1、沥青玛蹄脂碎石(SMA)路面施工摘要：以京津高速公路采用改性沥青 SMA 路面的施工实践，提出把握 SMA 路面施工的要点，藉以为进一步推广改性沥青 SMA 路面，奠定技术基础。 关键词：沥青路面、沥青玛蹄脂碎石、质量管理 中图分类号： U416 文献标识码： A 文章编号： 沥青玛蹄脂碎石（SMA）是一种由沥青结合料、矿粉、纤维与细集料组成的沥青玛蹄脂结合物，填充间断级配的粗集料骨架间隙所形成的沥青混合料。以它修筑的路面，具有优异的面层功能特性，稳定性好。由于具有高度的抗滑性、平整性和抗车辙能力，降低交通噪音，改善雨天的能见度，所以为车辆行驶提供了优良的安全性和舒适性。同时，由于SMA 路面
2、耐久性好，养护工作少，使用寿命长，综合经济效益和环境效益好。作为公路沥青路面设计规范中 SMA 首选抗滑面层在京津高速公路面层采用，在实践中加深了对 SMA 路面的认识，也为今后进一步在高等级路面中采用 SMA 路面奠定了可靠的技术基础。 一SMA 路面的技术特点 SMA 的特点可以归纳为三多一少，粗集料多、矿粉多、沥青结合料多、细集料少。它由大比例的粗集料构成坚固的骨架结构，并以丰富的沥青玛蹄脂填充骨架，交通荷载主要由粗集料骨架支承，充分利用了集料的嵌挤作用，提高了路面高温抗车辙能力；SMA 中粗集料所形成的空隙由沥青、矿料和纤维组成的玛蹄脂所填充，成为密实结构，空隙率小，集料颗粒表面沥青膜
3、厚，不仅使混合料具有很好的耐疲劳性能，而且所铺路面具有良好的耐久性；SMA 混合料粗集料多，所用石料质量好，路面表面构造深度大，具有良好的抗滑和降噪作用；SMA 混合料中沥青玛蹄脂，使混合料具有良好的柔韧性，增强了低温抗裂性能。 二SMA 对原材料的基本要求 SMA 混合料良好的技术特性，源自对原材料的严格要求。 1.沥青结合料 SMA 混合料对沥青结合料的要求比普通的沥青砼要求高，其质量必须满足沥青玛蹄脂的需要，要有较高的粘度，针入度小，软化点高，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。高等级公路的 SMA 路面宜采用符合技术标准要求的改性沥青。 2.粗集料 SMA 对作为混合料骨架的粗集料要求
4、严格，要求岩石坚韧，具有较高的强度与刚度。作为抗滑表层，需要石质质地坚硬、经久耐磨、粒形好、有棱角，严格限制针片状颗粒含量，非坚硬石料（如石灰岩）不适用作SMA 混合料。 3.细集料 在 SMA 中细集料的粗糙度或棱角性对嵌挤作用也非常重要。SMA 混合料一般不用天然砂，宜用坚硬的机制砂。这也因为机制砂较天然砂粘附性好，颗粒形状好的缘故。采石场的筛下石屑石质差、扁片含量多、且含有较多泥土，质量无法控制，不宜用于 SMA 混合料。 4.填料 SMA 需要的填料数量较多，矿料质量尤为重要。采用石灰石矿粉，亲水系数应小于 1，细度要求小于 0.075mm 的含量应大于 75%。 5.纤维稳定剂 在
5、SMA 混合料中，纤维具有加筋、分散、吸附及吸收沥青、稳定和提高粘结力的作用。纤维的种类很多，主要有木质素纤维、矿物纤维和有机纤维三大类。纤维必须满足 SMA 混合料从生产过程到路面运营使用中的工艺和性能要求，对此可检验纤维的耐热性和吸油性。 三SMA 配合比设计 SMA 配合比设计按马歇尔试验法进行，但并不能完全依靠马氏方法，主要由体积指标确定，沥青用量参考高温析漏试验确定，车辙试验是重要的设计手段。 SMA 的结构分成两个部分，一是由粗集料构成的空间骨架，二是由沥青、矿粉及纤维等材料组成的玛蹄脂。 1.SMA 混合料集料级配 SMA 混合料集料级配按规范有严格的要求，级配特点表现为： 1）
6、4.75mm 以上的粗集料约占 70%； 2）9.5mm 以上颗粒约占 60%； 3）矿粉约占 10%； 4）0.154.75mm 细集料约占 20%。 归结为“10-20-10”即通过 0.075mm 为 10%，通过 4.75mm 为 30%，细集料占 20%。实践证明，只有当粗集料达到约 70%时，才能形成石-石接触，构成骨架结构。其中 4.75mm 的通过率是关键点，宜适当偏规范中值上限一些，这样有较多的细集料填充空隙，而不至于过多增加沥青用量。相反，偏下会造成空隙率过大而渗水，增加沥青与矿粉，在炎热气候条件下，易产生泛油现象。 2.玛蹄脂材料的配合比例 1）矿料用量：SMA 集料级配
