SMA瀝青路面的施工質量控制要點

曾維榮

摘 要：以SMA瀝青路面的應用特點為立足點，從原材料選擇、配比設計、正式施工三個階段切入，系統(tǒng)性地探討施工質量控制要點，希望所提內容可作為同行的參考，以提高SMA瀝青路面的建設水平。

關鍵詞：SMA;瀝青路面;原材料;配比;施工質量

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A

1 SMA瀝青混合料的特點

（1）間斷型級配。在SMA瀝青路面施工中，所采用的SMA瀝青混合料較水泥混凝土等傳統(tǒng)材料而言有所優(yōu)化，即具有間斷級配的特點，粗集料高達70%，在該用量方式下，粗集料的應用優(yōu)勢得以顯現(xiàn)，通過嵌擠作用可有效改善混合料的性能，在高溫環(huán)境下的抗車轍能力大幅提高，承載力表現(xiàn)也更為良好。

（2）礦粉及瀝青比例提高。根據現(xiàn)階段路面工程領域SMA瀝青混合料的應用狀況可知，其礦粉摻量普遍超過10%，瀝青則超過5.5%，必要時還摻入適量纖維穩(wěn)定劑，通過多類高性能材料的作用，組成瀝青瑪蹄脂，具有良好的柔韌性與粘結性，在高溫或低溫環(huán)境下均具有穩(wěn)定性。

（3）發(fā)揮出纖維的作用。在SMA瀝青混合料拌制階段，使用到適量的纖維材料，其具有穩(wěn)定劑的作用，有利于吸附多余的瀝青，以免建設成型的路面發(fā)生泛油現(xiàn)象。同時，纖維材料的可選形式多樣，例如礦物纖維、木質纖維均具有可行性。

2 SMA瀝青混合料的配合比設計及優(yōu)化

（1）目標配比的設計。對于SMA瀝青混合料配合比設計，關鍵在于應該確保壓實狀態(tài)下瀝青混合料中的粗集料骨架間隙率VCAmix≤VCADRC（混合料中僅粗集料在搗實狀態(tài)下的間隙率），同時瀝青混合料的礦料間隙率VMA≥17%。在規(guī)范規(guī)定的級配范圍內，選擇多組瀝青用量成型馬歇爾試件，并按照毛體積相對密度、最大相對密度、計算理論密度、空隙率VV，礦料間隙率VMA、粗集料骨架間隙率VCAmix、VMA≥17%及VCAmix≤VCADRC的要求，最終確定SMA瀝青混合料的設計級配以及最佳瀝青用量。

（2）生產配比的優(yōu)化。以目標配比為基本依據，確定合適的拌和站冷料倉供料比例，再于熱料倉內篩分及調整，以實現(xiàn)對熱料倉內材料級配的優(yōu)化，使其可滿足目標配比級配要求。隨后，上下浮動瀝青用量，制得馬歇爾試件并展開分析，直至得到最佳的瀝青用量為止。

3 原材料的類型及質量控制要點

（1）改性瀝青。SMA瀝青混合料是基于多類原材料按特定配比組成的混合料，因此材料的質量易對整體工程性能帶來影響，其中瀝青的占比較大，且現(xiàn)階段普遍以改性瀝青居多，相較于常規(guī)的基質瀝青而言，其應用優(yōu)勢主要有：1）高溫穩(wěn)定性。盡管在道路運營階段遇高溫環(huán)境，也可有效降低車轍、擁包等病害的發(fā)生概率。2）低溫抗裂性。在相對較低的溫度環(huán)境中，路面的剛性收縮程度較小，幾乎不發(fā)生凍裂現(xiàn)象，或是僅存在輕微的質量問題（不影響正常交通通行）。3）黏結性強。在應用改性瀝青后，能夠與礦料穩(wěn)定黏結，從而提高集料的內聚力，構成具有穩(wěn)定性的整體。

（2）集料。1）粗集料。粗集料需具有堅硬、粗糙、帶棱角的特點，從而組成完整的骨架結構，確保在路面運營期間可有效承受交通荷載，以免碎石出現(xiàn)破碎等問題。2）細集料。細集料的基本要求在于潔凈、堅硬，在與瀝青接觸后需要形成較強的黏著力。此外，在應用細集料時需重視對粗細級配的控制，從而保證瀝青混合料具有相對較好的高溫穩(wěn)定性。棱角性是細集料選材中的重點控制指標，該值需在45%以內。3）纖維。SMA瀝青混合料拌制階段，通常將纖維作為穩(wěn)定劑而使用，以達到吸附、穩(wěn)定、增黏等效果，諸如礦物纖維、木質纖維均得到廣泛的應用。經碾壓后已成型的纖維團易形成油斑，為避免此問題，需提前標定纖維添加器，后續(xù)的混合料生產期間也需檢查與調整，確保纖維材料的質量誤差在10%以內，以免在投入使用后出現(xiàn)質量問題。4）礦粉。相較于普通瀝青混合料而言，SMA瀝青混合料所需的礦粉用量相對較多，約超出3%～4%，且以磨細的石灰石粉為宜。在部分路面工程中，為提高瀝青與集料的黏附性，常摻入消石灰和水泥，但需注意的是，兩者在與水分、空氣接觸后將發(fā)生反應，形成水泥石和碳酸鈣，若未嚴格控制其用量，還會加大瀝青的脆性，因此需要重視對量的控制。

