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摘要：一般高速公路路面结构层占公路工程总造价的37%左右，其中沥青路面结构层又占据路面结构层总造价的86%左右，而沥青路面上面层又占沥青路面结构总造价的20%左右。文章分析其配合比设计，探讨其施工控制措施。
关键词：SMA沥青混合料；配合比设计；施工控制
引言
由于SMA沥青混合料路面具有很多优点，比如很好的高温抗车辙能力、低温变形性能和水稳定性，并且构造深度大，抗滑性能好、耐老化性能及耐久性等都比普通的沥青混凝土有很大的提高，并且非常适用于交通流量大以及行驶速度快的道路，所以其在现代公路施工中的应用非常的广泛。
1、SMA沥青混合料的原材料选择
1.1、细集料选择
细集料包括天然砂和人工砂两种。沥青路面面层的细集料应确保干燥、洁净、没有有害杂质和风化情况，由适当颗粒组成，并且要良好地与改性沥青粘附。天然砂中大部分为中粗砂，质量变化浮动较大，因为形状圆滑所以和改性沥青的粘附性也不佳，不适合作为沥青路面面层的细集料，故应该选用人工砂。高速公路、一级公路中的沥青混合料，可以采用0~3mm的石屑粉代替天然砂，如果要使用天然砂，那么其含量不宜超过20%。
1.2、粗集料选择
宜选用碎石或者破碎砾石作为SMA沥青混合面层粗集料，并且做到颗粒直径规格和质量各方面都符合《公路沥青路面施工技术规范》的规定。（1）粗集料要保证干燥、洁净、没有有害杂质和风化情况，并且具有一定的硬度和强度。（2）粗集料应该具有良好的颗粒形状，在高速公路、一级公路所用破碎砾石应该采用较大砾石进行破碎，并且至少有两个以上破碎面。（3）抗滑表层的粗集料应该选择硬质岩，即中胜或基性火成岩，因为不同的硬质岩对沥青的粘接力也有所不同，并且差异较大，所以粗集料与沥青的粘附性应该大于或等于5级；3~5mm石屑部分对沥青混合料嵌接结构的形成有一定作用，并且含量较低，所以应选择硬质岩石屑，即玄武岩屑。
1.3、填充料选择
用子改性沥青混合料面层的填充料首先应该干燥、洁净，其次质量必须符合《公路沥青路面技术规范》中的要求。（1）改性沥青路面混合料的填充应该采用由强基性岩石（如石灰岩、岩浆岩）等增水性石料磨细之后得到的矿粉，不宜使用混合料生产中的回收粉，注重其干燥和洁净。（2）如果填料是水泥或消石灰粉，那么用量应该小于矿料总量的2%。（3）沥青路面混合料不宜使用在生产中干法除尘的回收粉，对于亲水系数小于0.8且塑性指数小于4的部分，在经过试验确认可以使用后，回收粉的用量每盘应少于矿粉总量的1/4。
1.4、SBS改性沥青技术
为了更好地提升沥青混合料的使用性能，就要保证沥青的高温稳定性和低温韧性，所以要求沥青粘度较高，这样才能更好地与集料粘附。木质纤维素技术对于SMA沥青混合料中的纤维有很大作用，体现在以下几点。（1）对三维分散在混合料中的纤维起到加筋作用。（2）加人纤维可以有效避免较大用量的SMA矿粉和沥青形成胶团，出现无法均匀地粘附在集料表面或者均匀分散在集料之间的情况，避免路面出现“油斑”。（3）纤维可以有效地吸收沥青，提高混合料中的油石比，使粘附在矿料表面的沥青膜变厚，从而达到提升路面耐久性的作用。（4）纤维可以使沥青膜处于较稳定的状态，尤其是夏季高温时，纤维内部的空隙可以降低自由沥青，用缓冲作用保证路面不泛油。（5）沥青和矿料之间的粘附性可以通过纤维来提高，油膜之间的粘结可以增强集料之间的粘结力，也就是提高了混合料的粘结力。纤维可以选用絮状木质素或者颗粒状木质素，可以依照施工中的不同情况来进行选择，两种纤维都是符合设计指标要求的。
2、论沥青混合料设计方法的合理性
（1）原材料选择。包括胶结料、集料和填料，一般通过相应的技术要求实现。而原材料的技术指标又与工程所处的环境有关。主要有气候条件、交通状况、道路等级等。工程实践表明，现行的技术标准总体上可行，至于某些指标或试验方法存在这样或那样的问题，也正是工程界致力于改进并解决的。
（2）级配设计。所谓级配设计就是确定各粒级矿质材料的比例。既有理论计算法（其实也是基于试验结果的、从具体试验中抽象出来的半经验、半理论的方法），也有经验法（直接套用基于试验经验的级配范围）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆级配设计带有浓厚的经验色彩，具有经验的狭隘性和试验的条件性。试验方法是否科学合理、经验是否丰富，决定了级配设计方法是否具有普适价值，进而影响到设计结果的可靠度。
