摘要：改性沥青对原材料要求较为严格，并对施工环境要求较为苛刻，因而其施工质量控制较为困难，同时由于其软化点高，施工中若压实度不足则在通车后的二次碾压难以使混合料继续密实，其内部空隙率不会降低，因而沥青老化及水损害则会成为永久病害，最终会导致改性沥青路面的使用寿命反而低于普通沥青路面，因此对改性沥青路面施工质量控制尤为重要。本文综述了改性沥青国内发展状况及其分类和性能原理，结合改性沥青在市政道路工程中的施工工艺论述了其应用，论述了施工中质量控制要点。
关键词：SMA；摊铺；碾压
一、改性沥青新材料国内外发展状况
国外改性沥青新材料的研究始于19世纪末的法国，迄今已有一百多年的历史。当时法国通过在沥青中添加天然橡胶对沥青进行了改性研究，半个世纪以后，改性沥青完成了天然橡胶粉或胶乳的添加到合成橡胶的成功掺配，并在公路和城市道路中得到了广泛的应用，改性沥青也由“特殊材料”变为“一般材料”。为此，国际合成橡胶生产协会（HSRP）召开首届橡胶沥青国际会议，并以年会的形式进行学术交流。此后，改性沥青新材料以其高低温性能和弹性恢复品质在公路和城市道路上的应用取得了举世瞩目的成就。
国内改性沥青新技术、新材料研究起步较晚，但发展较快。特别是近年来，改性沥青的加工工艺和施工技术日趋成熟，从最初的简单机械搅拌到高速搅拌，发展到今天的高速剪切和胶体磨。我国的改性沥青及改性沥青混合料技术突破关键技术，完成了产学研重大科技创新成果转化，发挥优势，形成了强大的研究、开发、生产一体化体系，并率先在首都机场高速公路、厦门国际机场、山西大运高速公路及各大城市“白改黑”工程等使用了改性沥青材料，开启了我国改性沥青技术的应用新篇章。
二、改性沥青分类及性能原理
1、改性沥青分类
沥青同橡胶、塑料等高分子聚合物、磨细的橡胶粉及其他类型外掺剂以改善原来某些性质的混合物称为改性沥青，掺入不同的改性剂可在不同程度上改善其原来性能，具体可改变其高温抗车辙能力、抗疲劳开裂能力以及抗低温开裂能力，以实现延长路面使用寿命的结果。
2、SMA改性沥青性能原理
SMA沥青玛蹄脂碎石混合料是由沥青、纤维稳定剂、高含量矿粉及低含量中性粒径颗粒构成的沥青玛蹄脂，其是由含量较多的粗质集料相互嵌锁构成的高稳定性骨架，由细质集料矿粉、沥青和纤维稳定剂混合物同骨架粘接在一起并填充其空隙实现其具有良好的柔韧性和耐久性，其是通过沥青结构均化和改性实现内部分子链成网状牵拉分布，因而提高了其强度性能和抗疲劳能力，其间断级配在表面形成的较大空隙具有良好的抗滑性，由该种材料构成的路面在高温重载情况下变形小、噪音低、密水性能强且低温环境下抗裂性能强等优点。
三、改性沥青在市政道路中的应用
1、施工前准备工作
施工前需要各部门全面做好各项准备工作。对于木质素纤维等辅料应在室内架空堆放，目的是严禁受潮和保持干燥；为防止改性剂老化，对其存放时间不应超过标准规定时间；施工前，应对拌制SMA 混合料用的粗集料、细集粒以及改性沥青混合料等进行全面质量检测，检测合格后方可投入使用；对混合料生产厂家、运输车辆的数量、摊铺碾压设备等进行详细的确认；编制详细的施工方案，对操作人员做好技术交底，对各工序实行专人负责制，技术员、质检员和操作人员等分工明确，各司其职；施工前对摊铺、碾压设备以及各种施工机具做全面检查，并经调试证明其完好，以确保施工的正常运行。重要机械应有备用设备。
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2、原材料的质量控制
施工过程中，应强化检测手段，派专人对原材料质量严格把关、对混合料的生产过程进行质量控制，杜绝不合格原材料进场；改性剂进场必须具备出厂合格证明，如果发现发潮、结块或颜色不正常者，一律不得使用，必须按规定提交检验，合格后方能使用。