4 瀝青用量及溫度的控制要點

SMA瀝青混合料拌制期間所需的瀝青用量相對多于普通的瀝青混合料，通常在5.5%以上水平，但也不宜過度添加瀝青。瀝青的用量需具有均衡性，偏少則會加大混合料的孔隙率，后續(xù)易發(fā)生滲水等質量問題，路面的耐久性大打折扣;而在瀝青用量偏多的情況下，集料的抗高溫能力隨之削弱。在對改性瀝青加熱時，溫度應控制在170℃～180℃區(qū)間內;在對集料采取烘干措施時，則需在該基礎上提升溫度，以200℃為宜;經過充分攪拌后，出廠溫度需穩(wěn)定在175℃～185℃。

5 級配的控制要點

粗集料在混凝土中的作用在于形成骨架，再通過細集料和礦粉有效填充，達到嵌擠的效果。SMA瀝青混合料具有間斷級配的特點，相比于常規(guī)的瀝青混凝土材料而言，其級配標準范圍變窄。施工期間，必須充分關注“均勻、密實、嵌擠”三部分要求，及時掌握級配波動情況，視實際情況合理調整。

6 SMA混合料運輸、攤鋪及碾壓的質量控制要點

（1）運輸。SMA瀝青混合料出廠后，由運輸車沿既定的路線有序轉運至現(xiàn)場，此環(huán)節(jié)的主要質量要求有：1）裝料后采取保溫防護措施，例如及時加蓋油布，一方面可避免混合料在運輸期間溫度大幅下降的情況，另一方面則可隔絕外界雜物，避免污染。2）以現(xiàn)場攤鋪需用量為準，安排數臺運輸車轉運至現(xiàn)場，避免停機等料現(xiàn)象。通常，以20 t以上的自卸車較為合適。3）為避免SMA瀝青混合料粘結于料斗的情況，需在裝料前刷涂防黏劑。

（2）攤鋪。攤鋪施工的主要質量控制要點有：1）氣溫在15℃且地面處于潮濕狀態(tài)時，不宜組織攤鋪作業(yè)。2）攤鋪前對下承層做全面的檢查，保證其能夠滿足要求。3）若存在接頭處或邊緣區(qū)域缺料的情況，可由施工人員采取針對性的修補措施;若遇其它情況，則需鏟除質量不達標的部分，分析其原因后采取針對性的解決方法。4）嚴格控制攤鋪機的運行速度，以勻速狀態(tài)為宜，確保最終的路面施工質量可滿足要求，例如厚度、平整度、密實度等。

（3）碾壓。1）按初壓、復壓、終壓的順序依次操作，且需根據各環(huán)節(jié)的施工情況適配合適的設備。初壓，以10 t剛性碾較為合適，緊跟攤鋪作業(yè)，碾壓1～2遍;復壓，可選用振動壓路機，持續(xù)2～3遍的碾壓;終壓，可以選擇寬度較大的剛性碾，正常情況下1遍即可，主要目的在于消除前期施工所產生的輪跡。2）碾壓期間加強對工藝參數的控制，包含設備速度、溫度、遍數等。3）重視碾壓順序，按照先低側后高側的方式有序組織碾壓。4）碾壓施工質量易受到溫度的影響，各階段的溫度要求有所差異，其中初壓需在160℃以上，復壓溫度需達到130℃以上，終壓溫度需在120℃以上。

7 結語

綜上所述，SMA瀝青混合料是現(xiàn)代公路工程路面施工中應用較為廣泛的材料，以粗集料、瀝青、礦粉為基礎，摻入適量纖維素，其工程性能優(yōu)越，但相較于常規(guī)瀝青混合料而言，對施工質量也提出更高的要求，例如原材料的選擇、配比的設計及優(yōu)化、混合料的拌和、攤鋪及碾壓等，在工程實踐中，施工人員必須根據各環(huán)節(jié)的作業(yè)特點采取相適應的質量控制措施，以便充分發(fā)揮出SMA瀝青混合料的應用優(yōu)勢，提高路面施工質量。

參考文獻：

[1]李昂，楊欽富.SMA瀝青路面的施工技術與質量控制要點[J].黑龍江交通科技，2018，41（07）：42-43.