7、中通过 0.075mm 百分率就是矿料用量，适当增大矿料用量有利于提高混合料的稳定度。通常，矿料与沥青结合料的质量比（粉胶比）约为 1.92.0 为宜。 2）沥青用量：沥青用量高是 SMA 组成设计的特点，较多的沥青填充了 SMA 粗集料骨架孔隙（VMA） ，使空隙率小、沥青膜厚。一般来说 SMA沥青用量大致为 5.86.5%，应参考高温析漏试验确定（析漏率小于 0.1%为合格） 。 3）纤维用量：作为 SMA 的稳定剂纤维掺量过少，会造成玛蹄脂有效数量不足，空隙率增大，自由沥青发生析漏，降低路面的耐久性能；纤维掺量过多时，分散困难，混合料自由沥青过少，使玛蹄脂过于黏稠，低温脆性增大，造成路面
8、开裂。实际应用中，木质素纤维等有机纤维的掺量一般为 0.3%0.4%，聚酯纤维用量约为 0.2%0.3%，矿物纤维等无机纤维掺量则为 0.4%0.5%。 SMA 配合比设计步骤与一般沥青混合比设计一样，经过目标配合比、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段确定，作为生产控制的标准。四SMA 路面施工技术要点 除按上述规定把好原材料质量和配合比设计环节外，重点控制混合料的拌和和摊铺、碾压各个环节。 1.SMA 混合料的拌制 1）SMA 混合料必须在沥青拌和站采用拌和机械拌制，拌和站除具备一般沥青混合料生产条件外，拌和机应配备同步添加投料装置，松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送设备喷入
9、拌和锅，拌和时间宜延长 5s 以上；颗粒纤维可在粗集料投入的同时自动加入，经 510s的干拌后，再投入矿粉。工程量很小时，也可装成塑料小包或由人工量取直接投入拌和锅。 2）SMA 混合料的拌制应以混合料拌和均匀、纤维掺和剂均匀分布在混合料中，所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合物为度。其材料添加及搅拌时间顺序为：先加石料、矿粉及纤维后干拌 1012s，再加入沥青拌和5055s。再试拌时，视混合料情况，拌和时间可相应增减。生产过程必须严格控制配合比并逐盘打印计量记录，计量准确不得超差（级配允差标准为 0.075mm2%，4.75mm4%，9.5mm5%） ，不得使用回收粉尘。3）SMA 混合料只限当天使
10、用，储存不过夜。储存时间过长会发生沥青析漏，致使混合料内沥青不均匀。 2.SMA 混合料的运输 SMA 混合料在运输、等候过程中，若发现沥青结合料沿车厢板滴漏时，应采取措施予以避免。如调整级配，减低温度，增加纤维用量，减少混合料水分等。 3.SMA 混合料的摊铺 摊铺 SMA 混合料时宜使用履带式摊铺机，摊铺速度宜控制在13m/min 的范围内，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺机应采用自动找平方式，宜采用非接触式平衡梁找平。最低摊铺温度，下卧层的表面温度在 1525时，SMA 沥青混合料按摊铺厚度不同，分别在143158之间。 4.沥青路面的压实与成型 SMA 路面的压实不宜采用轮胎压路机
11、碾压，以防将沥青结合料搓揉挤压上浮。宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压。碾压时遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即紧跟在摊铺机后面，慢速碾压。如发现SMA 混合料高温碾压有堆拥现象，应复查级配是否合适。路面压实完成24 小时后，方能允许施工车辆通行。 五 结语 经过京津高速公路 SMA 路面面层施工体会到，尽管 SMA 路面的优点多多，真正作好较之普通沥青砼的施工难度要大，只有对它的结构特点深入理解，严格把握从材料选用、配合比设计到拌和施工的各个环节，才能获得具有优异性能的 SMA 路面。 参考文献 京津高速公路 SMA 路面面层施工技术指南 公路沥青路面施工技术规范 JTG E20-2011 公路工程质量检验评定标准 JTG F80/1-2004
