1、浅析昆明新机场东跑道 SMA 沥青混合料施工质量的控制摘要：SMA 沥青混合料在机场不停航道面工程中使用频繁，为了保证机场正常运行，其摊铺、碾压等时间有限，SMA 沥青混合料使用性能良好，施工工艺紧凑严格方便，使得 SMA 沥青混合料在全国机场道面工程中得到了广泛应用。本文作者结合多年来的工作经验，对 SMA 沥青混合料施工质量的控制盒应用进行了浅析，具有重要的参考意义。 关键词：沥青 SMA 摊铺 中图分类号：TU535 文献标识码： A SMA 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成的一种的沥青混合料。SMA 充分考虑了现在普遍使用的
2、AC 和 AM、AK 等级配的缺点，又力求利用他们的优点，希望达到最完美的组合。SMA 具有 AC 的空隙率小，水稳定性及耐久性好，AM 的集料嵌挤作用好，高温抗车辙能力强，AK 的抗滑性能好等各种特点，同时又克服了 AC 的高温稳定性不足、AM 及 AK 的抗裂、抗老化、抗水损害性能差的缺点，因而是一种比较理想的混合料。下面我结合施工对昆明新机场东跑道沥青道面施工过程中相关的情况从沥青及混合料施工两个大的方面做一简单介绍 一、沥青及矿料组成 1、沥青 “欢喜岭”沥青这次用于昆明新机场东跑道，它是国内首次在飞行区等级为 4F 大型机场中使用，从我单位长期施工方面看各项指标相对稳定，无论是其基质
3、沥青还是改性沥青三大指标均能满足规范和设计要求。为防止路面出现车辙，沥青粘度的选择是首要考虑的参数，其粘滞性是沥青在在抵抗外力作用下抵抗变形的能力，我们此次所用的“欢喜岭”沥青经我单位中心试验室多次跟踪试验，其针入度值相对稳定，一般在设计值 60（0.1mm）的下限浮动，基本针入度值在 65（0.1mm） ，这说明其粘度很大，有利于和矿料的粘结，相应混合料的抗高温能力也就较强。 其次塑性，塑性是沥青在外力作用下发生变形而不破坏的能力，按设计规范要求通过大量的试验数据显示基质沥青延度基本都在 50cm，其5%SBS 改性剂改性沥青延度大于 30cm，满足民航规范设计的要求，良好的延度说明其塑性指
4、数较高，柔韧和抗断裂能力性能好，这就使道面不容易产生裂缝，有效的保证了道面的质量和安全性。 其三温度稳定性，温度稳定性是沥青的粘结性和塑性随温度升降而变化的性能，软化点是其高温敏感性的重要衡量指标，它是沥青达到规定条件粘度时的温度，耐热性愈好，即温度稳定性愈好，试验数据显示其软化点都远远大于设计要求，基质沥青和 5%SBS 改性剂改性沥青软化点基本稳定在 50和 85左右，其良好的高温稳定性远远大于设计要求，也远远满足了昆明四季如春的气候，即使在北方高温城市也能满足其使用性能。 2、矿料 在 SMA 的组成中，矿料是间断级配，粗集料占到 70%以上，粗集料之间有良好的的嵌挤作用，沥青混合料产生
5、非常好的抵抗荷载变形的能力，即使在高温条件下，沥青马蹄脂的粘度下降，对这种抵抗能力的影响也会减小，因而有较强的高温抗车辙能力，所以集料的选择对 SMA 混合料的质量尤为重要。 粗集料必须使用坚韧的、有棱角的优质碱性石料，必须严格限制集料的针片颗粒含量，否则会使道面的压实度指标降低，造成道面透水侵蚀，减少道面的使用年限。本工程选用良好的玄武岩作为面层的骨料。针片状、压碎值、粘附性、坚固性等指标均能满足设计要求。特别是粗集料的磨光值达到 44，远远满足设计值 42，一方面使压实有了保证，在一个使道面的耐久性以及磨损等有了保证。 二、沥青混合料及摊铺 从沥青在混合料中的各项指标来看，其空隙率，饱和度