（3）油石比优化及确定压实沥青混合料的密度。事实上，级配、油石比、密度不可分割，它们是某种试件成型方式（如马氏击实法、SGC法、GTM法等）下的条件性结果，同时也是预设指标（如体积参数、力学性能等）下的选择性结果。
（4）混合料性能验证。首先，需要确定性能目标，之后才是根据目标要求开展（1）～（3）的工作。然而，根据沥青路面使用要求提出的目标却又是基于某种设计方法得到的混合料所能达到的，即设计目标不可能脱离沥青混合料的一般性质。这一环节涉及的核心问题是，所设定的性能指标是否合理，最终追溯到确定标准的试验方法是否科学、合理。
3、SMA施工质量控制
3.1、施工温度
SMA沥青结合料一般均采用改性沥青，因此，和所有改性沥青混合料一样，保证较高的温度是施工质量控制的第一要素。由于改性沥青的粘度增大，如果温度不够，摊铺无法平整，碾压达不到规定的压实度，空气体积率达不到规定的要求，SMA的各项性能指标将受到严重影响。改性沥青应随配随用，不宜长时间存放。改性沥青的加热温度控制在170～180℃。沥青混合料拌和机在拌和时，集料的烘干温度应控制在180～190℃，成品料温度应控制在170～180℃。
3.2、摊铺
由于SMA粘度较高，摊铺阻力比普通热拌沥青混合料大，而轮胎式摊铺机容易打滑，所以一般采用履带式摊铺机摊铺，采用非接触式平衡梁自动找平控制方式，并适当减小摊铺宽度。摊铺机的摊铺速度应与沥青混合料拌和楼产量相协调，不宜超过3～4m/min，必要时可放慢到1～2m/min。一般在摊铺机前至少要有3辆运料车等候，保证摊铺机匀速、不间断地摊铺。
3.3、碾压成型
SMA路面碾压严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压，由专人负责指挥碾压线路和碾压遍数，严格控制碾压温度。碾压初始温度不低于150℃，碾压终了温度不低于100℃。SMA采用双钢轮振动压路机匀速碾压、禁止使用轮胎压路机。通常振频在42-50HZ范围内选择，振幅在0.4-0.8mm范围内选择。高频低幅对提高SMA的压实度，防止石料损伤，保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义。
碾压顺序为：接缝处预压→全路初压→全路复压→全路终压。初压2遍，复压1遍，终压1遍，每次来回轨迹重叠，压路机重叠30cm左右。
（1）碾压温度
改性沥青与非改性沥青在施工控制上最大的区别就是温度要求较高。因为改性沥青粘度较大，碾压成型必须在较高的温度下进行，如果碾压温度得不到保证，平整度、压实度、空气体积率等无法得到保证，甚至出现颗粒结构达不到设计的组合，在后期行车荷载作用下产生石料折断重新排列而造成沥青混凝土路面损坏的现象。因此，碾压温度特别重要，除了摊铺温度必须得到保证以外，压路机数量必须足够，并紧跟摊铺机及时碾压。
（2）成型后控制
SMA路面，既要保证压实度，又不能过度碾压，过度碾压容易造成粗骨料下沉，玛蹄脂上浮，影响构造深度，出现泛油，甚至出现压碎碎石的现象。因此在碾压过程中，要特别注意表面构造，以便有适宜的构造深度；上面层施工完成后应及时对两侧的边部（上面层与路缘石、上面层与排水槽及硬路肩）与结构物纵向接缝灌注两次SBS乳化沥青，使上面层与外侧结构物粘结密实，防止雨水对路面造成损害；应特别注意SMA上面层施工完成后，应注重成品保护，72小时内禁止施工车辆通行；为防止高温条件下重型车辆渠化行驶易造成泛油、车辙等现象，务必在施工完成且伸缩缝完成后再开放交通；确需短距离转换交通，也必须在5天后方可开放交通。
结语
综上所述，SMA沥青混合料的目标配合比设计及施工工艺控制是一项复杂的工作，需要我们在现场施工实践中不断总结经验，优化配合比设计、改进工艺，提高施工水平，从而降低施工成本。
参考文献：
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[2]张翠梅.SMA沥青混合料均匀性和路用性能研究[J].山西建筑，2015，06：107-109.
[3]郝智明.沥青混合料路面渗水影响因素分析及施工控制[J].安徽建筑，2015，01：126-128.
论文作者:吴春田
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/29
标签：沥青论文; 面层论文; 路面论文; 温度论文; 改性沥青论文; 沥青路面论文; 纤维论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;