前刷涂防黏剂。

（2）摊铺。摊铺施工的主要质量控制要点有：1）气温在15℃且地面处于潮湿状态时，不宜组织摊铺作业。2）摊铺前对下承层做全面的检查，保证其能够满足要求。3）若存在接头处或边缘区域缺料的情况，可由施工人员采取针对性的修补措施;若遇其它情况，则需铲除质量不达标的部分，分析其原因后采取针对性的解决方法。4）严格控制摊铺机的运行速度，以匀速状态为宜，确保最终的路面施工质量可满足要求，例如厚度、平整度、密实度等。

（3）碾压。1）按初压、复压、终压的顺序依次操作，且需根据各环节的施工情况适配合适的设备。初压，以10 t刚性碾较为合适，紧跟摊铺作业，碾压1～2遍;复压，可选用振动压路机，持续2～3遍的碾压;终压，可以选择宽度较大的刚性碾，正常情况下1遍即可，主要目的在于消除前期施工所产生的轮迹。2）碾压期间加强对工艺参数的控制，包含设备速度、温度、遍数等。3）重视碾压顺序，按照先低侧后高侧的方式有序组织碾压。4）碾压施工质量易受到温度的影响，各阶段的温度要求有所差异，其中初压需在160℃以上，复压温度需达到130℃以上，终压温度需在120℃以上。

7 结语

综上所述，SMA沥青混合料是现代公路工程路面施工中应用较为广泛的材料，以粗集料、沥青、矿粉为基础，掺入适量纤维素，其工程性能优越，但相较于常规沥青混合料而言，对施工质量也提出更高的要求，例如原材料的选择、配比的设计及优化、混合料的拌和、摊铺及碾压等，在工程实践中，施工人员必须根据各环节的作业特点采取相适应的质量控制措施，以便充分发挥出SMA沥青混合料的应用优势，提高路面施工质量。

参考文献：

[1]李昂，杨钦富.SMA沥青路面的施工技术与质量控制要点[J].黑龙江交通科技，2018，41（07）：42-43.