6、，稳定度，流值，以及动稳定度均能满足规范和设计要求，其实沥青混合料的强度主要是要求沥青混合料在高温时，必须具备抗剪强度，和抵抗变形能力，所以沥青原材料的好坏对沥青混合料的抗剪强度有着很大影响，只有沥青和各种矿料按一定合适比例拌和的相容性好了才能保证混合料指标的合格，进而保证了跑道的质量和使用的舒适性。 1、混合料 沥青混合料的抗剪强度与分散的各矿料和沥青的粘度有着密切关系，在其他因素不变的条件下，沥青混合料的粘聚力是随着沥青粘度的提高而增加，沥青粘度大这就说明沥青自身内部胶团在相互位移时，分散各矿料之间抵抗剪切能力大，使混合料的粘滞阻力增大，这就具有了较高的抗剪强度。 ，从对沥青的各项试验数据
7、分析，正是由于其粘结力好，才保证了它与矿料的裹覆力相当好，由此，粘结力的提高，同时也就保证了道面强度、抗剥落性、密实度的提高。据大量钻心试验数据，我昆明新机场的道面密实度均达到设计规范要求的 98%以上，足以可见沥青原材的重要，当然这也与矿料的级配和拌和的温度是分不开的。另外，改性沥青相对其他普通沥青比较，添加橡胶聚合物后的它热稳定性的提高，可使其针入度适当下降，软化点提高，增强了路面的高温稳定性，减少了车辙的形成，随之塑性改善也就让其延度有了大幅度提高，脆点降低，减少了路面的开裂，同时混合料的弹性和韧性也就得到了改善。道面的耐磨性、抗冲击，防滑性能也随之有所提高。试验跟踪监测，发现混合料的稳
8、定度基本都在 11KN 左右，流值都在 30（0.1mm） ，饱和度、空隙率都在 79%， 4.2%上下浮动不大，这些数据足以说明沥青各个指标的稳定性良好。为了进一步保证质量，我们对做面层了部分区段做了的渗水试验，渗水系数稳定在 160ml/min 左右，小于面层设计的 200 ml/min，另外还对其做了大量车辙试验，4%的改性沥青含量车辙在 5000 次/mm 左右 ，6%的改性沥青含量车辙在 8000 次/mm 左右，从铺筑角度看，其感观性和拌合的和易性都非常的好，更近一步说明沥青混合料性能的稳定。 2、摊铺施工 （1）温度 SMA 施工的特点之一主要是比普通沥青混合料的温度要高，而且摊
9、铺温度要能保证，否则混合料太粘无法施工。所以温度就成了一个极其重要的基本条件。 控制施工温度的核心就是拌和温度和出料温度的掌控，由于 SMA 使用改性沥青以及外掺部分纤维，矿粉不仅温度低而且要比普通沥青混合料多一倍以上。所以这就使在施工拌和过程中对粗细集料的烘干延长时间，有时候集料需升至 200，再考虑到温度过高沥青老化问题，结合本次施工，改性沥青及沥青结合料温度一般在 175左右适宜。出料温度的控制尤为重要，运输属专门专一运输，路线较短，加盖篷布之后温度下降就十分有限。所以在所有温度控制中，实际上集料、沥青的加热温度至关重要。 （2）摊铺碾压 此次东跑道的沥青混合料无论是按照交通部行业标准还
