SMA沥青面层施工技术
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇SMA沥青面层施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：sma沥青面层是近年来我国重点道路工程中不断被应用到的一种工艺。相对普通沥青混凝土，它具有抗车辙、抗裂、耐久以及高温下稳定性能好等优点。但SMA沥青面层施工技术要求也同样较普通沥青要高，在实际施工中，如不能合理控制好其施工质量，则不能完全发挥其优势，而且会造成不必要的经济损失。
关键词：SMA沥青；面层施工；道路工程；混合物；矿物骨架
中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0047-03
1 SMA沥青概述
SMA是沥青玛蹄脂碎石混合料的简称，它是由高含量粗集料、高含量矿粉、较大沥青用量、低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。SMA沥青在20世纪90年代初期作为一种国外先进技术被引进到我国，主要应用在高速公路、城市道路以及机场跑道等路面工程中。相对于普通沥青路面来讲，SMA沥青属于骨架密实结构。其结构中的粗集料骨架占到80%左右，细集料则很少，粗集料骨架之间的空隙全部由沥青玛蹄脂填充，所承受的荷载也由粗集料骨架承担。因此，它具有更好的抗高温下车辙的轴向作用力、低温下抗裂、耐磨损、防透水性能好以及柔性弹性较高等优点，但造价也相对较高，目前主要用于我国高等级和重点项目的道路施工中。
SMA沥青面层施工工艺可简单归纳为：原材料选取、设计配合比搅拌、运输SMA沥青机械摊铺找补整型沥青碾压局部人工夯实自动洒水降温钻孔试验、弯沉测试平整度、拱度检测验收。
2 原材料选择及运输
2.1 原材料的选取
2.1.1 粗集料。粗集料是SMA混合料的骨架，因此需要高强度和硬度的优质碎石或碎砾石，其粒径和质量需符合《公路沥青路面施工技术规范》来选取。石料表面泥土要清洗干净，内部纯净无杂质。高速公路和国家一级公路应选用大砾石破碎，且破碎面不少于两个。粗集料与沥青之间的粘附性应不小于4级。
2.1.2 细集料。细集料在SMA混合料中所占比例通常不超过10%，一般在沥青路面选用有适当颗粒的人工砂，以增加和沥青的粘附性，细集料表面要洁净，无杂质。
2.1.3 填充料。SMA沥青混合物通常选用矿粉来做填充料，它可吸附在沥青表面形成高粘聚力的胶凝状物——玛蹄脂，以提高混合料的整体结合力。
2.1.4 沥青材料。沥青的选择除了要有良好的粘结性和温度稳定性以外，通常由当地气候决定，如南方地区可采用50号沥青，长江、黄河流域采用70号沥青，东北地区采用90号沥青。
此外，SMA混合料中还需要有沥青结合料、纤维稳定剂以增强混合物料的高温稳定性、低温韧性等效果。
2.2 混合料的搅拌与运输
在混合料配置之前，需要做配合比设计。其步骤分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段进行，通过科学的配合比设计，确定矿料级配及沥青最佳用量，在质监部门检验合格后可进行存档，准备
搅拌。
SMA沥青通常在就近的搅拌站进行搅拌，其规模、设备均应符合国家质量、环保、安全等方面规范。各混合物料添加时需使用精确计量设备，以保证配合比的准确，尤其是纤维类掺加剂的添加。
