摘要：本文根據(jù)改性瀝青SMA路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析了其路用性能，闡述了改性瀝青SMA配合比設(shè)計方法和流程，給出了SMA-13混合料推薦級配范圍和技術(shù)指標(biāo)要求，并結(jié)合工程實(shí)踐，對改性瀝青SMA路面的施工工藝進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：改性瀝青SMA路面;配合比設(shè)計;施工工藝

1、引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國高速公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展速度也越來越快。在高速公路的建設(shè)過程中，利用改性瀝青SMA路面，可以有效提高高速公路建設(shè)的質(zhì)量與水平，延長高速公路的使用年限。因此，改性瀝青SMA路面的應(yīng)用越來越廣泛。本文通過對改性瀝青SMA路面配合比設(shè)計的探討與施工工藝的研究，得出了一些有益的結(jié)論，可以在高速公路路面施工中起到實(shí)際的借鑒意義，使改性瀝青SMA路面的設(shè)計和施工更加規(guī)范、科學(xué)、合理。

2、改性瀝青SMA路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）主要由瀝青、粗集料、細(xì)集料、礦粉、木質(zhì)素纖維等材料組成，具有“三多一少”的特點(diǎn)，即粗集料用量多（70～80%）、瀝青用量多（6%左右）、礦粉用量多（10%左右）、細(xì)集料用量少（15～20%）。SMA路面的設(shè)計理念是：按照內(nèi)摩擦角最大的原則，以間斷級配的粗集料形成相互嵌擠的礦料骨架;然后按照空隙率較小的原則，以瀝青瑪蹄脂填充骨架空隙，形成骨架結(jié)構(gòu)密實(shí)的瀝青混合料。與普通密級配瀝青混凝土相比，SMA路面材料排列更加密集，路面結(jié)構(gòu)更加密實(shí)。

3、改性瀝青SMA配合比設(shè)計

3.1 配合比設(shè)計原則

1）選擇適當(dāng)?shù)募壟浔ＷC粗集料間相互嵌擠;

2）使用強(qiáng)度高、立方體狀集料;

3）較多地使用瀝青，空隙率為4%;

4）VMA gt; 16.5%;

5）析漏、飛散、高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)性滿足要求。

3.2配合比設(shè)計步驟

1）初擬級配

擬定3個試驗(yàn)級配，使其4.75mm的通過量分別為級配范圍的中值、中值±3%附近。

2）測定粗集料間隙率（VCA）

按照T0309-2000或AASHTO TP19的試驗(yàn)方法，測定各試驗(yàn)級配粗集料骨架部分的VCAdry。

3）選擇初試瀝青用量

根據(jù)集料的合成毛體積密度，在初擬級配基礎(chǔ)上確定滿足目標(biāo)孔隙率要求的最小瀝青用量（見表1），擬定初試瀝青用量。

4）確定設(shè)計級配

對三個試驗(yàn)級配，采用初試瀝青用量，成型馬歇爾試驗(yàn)，測試混合料的VMA、VCAmix，比較三組試驗(yàn)級配，選擇滿足：VCAmix lt; VCAdry，且4.75mm通過率較大的一組級配為設(shè)計級配。

5）確定設(shè)計瀝青用量

根據(jù)設(shè)計級配在初試中空隙率的大小，擬定3～5個瀝青用量（一般間隔0.3%），成型馬歇爾試件;馬歇爾擊實(shí)為75次/面;瀝青混合料的拌合、擊實(shí)溫度根據(jù)瀝青的粘溫曲線確定，相應(yīng)的粘度分別為0.17±0.02Pa·S、0.28±0.03Pa·S;根據(jù)4%（毛體積密度）的空隙率確定設(shè)計瀝青用量。

3.3配合比設(shè)計結(jié)果

按照設(shè)計級配和瀝青用量，采用車轍試驗(yàn)、肯塔堡飛散試驗(yàn)、謝倫堡析漏試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)等，對混合料進(jìn)行配合比驗(yàn)證，如驗(yàn)證不合格，應(yīng)繼續(xù)調(diào)整結(jié)合料用量或調(diào)整級配組成，最終確定出用于生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比，作為瀝青混合料的生產(chǎn)控制和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

4、SMA路面施工工藝

4.1 拌合

1）嚴(yán)格控制瀝青和集料的加熱溫度以及改性瀝青SMA的出廠溫度。改性瀝青SMA的施工溫度范圍。

2）拌和樓應(yīng)安裝二級除塵裝置，具有良好的防止礦粉飛揚(yáng)散失的密封性能，符合國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、安全的要求。

3）拌和樓控制室要逐盤打印改性瀝青及各種集料的用量和拌和溫度，并定期對拌和樓的計量和測溫進(jìn)行校核;每天用拌和總量檢驗(yàn)各種材料的配比和改性瀝青SMA油石比的誤差。

4）拌和時間及加料次序見表3。

表3" 改性瀝青SMA拌和時間及加料采用次序

①加集料

②加纖維

③加礦粉

干拌約10s

④加瀝青

濕拌約40s

出料

總生產(chǎn)時間約60～65s

5）目測檢查混合料的均勻性，及時分析異?，F(xiàn)象。如混合料有無花白、冒青煙和離析、析漏等現(xiàn)象。

6）嚴(yán)格控制油石比和集料級配，避免油石比不當(dāng)而產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象。