3、混合料的运输
（1）与普通沥青混合料不同，改性沥青混合料拌和后，混合料表面会结成硬壳而对施工质量造成影响，因此沥青混合料的运输是改性沥青混合料施工特别需要注意的问题。由于SMA 沥青马蹄脂碎石混台料的黏性较大，为防止粘黏，应在运输车的车厢底部涂刷较多的油水混合物，运输过程中，为了防止运输车表面的混合料结成硬壳，应在运输过程中给混合料加盖油布。
（2）运输车辆的吨位和数量与沥青拌和设备的产量、摊铺机的摊铺能力以及运输距离相配套，确保摊铺机摊铺均匀、施工的连续不断即可。摊铺机前有5~7 个运输车辆为宜。
（3）运输车装料时，应采用前后不断移动的方式消除粗细料的离析现象。采用大吨位运送车辆时，车厢严密覆盖，以减少混合料在运输过程中的热量散失，防止温度下降过快；设专人对沥青混合料出厂温度进行检测并记录，对混合料温度的检测应做到一车一检；对出现故障的车辆应及时采取有效地措施进行修复，以免时间耽误过长而造成温度下降过快，导致混合料不能使用的浪费现象；施工现场与搅拌场保持紧密的联系，每天生产和运输的混合料必须保证当天用完并压实；对现场加工的改性沥青需不间断地进行搅拌，以防止改性剂离析。
4、SMA 的摊铺和碾压成型
（1）SMA 改性沥青因为使用了改性剂和纤维稳定剂等，所以混合料的摊铺施工应该将温度控制在160~180℃范围内，如果混合料的温度低于140℃，不能进行摊铺。
（2）摊铺的厚度和摊铺速度必须以试验段的具体参数为标准。摊铺工作应该保证其连续性。
（3）在运料车跟不上摊铺进度，摊铺机不得不停顿等料的过程中，混合料温度会迅速降低，而在混合料表面形成硬壳，严重影响继续摊铺。这时应将硬壳除去，摊铺中应避免这种不匹配现象发生。
（4）冬季施工，摊铺不能在低于5℃的气温下进行；夏季施工，摊铺过程如果遇到突然降雨，应立刻停止摊铺，将已经摊铺的混合料迅速碾压，如果碾压成型有困难，必须对其进行铲除。
四、施工质量控制要点
1、施工温度控制
由于改性沥青粘度较大因而施工中若温度过低则难以达到其和易性，在摊铺时难以保证厚度的均匀性，最终难以控制其压实度，若温度过高则会导致沥青老化并破坏沥青性能，最终影响路面质量，因而应严格控制各个施工环节的温度，其生产温度以能够满足改性沥剂充分融化并分布均匀为宜，一般控制在175℃左右；拌合后的混合料应及时运输到施工现场，若特殊情况下不能及时运出则应控制其储存时间不超过2h，运输途中为防止热量自然流失在表面出现硬结现象应对其加以覆盖，最终保证运送到现场的混合料温度不低于175℃。
2、拌合控制
拌合前应严格计算相关集料、沥青及粉料的级配比例，并合理调整拌合机械的拌合参数，拌合时应严控沥青含量标准，严控拌合程序，并随时控制混合料的加热时间和温度，确保其温度不超过195℃，并在拌合过程中随时抽检拌合质量是否符合要求以保证混合料的粘聚性和集料间的镶嵌效果。
综上所述，改性沥青SMA路面因其系列优点而在公路和城市道路中被逐步推广应用，但其在施工用材、施工技术等方面要求较为严格，因而在施工中应对其进行科学分析和探究，并实事求是的进行试验检测作为深入研究的基础资料，方可更好的控制施工质量，保障公路的安全畅通。
参考文献：
[1] 陆鼎中，程家驹．路基路面工程[M].上海：同济大学出版社，1992．
[2] 沙庆林．高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，1999．
论文作者:廖语懿
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/2
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