10、是民航规范设计标准都有很好的使用性能。道面平整，行车舒服，未出现任何车辙、臃包、推挤等温度变形，也未出现收缩裂缝和反射裂缝，道面状况良好。SMA 摊铺施工作业与普通沥青混合并无明显区别，主要是混合料的粘性大，需尽快完成。SMA 的摊铺主要就是摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、匀速、连续不间断的摊铺。本次施工摊铺过程，就遵循了不得随意变换速度和中途停顿的施工方法。跑道完成后其良好的平整度和实用性证明此施工方法是正确的，因为影响平整度的最主要因素是摊铺机的速度是否匀速，有没有停顿，只要摊铺速度不均匀，甚至停机，势必在该处留下一个坎，形成跳车。停顿的时间太长，将使摊铺机跟前没有碾压的混合来料
11、温度降低，再次摊铺以后不能很好的压实，成为早期损害的祸根。 根据东跑道的施工，摊铺机速度调到 12m/min，保证了其匀速前行，同时也保证了摊铺机摊铺时，熨平板都向前有一个仰角，如果速度不均衡，熨平板的仰角也跟着变化，那么平整度也就保证不了。此外全幅摊铺也会影响到跑道的使用质量，就此次东跑道施工主要谈以下几点 由于摊铺宽度大，螺旋布料器运送混合料距离过长，不可避免地会造成粗细集料的离析。 混合料在螺旋布料器运送过程中，在空中反复旋转，温度会下降严重，边上与中间的温度是不一样的，温度不均匀导致压实度不均匀。压实的紧密也会使铺筑后的温度下降慢，给压实工艺赢得了更长的作业时间。反之，降温快就难以压实
12、，也就造成平整度和压实度的不达标。 摊铺机的功率和重量是一定的，摊铺的宽度越大，使用的摊铺机也随之增多，不同摊铺机的夯锤也是不一样的，要针对不同型号的摊铺机调整相应的夯锤，要不然就会不同的摊铺机摊铺出的道面就会有不同的密实度，也会在某种程度上影响平整度。由此不同摊铺机具和夯锤对混合料的振捣力会有影响，混合料的压实度也会因为机具的轻重而不同。 本次东跑道采用 8 台摊铺机阶梯式摊铺，做到了宁可料车等候摊铺机也不让摊铺机等料车的原则，匀速的摊铺既减少了供料不足导致机子停顿，以及混合料温度的散失，也就保证了平整度和道面的使用质量。 （3）碾压 SMA 必须采用刚性碾压，遵从“紧跟、慢压、高频、低幅”
13、的原则。 压路机必须紧跟摊铺机慢压，无论摊铺多厚，温度的保证才是压实的保证，当然要避免较低温度下反复碾压，本来已经压实或者已经冷却了，反复碾压后反而使把石料压碎了。 一般 SMA 都是用在面层，相对比较薄，振幅小是一次给的力影响浅，但频率高使压路机前进过程中每一点都被压实，这一点对提高 SMA 压实度。防止石料损伤，保持石料有良好的棱角和挤嵌作用很重要，大振幅很容易造成过度碾压，石料压碎或者马蹄脂上浮，可见这也是保证 SMA质量的关键。 综上沥青混合料及混合料的施工还需进一步完善完美，SMA 沥青混合料的应用施工技术已日趋成熟，具有舒适稳定耐用等优势，更加适合社会发展的需要，通过本文研究可以发
14、现其施工结束验收质量结果良好，与相同情况下的沥青混合料的不同施工的道面试验检测数据有明显提升。不过 SMA 混合料在施工控制还需要更精细的全面的发展和总结，希望本文对 SMA 沥青混合料的机场施工和沥青的使用能够促进 SMA 沥青混合料技术的进一步发展，使其设计和施工技术进一步完善。 参考文献 1 沈金安. 李福普。 SMA 路面设计与铺筑人民交通出版社 2003.第一版. 2 中华人民共和国行业标准.MH5011-1999 民用机场沥青混凝土道面施工技术规范 中国民用航空总局.2011 3交通部公路科学研究所. JTG F402004 公路沥青路面施工技术规范S.北京:人民交通出版社,2007 4 昆明新机场建设工程东飞行区沥青道面工程施工试验数据，2011 5 公路工程建筑材料，2007 人民交通出版社