7）混合料不得在儲料倉中長時間儲存，以不發(fā)生瀝青析漏為度，且不得儲存過夜。

8）每天結(jié)束后，用拌和樓打印的各料數(shù)量，進(jìn)行總量控制，以各倉用量及各倉篩分結(jié)果，在線檢查集料級配。

9）每天生產(chǎn)結(jié)束后，應(yīng)對拌和樓篩網(wǎng)進(jìn)行檢查，防止因篩網(wǎng)堵塞或破漏影響瀝青混合料質(zhì)量。

10）SMA拌和5mm以上的顆粒占70%以上，礦粉占10%以上，細(xì)集料包括石屑和砂一共才只15%左右，會發(fā)生粗料倉經(jīng)常不足，而細(xì)料倉經(jīng)常溢倉的情況，應(yīng)安排特殊方法設(shè)置振動篩和熱料倉。

11）細(xì)集料應(yīng)始終保持干燥狀態(tài)，防止受潮。

12）改性瀝青或SMA混合料的儲存都不能過夜。

13）觀察混合料放料過程中的冒煙情況，如果冒白煙屬于正常，如果濃濃的青煙，就要檢查是否超過了規(guī)定溫度。

14）正確拌和的SMA混合料應(yīng)保持一種粘聚狀態(tài)，而與普通瀝青混合料有所不同。

4.2運(yùn)輸

1）采用溫度計檢測瀝青混合料的出廠溫度和運(yùn)到現(xiàn)場溫度。插入深度要大于150mm。在運(yùn)料車設(shè)專用檢測孔，孔口距車箱底面約300mm。

2）由于SMA的瀝青瑪蹄脂的粘性較大，運(yùn)料車的車廂底部要涂刷較多的油水混合物。拌和樓向運(yùn)輸車輛放料時，汽車應(yīng)前后移動，分三堆裝料，以減少粗集料的分離現(xiàn)象。

3）瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)較拌和能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機(jī)前方應(yīng)有五輛運(yùn)料車等候卸料。

4）運(yùn)料車應(yīng)用完整無損的雙層篷布覆蓋，以此保溫防雨或避免污染環(huán)境。

5）連續(xù)攤鋪過程中，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前10～30cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動前進(jìn)。

4.3攤鋪

1）攤鋪前將下結(jié)構(gòu)層噴灑粘層。

2）連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪，是提高路面平整度最主要措施。采用兩臺攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪，以提高攤鋪層均勻性和壓實(shí)度。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度，按2.5m/min左右予以調(diào)整，通常不超過3m/min，做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不得應(yīng)任意以快速攤鋪幾分鐘，然后再停下來等下一車料。切忌停鋪用餐，爭取做到每天收工停機(jī)一次。

3）用機(jī)械攤鋪的混合料未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏。只有在特殊情況下，在現(xiàn)場主管人員指導(dǎo)下，允許用人工找補(bǔ)或更換混合料

4）上面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度。由兩臺攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè)實(shí)施攤鋪，前攤鋪機(jī)過后，攤鋪層縱向接縫上應(yīng)呈斜坡，后面攤鋪機(jī)跨縫5～10cm攤鋪。兩臺攤鋪機(jī)距離控制在3～6m。保證兩臺攤鋪機(jī)速度一致、攤鋪厚度一致、路拱一致、攤鋪平整度一致、振動頻率一致。

5）攤鋪前應(yīng)將熨平板預(yù)熱0.5～1個小時至溫度不低于100℃，攤鋪時熨平板采用中強(qiáng)夯等級，夯級為5級，使鋪面的初始壓實(shí)度不小于85%。

6）攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有約10cm厚的熱料時，下一輛運(yùn)料車即可卸料，做到連續(xù)供料，并避免粗料集中。積極采取相應(yīng)措施，盡量做到攤鋪機(jī)不攏料，以減少面層離析。

7）在互通區(qū)主線路面拼寬路段施工時，邊部用木板立模，使邊部形成一個垂直面，在后面拼寬作業(yè)可以減少切邊的工作，以及減少混合料的浪費(fèi)。

5、結(jié)束語

1）本文通過改性瀝青SMA路面與普通密級配瀝青混凝土路面對比，結(jié)合對改性瀝青SMA路面自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，認(rèn)為改性瀝青SMA路面抗滑、抗車轍、抗裂性能好，耐久性高，在高速公路領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

2）改性瀝青SMA 配合比設(shè)計中，油石比的確定是一項(xiàng)重要內(nèi)容，油石比應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、材料（粗集料顆粒形狀、級配、毛體積密度）、施工工藝等經(jīng)試鋪比較后綜合確定。在混合料油石比檢驗(yàn)中，必須采用多種手段以得到可靠的檢驗(yàn)結(jié)果。

3）改性瀝青SMA對瀝青用量和溫度均極為敏感，施工中必須保證準(zhǔn)

確的瀝青用量和合適的施工溫度，提高路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

4）改性瀝青SMA路面固然有許多優(yōu)點(diǎn)，但其施工工藝復(fù)雜，對施工精度要求高，設(shè)計、施工中任何一個環(huán)節(jié)出問題，即會對路面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)從原材料質(zhì)量、施工工藝（拌合、碾壓等）、溫度控制等方面嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，才能達(dá)到良好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]龔起超.改性瀝青SMA路面配合比設(shè)計及其在施工中的應(yīng)用分析[J].湖南交通科技，2013（03）.