沥青从搅拌厂到施工现场的运输过程，需要进行严格控制以及做好现场的调度工作。首先，运输车需采用25吨位以上的自卸车，在运料前底板和车厢内侧要均匀地涂上一层油水隔离剂，以防止沥青黏在车板上。运料车在运输过程中，需要覆盖苫布，以防表面混合物料降温凝固，影响铺设，且运料车不得在途中随意停歇。运料车在到达现场后，需管理人员检查SMA沥青的温度不低于摊铺温度，方可卸车。卸车时必须倒净，如发现车内有残留沥青，需及时处理掉，以防造成浪费。
3 SMA沥青摊铺时的要点分析
3.1 SMA沥青的摊铺
沥青上面层摊铺大多采用非接触平衡梁自动找平装置，以确保平整度、高程和厚度。首先，合理选择摊铺机的宽度，确定摊铺的松铺系数和松铺厚度，保证基层表面清洁、干燥，污染的路段应喷涂适量的改性乳化沥青粘层油。摊铺机就位后调整仰角，按松铺厚度垫木，设定夯锤的激振力和各块熨平板的激振强度，以保证摊铺机状态最佳。开工前一小时应预热熨平板，摊铺时应匀速、缓慢，前方必须有多辆供料车负责一车紧接一车连续供料，避免停机待料，更不能随意停机或改变速度，最好每天只在收工时停机一次。必须中途停机的，在继续摊铺前应及时清除熨平板挡板前核料斗内不符合要求的混合料，以免铺面发生离析现象。摊铺过程中应派专人跟踪监测摊铺质量和速度，依据摊铺宽度、厚度、施工机械配套情况和拌和机产量确定摊铺速度，一般为2～3m/min。另派专人负责指挥自卸车向摊铺机料槽中卸料，确保卸料过程中车辆车速相等，以免碰撞摩擦影响摊铺质量。机械摊铺后，在混合料未压实之前不容许踩踏，如果需要人工修整，应先制定修整方案，如果局部出现严重缺陷也应制定铲除和补救方案，依照方案实施，并应考虑更换或者改进摊铺机工艺，避免以后再次出现同样的缺陷。
3.2 SMA沥青的碾压
混合料的压实可以使矿料颗粒相互粘结、相互嵌挤，从而达到设计要求的强度和密实度。为了防止SMA沥青混合料沥青含量高而引起的“泵吸”现象，使沥青表面泛油或沥青上浮，目前已将胶轮压路机全部替换成双钢轮压路机进行碾压。初压和复压均应采用钢轮振动压路机按照慢压、紧跟、低幅、高频的原则进行碾压，铺路机并列前行，压路机在其后成梯队前行，组成“跟随式”，形成一定范围的作业面，压路机即可向前碾压。初压过程中，前进时采用静压，后退时采用振动碾压；复压需要振动两遍，碾压段的长度应控制在20～30m范围内。采用振动压路机、静载压路机对改性沥青路面碾压时，其轮迹重叠面宽度应分别在20cm、1/4～1/3碾压宽度以内。为保证碾压质量，避免粘轮，压路机轮不得喷涂油类液体，含有隔离剂的水溶液或清水可以用喷雾器转化成雾状喷洒到轮上。另外，在新铺的混合料上，禁止压路机掉头、转向、移位、急刹车、停机等操作，否则会引起沥青玛蹄脂部分上浮。终压匀速静压两遍即可。各个时段不同，各种机型不同，则压路机适宜的碾压速度也不同，具体速度可参照表1确定。压路机应由四周向中间碾压，每一次折返都不应在同一断面上，总体呈现梯形。由于摊铺后混合料的温度随时间变化较明显，而其温度直接制约着路面压实质量，因此，应派专人掌握好有效压实时间，尽快进行碾压，同时监管各台压路机的碾压遍数及碾压路线，使各台机械有条不紊地运作。压实度达到马歇尔密度的98%以上即可，过度碾压会破坏结构内部骨架。
表1 压路机碾压速度（单位：km/h）
压路机类型 初压 复压 终压
静载钢轮压路机 2～3 2.5～5 2.5～5
钢轮振动压路机 2～4 4～5 —
3.3 SMA沥青施工缝的修补
由于种种原因，在沥青面层摊铺时经常不能一次性摊铺完成，二次摊铺时出现的施工缝，如不能及时处理好，将来可能会影响到路面的完整性。根据面层摊铺时的方向，施工缝可分为横向和纵向。
3.3.1 横向施工缝的修补。
