SMA改性沥青路面施工技术及应用

2021-08-09张炜炯

中国公路 2021年12期

张炜炯

（张家口市公路施工管理处，河北张家口 075000）

一、SMA的特点

SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料填充于间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，它起源于20世纪60年代的德国。该材料具有良好的耐高温性、低温稳定性以及水稳定性，能够消除材料的分散问题，确保路面质量符合相关标准。实践证明，在高速公路工程中使用SMA改性沥青后，集料的嵌挤性、耐久性、水稳定性、抗滑性能都明显提高，在一定程度上弥补了传统施工材料的不足。

二、SMA改性沥青路面施工技术的工艺流程

（一）原材料准备工作

购买原材料前，采购人员应前往材料市场进行全面调查，优选技术水平高、信誉度好、质量稳定的单位供应原材料，并且在使用前进行必要的质量检测，详细记录材料的性能以及技术参数，保证材料质量合格。此外，为了确保材料的黏结性，让SMA改性沥青与集料联合使用，材料的韧性与稳定性也必须符合相关技术指标。

1.粗集料

粗集料应符合洁净度要求，没有任何杂质，且材料粒径、硬度、表面粗糙度等均符合相关技术指标，同时具备较高的镶嵌挤压能力，和沥青材料的黏结度符合相关标准，为工程质量达标奠定基础。SMA改性沥青上面层集料质量指标要求如表1所示。

2.纤维稳定剂

为确保改性沥青材料的性能符合要求，可以将沥青与集料组合成整体结构，在具体施工中最好采用木质纤维与矿质纤维作为稳定剂。此外，还应提前做好试验检测，确保其在高温环境下稳定性也符合标准。严格控制各类材料的添加比例，木质纤维含量占比控制在0.3%左右，矿物纤维含量占比控制在0.4%左右，且材料洁净度符合相关标准。

表1.SMA改性沥青上面层集料质量指标要求

（二）混合料配合比设计

按照技术标准严格检测材料性能。加强对配合比参数的控制，确保拌和、运输与施工等各环节都在可控范围内。按照技术标准做好空隙率、车辙方面的试验检测，确保油石比符合技术要求。通过马歇尔试验进行材料性能检测，确保SMA改性沥青的配合比符合技术要求。严格执行上述检验标准和流程，确保配合比性能符合要求，为拌和质量合格奠定基础。

（三）混合料拌和

由于混合料中细料含量较低、矿粉含量较高，可选用间断级配方式进行拌和处理。在拌和混合料前，一定要按照要求做好称重处理，确保各类材料的添加比例符合技术要求。在拌和过程中，应该做好质量管理和控制，严格按照工艺流程开展工作，确保木质纤维搅拌均匀、混合料稳定性符合相关标准。此外，还要做好拌和环节的温度控制，一般来说，拌和温度要比规定的材料温度高出10～20℃，处于170～180℃之间为宜。通常情况下，拌和时间要控制在90s左右，确保材料的均匀性、和易性均符合要求。待拌和完成且材料质量符合要求后，方可运输至施工现场，运输过程中确保不发生离析现象。

（四）混合料摊铺施工

摊铺作业时，要严格控制摊铺温度，确保各类材料能够稳定黏结为一个整体结构，且路面压实度、耐磨性也符合要求。SMA改性沥青的最佳摊铺作业温度为160～180℃，如摊铺作业温度低于140℃，混合料需要做废弃处理。

表2.各施工材料/阶段的温度控制要求

为确保路面平整度符合施工要求，摊铺作业应遵循均匀、连续、缓慢的基本原则，中途不能有急刹车、急转弯等情况。一般而言，摊铺作业大多采取分层摊铺的方法，单层摊铺厚度保持在30cm为宜；摊铺机的运行速度控制在1～3m／min左右，摊铺过程中要及时处理路面存在的裂缝或者褶皱病害，保证压实性能合格。

（五）混合料碾压施工

碾压施工质量的好坏直接影响到路面的平整度、耐久性与稳定性。由于SMA改性沥青在120℃时会发生凝固反应，且摊铺施工后材料温度会快速降低，因此施工人员要严格把控作业流程，待摊铺作业完成后立即开展碾压施工，且压路机的行驶速度控制在1.5～3.5km／h，严格按照初压、复压、终压的顺序进行施工。此外，为确保碾压施工符合质量要求，提升碾压施工效率，要在压路机的钢轮上喷洒水，避免黏轮的情况出现。当路面出现油斑后，要迅速采取有效措施进行处理，确保路面质量及美观度。

（六）接缝处理

SMA沥青混合料的温度下降快，因而接缝处理难度较高。为提升接缝施工质量，确保路面平整度符合要求，待碾压结束后应该立即处理接缝部位，在沥青冷却前结束各项施工。处理横向接缝时，要把不平整或者不符合要求的部分切除；处理纵向接缝时，需要设置挡板结构。

（七）质量检测

待所有施工结束后，要严格按照设计方案和技术标准开展质量检测，如发现路面平整度、透水性、厚度等参数不符合要求，应立即采取修复措施。经检测工程质量合格后，冷却24h可开放交通。

三、SMA改性沥青路面施工技术的应用效果

某高速公路施工完成后，检测单位对SMA改性沥青路面施工技术的应用效果进行了分析，发现路面工程的各项指标均符合相关要求。

（一）提高路面工程的整体性能

检测单位在搜集和掌握全部技术资料、各项技术参数的基础上，对项目工程质量进行评价。经过全面分析和检测后发现，路面工程质量和施工技术规范均符合相关技术指标及要求。在高速公路工程中应用SMA改性沥青，能够提升混凝土路面的抗裂性能，确保其具备较高的稳定性与抗水害性能，且项目通车运行两年后，并未发生车辙、坑槽、裂缝等路面病害。