SMA沥青面层施工质量与监理分析

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摘要：通过参与百丈路甬新河桥梁、洪塘规划二路建造等工程监理工作的经验，论述SBS改性沥青sma的生产、摊铺、碾压等施工工艺，并结合工程SMA施工现场的监理，阐述了SMA的质量控制措施及施工中应注意的问题。

关键词：SMA；施工；控制；监理

沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt，简称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玛蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的嵌挤型密实结构混合料。从各高速、一级公路的使用情况表明，SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。

SMA路面是一种新型的路面结构，具有粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少、造价高、材料要求高、施工温度高的特点。本文结合参与多个工程的监理，浅谈如何对SMA路面的施工进行控制。

1 SMA的施工控制

1.1 施工前准备工作

SMA施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外，还应检查以下几个方面：

(1)木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥。

(2)对于现场加工SBS改性沥青的工程，改性剂SBS的存放时间不宜太长，以防止老化。(3)对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备不得受潮。

(4)改性沥青运输温度不低于150℃，保温贮存温度不低于140℃，不得长时间存放；对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌，以防改性剂离析。

(5)制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，在满足施工的前提下，沥青的加热温度不应太高，一般控制在170 ℃一180℃。

1.2 SMA的制拌

生产SMA采用的间歇式沥青拌和机额定生产能力为200t/h，实际生产能力为133t/h-155t/h。在采用间歇式沥青拌和机时，SMA与普通沥青混合料生产的主要区别是：

(1)木质素纤维的分散拌匀非常重要，干拌时间延长5 s-15 s，加入沥青后的拌和时间延长5 s-10 s，总生产时间延长15 s-25 s。

(2)由于沥青可能会离析，SMA不应在贮料仓里储备时间过长，贮料仓里SMA的数量不宜过多。

(3)采用人工添加木质素纤维易产生由于人为因素而少加或多加的现象，从而影响SMA的使用品质；采用机械添加木质素纤维应防止输送管道堵塞。

(4)由于SMA使用了SBS改性沥青，拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃-20℃左右。沥青加热温度掌握在170℃一180℃；矿料加热温度在185℃～195℃；矿粉和纤维不加热；混合料出料温度控制在170℃一185℃(实际施工时的温度范围)，当混合料超过195℃时，予以废弃。实践证明，这样的温度施工没有困难。

1.3 SMA的摊铺和碾压成型

SMA的摊铺与普通沥青混凝土相同。由于使用了SBS改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜为160℃一180℃，温度低于140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时，不宜摊铺改性沥青SMA；SMA的摊铺厚度应根据试验路的数据来确定(SMA的松铺系数通常在1．15-1．20)。

SMA的碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。碾压温度越高越好，摊铺后应立即压实，不得等候。压路机应以2 km／h-4 krn／h的速度进行均匀的碾压，碾压按初压(1遍)、复压(2遍)、终压(1遍)三阶段进行，终压温度一般控制在110℃一130℃(实际施工时的温度范围)，终压时不得振动。

在碾压过程中，可以发现混合料能在高温状态下用振动压路机碾压而不产生推拥，碾压成型后表面有足够的构造深度又基本上不透水(经测定，SMA路面构造深度在0．9一1．25)。SMA的碾压与普通沥青混凝土碾压相比，有以下几点值得注意：

(1)为了防止混合料粘轮，可在钢轮表面均匀洒水使其保持潮湿，水中掺少量的清洗剂，或其他适当的材料。但要防止过量洒水引起混合料温度的骤降。

(2)压路机碾压时相邻碾压带应重叠1／3―1／4轮宽，碾压工作面长度应在30 m以内。

(3)SMA面层一旦达到足够的密度后，碾压即应停止，过度碾压可能导致沥青玛蹄脂结合被挤压到路表面，影响构造深度。工作中应密切注意路表情况，防止过度碾压。

(4)由于SMA混合料使用了SBS改性沥青且沥青含量高，因而粘度大，不得使用轮胎式压路机碾压，以防止粘轮及轮胎揉搓造成沥青玛蹄脂挤到表面而达不到压实效果。

1.4 SMA混合料沥青含量的控制

设计沥青混合料的难点在于保证其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量。沥青用量过多，将造成粗骨料之间的分离，易产生油斑；沥青用量过少，混合料将难以压实，孔隙率过高，骨料之间的沥青膜过薄，从而影响其耐久性。因此，在实际操作过程中应随时控制每天SMA混合料的沥青用量，每天分上、下午在后场各取一组沥青混合料进行马歇尔试验、抽提试验，及时了解沥青混合料的油石比、孔隙率、稳定度等各项技术指标，并作相应调整。SMA混合料出料以混合料拌和均匀、纤维均匀分布在混合料中、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，拌和时间视实际情况可相应增减。

