SMA13沥青混凝土上面层施工

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【摘要】公路建设的快速发展，在国民经济的增长中发挥着强大动力和促进作用。传统的沥青混凝土路面在交通荷载和气候的制约等方面易造成表面开裂、松散和出现孔洞等危害，高速公路路面使用寿命远远不能满足设计要求，早期病害发生除了现有的沥青混合料设计和施工不当的原因，也与沥青路面类型选择有关系。本文从SMA概述、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的特性及强度机理、施工准备、施工这几个方面对sma13沥青混凝土上面层施工进行了阐述和分析

【关键词】SMA13沥青混凝土上面层施工

中图分类号： TU375文献标识码：A 文章编号：

一、前言

目前，在我国高等级公路施工中，SMA路面结构因其较好的抗车辙能力和抗低温变形能力，可大大改善混合料的水稳定性，具有良好的抗滑性能和耐老化性能等优点，近年来在我国得到很好的推广使用。现就湖南省浏醴高速公路SMA13沥青玛蹄脂上面层施工为例进行分析。

二、SMA概述

SMA是由间断级配粗集料间的接触和紧密嵌紧作用形成的骨架结构。SMA材料质量要求高于普通沥青混凝土，粗骨料要求质地坚硬，耐磨性好的玄武岩、砂岩、花岗岩等石料。在本项目中碎石集料采用的是玄武岩。比起普通沥青混凝土，SMA混合料具有需要延长搅拌时间，提高施工温度，不宜使用轮胎滚动压实等特性。总结起来，SMA可以概括为由粗骨料，矿粉（或水泥）、沥青、少量细骨料、纤维稳定剂组成一体的新型沥青混合料。

SMA沥青玛蹄脂混合料是国际公认的一种抗变形能力强，持久良好的沥青路面混合料，因为好的嵌入式紧缩的粗骨料，路面具有很好的高温抗车辙能力；由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善；添加纤维稳定剂，可以沥青混合料保持高粘度、摊铺及压实效果好；间断级配造成大孔隙形成表面深层结构，使路面抗滑性能好；同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，从而全面提高了沥青混合料的路面性能。

三、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的特性及强度机理

沥青玛蹄脂碎石混合料是一种沥青、矿粉、纤维稳定剂和少量的细骨料形成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙的沥青混合料。沥青碎石混合料的蹄脂结构特点，即沥青含量约为6%，矿粉（水泥）用量高达8 - 12%，4.75 mm以上的矿物骨料高达70% - 80%；4.75毫米以下的细骨料仅占总重量的20%—30%，其中还含有8% - 12%的矿物粉用量，实际上细集料的使用是相当少的。因此沥青碎石混合料的蹄脂强度取决于粗集料骨架嵌挤作用在沥青混合料和沥青水泥的蹄脂粘合剂绑定的形式，因此它具有良好的耐久性、耐高温稳定性、低温抗裂性、耐滑性和良好的排水性能。下面以湖南高速公路SMA-13上面层（SBS改性沥青）施工为例来说明SMA的配合比优化设计和施工质量控制：

四、施工准备和相关材料的质量控制

沥青路面在施工前，基层必须在监理工程师验收合格后方可进行路面施工。为了能确保正常的沥青路面施工，对施工作业面采取完全封闭的施工环境。在上面层施工时，对中面层表面进行清扫，准确定位中心桩和侧桩，在中面层表面洒布粘层油。在料场材料应分类堆码，禁止材料混堆或交叉堆码。其使用材料应符合要求才能准予进场并投入使用。

1、粗集料

用于SMA粗骨料应使用质地坚硬，有粗糙表面的、形状接近立方体的，有很好的能力的嵌入式挤压破碎的骨料，在浏醴高速上面层使用质地坚硬的玄武岩石料。粗骨料与沥青的粘结力不得少于4级，当粘附水平小于4时，在沥青混合料适当加入水泥取代部分矿粉。在施工中为确保集料粘结力，本项目采取了添加3.5%至4.5%水泥取代部分矿粉的施工方案。

2、细集料

利用清洁、干燥、风化、杂质和必须适应分级的石屑生产高质量细集料，生产的集料与沥青具有良好的粘结能力。细骨料含泥量不得大于1%，雨季应将细集料进行覆盖，保持干燥。

3、填料

必须使用碱性岩石如石灰岩磨细生产的矿粉。回收粉因含有大量灰尘，在上面层SMA13施工时不得使用回收粉，回收粉一律废弃。

4、沥青

在路面使用性能方面沥青材料会对其有很多方面的影响，在施工中主要考虑选择沥青的高温抗车辙、低温抗裂性两个方面，这两个方面也是沥青品种选择的发展趋势。另一方面，也应该考虑综合平衡，国内外权威在多年沥青研究上显示，抗车辙能力的改性沥青比普通沥青的能力要强。本项目在上面层施工中选用了SBS改性石油沥青。