立缝搭接法：路面横向接缝是由于施工中断所制。修补方法是将接缝处较薄的部分垂直刨除，将横断面刨成垂直角形，清理刨制后出现的新茬断面，然后将粘层沥青均匀涂布在新茬断面上，根据路面铺筑材料和基层状况确定粘层沥青的用量，用量大易出现泛油现象，用量少不易结合，影响质量。若连续施工，直至完成修补也可以不涂粘层沥青。人工修补难度较大，应派经验丰富者进行，摊铺沥青混合料时应先铺热料，随后边摊铺边搂平。在此过程中，为防止粗细料分离产生麻面，应尽量用扣锹方法铺筑，同时注意掌握沥青混合料随时间变化而变化的松铺系数。待平整好之后马上用压路机碾压，横向对施工缝缓慢初压两遍，碾压时的压轮的10～15cm宽度压到修补施工缝上，另外大部分应压在原沥青路面上。最后一步是消除轮迹，用双钢轮振动压路机碾压2～3遍即可。
台阶式搭接法：新旧路面与双层沥青路面的施工缝修补多采用错开1m以上的台阶式衔接方法，为保证接缝处能够达到足够的强度和厚度，禁止两层或两幅在一个断面上相接。为避免路面通车后过早破坏，接缝应胶粘紧密、密实、平整。其施工要求和方法与立缝搭接法相同。
3.3.2 纵向施工缝的处理。面层施工中如有条件，应尽量采用全幅摊铺，以减少施工纵缝。在半幅摊铺过程中，通常在接缝处留出10～20cm的混合物宽度暂不碾压，在另外半幅摊铺时，进行重叠、搭接摊铺，重叠宽度不小于15cm，以热接缝形式在最后作跨接缝反复碾压，以消除缝迹。也可以在半幅施工时，中线为主设置固定模板，防止碾压时物料向外推挤，之后处理纵向接缝。上面层的纵向接缝和下面层不能重合，最少需要错开15cm以上。
4 SMA沥青面层施工需要注意的问题
4.1 SMA沥青面层的测量控制
测量放线工作是直接影响SMA沥青面层平整度和标高的关键，稍有偏差可能会带来惨重的经济损失。施工中较常用的方法是两边走钢丝法控制摊铺厚度、高程以及横坡度。SMA的理论松铺系数在1.15～1.2之间，但实际施工中可选择合适系数，事先计算出摊铺厚度，然后选择试验段检验其实际系数值，进行对比之后再进行大范围摊铺。摊铺工作中，也必须有专业测量人员进行随时跟踪测量，对道路的里程数和段位的标高值进行多次复核，以确保无误。
4.2 粗集料与沥青的配合比设计
SMA沥青混合物配合比的设计难点在于保证其矿物骨架的硬度和沥青的用量。如沥青含量过大，容易造成粗集料之间的分离，产生油斑现象；而沥青用量过少，则会出现混合料难以压实，空隙率过高，骨料之间的沥青膜过薄，从而影响路面的耐久性。因此在实际操作过程中最好随时监测SMA混合物中沥青的用量，每天分两次在现场各取一组沥青混合物料进行马歇尔试验、抽提试验，及时了解混合料的油石比、空隙率、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合均匀、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适宜，拌合时间根据时间情况可相应调整。
5 结语
以上是笔者在施工中归纳的一些个人见解。SMA沥青面层稍显粗糙，但其稳定性、防水性和耐磨性都非常好，且使用寿命较长。只有在具体施工中严格控制其质量，把好施工技术关，才能充分显示出这些优点，方便其工艺的广泛推广和使用。
参考文献
[1] 郭启林.浅析SMA沥青混凝土路面施工控制内容及方法[J].山西建筑，2009，35（13）：279-280.
[2] 交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）[S].北京：人民交通出版社，2004.
[3] 李建民，汤文，陆立波.SMA沥青混合料路用性能分析[J].交通科技，2007，（6）.
[4] 汤宝生.SMA沥青路面应用分析[J].黑龙江交通科技，2010，（6）.
作者简介：魏振豹（1980—），男，河北衡水人，中铁十七局集团第三工程有限公司工程师，硕士，研究方向：项目管理。