2SMA的施工现场监理

2.1重视施工前期的监控

监理工程师应根据设计文件、图纸、技术规范审核施工单位的开工报告、质量控制标准、SMA沥青生产单位的试验报告；检查施工机械的数量、规格、功能、运转情况是否能保证施工要求；检查现场施工条件、安全措施是否已落实；检查基层及路缘石、雨水井、检查井等附属构筑物的砌筑是否符合要求；检查现场放样如采用机械摊铺在设定道路中心线、边线与高程控制后，应设定摊铺机行走基准桩、桩基和高程的设置等是否正确，检查后按照施工规范及监理细则要求对施工单位进行监理工作交底。

2.2 实行预防为主的原则

在监理过程中，除把握好各工序的质量验收，还对施工过程中较易出现的质量问题向施工单位提出监理意见，尽可能地将隐藏在施工过程中的一些事故因素消灭在萌芽状态，使施工单位不返工或尽量少返工。明确施工中注意预防的问题，及时指出施工中的不足，使施工单位在施工中对改性沥青混合料的施工有了明确的认识，为确保施工质量打下良好的基础。

2.3 及时检测，把握工程质量

为了确保SMA沥青罩面的施工质量，试验室对沥青路面平整度、密实度、厚度、弯沉、摩擦系数、构造深度、油石比等进行检测，做到当天施工当天进行钻芯取样，第二天出报告，对前一天的施工质量进行评定，指导第二天的施工，如发现钻芯取样后测定的密实度效果没有预期的理想，第二天及时调碾压顺序及遍数，使密实度达到满意的效果。

2.4对施工现场实行全过程旁站监理

监理工程师对SMA沥青路面施工现场实行全过程旁站监理是控制SMA沥青路面质量的关键工序，因此监理工程师应做好以下工作：

（1）SMA混合运输中质量控制：

首先应对混合料运输车辆进场前应采取防污染和保温措施，在机械摊铺中应连续作业，供料车不应小于5辆。摊铺作业中，供料车不少于3辆。对进场的SMA混合料，监理工程师应检查混合料温度和外观质量，并做好见证取样工作。

（2）SMA混合料施工中质量控制：

SMA混合料施工应包括摊铺，碾压及接缝处理这三方面内容。监理工程师应做好在摊铺时，随时检查混合料的松铺厚度、摊铺速度、平整度、高程和坡度，随时督促施工单位。并随时检查混合料的质量，不应有离析、拥包等现象发生，要求摊铺后的面层未经压实，严禁上人行走。在碾压过程中，监理工程师要求施工单位必须遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行碾压，及时检查平整度和横坡，一般碾压速度控制为：初速1.5-2.0km/h，复压速度2.0-4.0 km/h ，终压速度4-6 km/h，碾压过程以消除轮迹，终压温度不低于1100c。同时，监理工程师应随时注意接缝的施工质量。一般控制：纵向接缝应采用热接缝，横向接缝应采用垂直缝，在桥梁、通道等结构物接头处，匝道以及港湾式紧急停车带等处，摊铺机和压路机难以正常施工工艺操作时，可采用小型机械仔细操作，使接茬处沥青的面层紧密、平整、顺直。当SMA混合料施工完毕后，监理工程师还应要求施工单位及时做好成品保护工作，当混合料的表面温度低于500c时，方可开放交通。

（3）SMA混合料检测过程中质量控制：

监理工程师应根据SMA混合料质量标准与检验标频率现场见证取样摊铺混合料，制作试件进行马歇尔试验，油石比试验，筛分试验，并记录取样的位置与桩号及沥青混合料层位。沥青混合料碾压成型后，应按规定检查项目和频率要求施工单位检查SMA沥青混合料的各项技术指标。

3 结语

(1)从SMA使用效果来看，上面层采用SMA能更好地发挥SMA的水稳定性和耐疲劳性能。(2)SMA混合料温度在1_90℃～200℃时的性能有待于铺筑试验路进一步检验。

(3)改性沥青SMA因具有良好的实用性能可广泛应用于高速公路上，随着经济的不断发展，SMA将在国省干线新建道路和旧路改造和维修中得到大力推广使用。