5、纤维稳定剂

纤维稳定剂能够分散吸附沥青，提高其稳定性、粘度，以防止SMA沥青发生析漏现象，本项目采用木质纤维，添加量为总沥青混合料的0.3%，采用自动投料机进行投料定量控制。

五、施工要点控制

1．测量放样

（一）、在上面层施工时，内侧以施工完成的路缘石作为边线，外测根据路面宽度进行量测，每十米挂线，保证路面边线顺直。

（二）、上面层施工时采用双侧平衡梁控制平整度和高程。

2．检查、清洗作业面

（一）、中面层在施工完成后应通过监理工程师验收合格后才准予进行上面层的施工。

（二）、在中面层污染部位应进行冲洗，对污染比较严重的部位应使用人工进行清理。

（三）、在中面层清洗完成并干燥后、应在施工前24小时喷洒粘层油，在乳化沥青破乳后摊铺上面层。

3．沥青混合料拌和

（一）、沥青混合料使用拌合站进行拌合，拌合站的要设置在交通便利的地方，同时，要具有良好的排水设施，加强环境保护、消防和安全工作；拌和站必须配备发电机，以保证有可靠的电力供应。

（二）、拌合站应分类、测量准确、均匀混合，并具备打印拌合记录的功能。

（三）、使用导热油加热沥青、改性沥青加热温度控制在160℃~ 170℃。矿料加热温度控制在180 ～ 190℃、混合材料出厂温度控制在170 ～180℃，当沥青混合料生产温度过高(超过190℃)时应将混合料进行废弃处理。

（四）、SMA - 13混合料到现场温度不得低于165℃，终压施工时不得低于125℃。

（五）、拌和站设有试验室，按时对拌和出的沥青混合料进行取样、检测。对矿物骨料级配、沥青含量、马歇尔稳定度、流值、密度、孔隙度、饱和度等进行检测，并将检测结果反馈拌合站进行调整。指定人员检查沥青混合材料的质量，必须保证每盘混合料拌合均匀，无花白料。

4、沥青混合料的运输

（一）、沥青混合料运输应采用超过20 t自卸卡车，运输车辆的配置数量应综合考虑拌合站的生产能力、工作量及运距等因素。

（二）、卡车在装载混合料时应该来回移动，以免造成粗集料离析现象。运输过程中应加盖篷布或棉被，避免温度损失及环境污染。

（三）、在摊铺前，应至少有4～5辆车满载混合料后才允许摊铺，车辆与摊铺机应保持10 ～30厘米距离，不得碰撞摊铺机。

（四）、采用数字显示插入式热电偶温度计检查工厂和运输沥青混合料的温度，混合料现场温度不低于165℃。

5.上面层施工的摊铺碾压

摊铺机充分预热非常重要，要尽可能减少人工补料的频率。摊铺梯队间距就合理控制，碾压梯队长度与摊铺速度相匹配，通过参考实际测量的摊铺面温度下降速度来确定，确保改性沥青混合料终压温度在125℃以上。

在SMA13上面层施工时，碾压应注意以下几个方面:

（一）、碾压采用紧跟梯队作业，前面的压路机错开或前行，后面的立即跟上，在SMA上面层施工时压路设备均采用双钢轮压路机。

（二）、原则上，越新型和越重的钢轮安置在越前面，充分利用有效碾压时间。

（三）、在正常摊铺的全过程中，所有压路机均不允许无故停驶，即使是摊铺临时中断，压路机也不允许停驶在未冷却的作业面范围内。

6．接缝处理

（一）、纵向施工缝。

本项目在施工时采用了中大生产的全幅可伸缩式摊铺机，摊铺宽度11.75米，避免了纵向施工缝的产生。

（二）、横向施工缝。

横向施工缝在施工时使用切割机进行切缝，施工缝与线路中心线垂直，在施工时施工缝位置使用三米直尺进行检测，碾压合格后压路机再进行全断面纵向碾压

六、结束语

路面结构应该有足够的强度，良好的温度稳定性，耐磨，防滑，平整和不透水性。减少裂缝、车辙有良好的平滑度，经久耐用，这是是对沥青公路最基本的要求，SMA路面的结构特性虽然可以满足这些需求，但在使用SMA路面结构时也必须结合中国的具体实际，因地制宜，结合实际应用。

参考文献

[1]何德中，SMA沥青路面的施工工艺和质量控制措施的分析[J].中国高新技术企业，2005.

[2]沙蔚、刘筠，SMA路面的若干问题研究[J].国外建材科技，2008.