SMA改性瀝青在城市道路路面施工中的應用

摘要：瀝青作為一種重要的工程材料近年來在路面施工中應用越來廣，為了提高路面的使用功能，保證行車舒適安全，盡可能的減少交通事故，一些新型路面結構，如SMA改性瀝青路面，以其構造深度大、抗滑性能好，交通噪聲低等優點，在道路路面施工中得到廣泛的應用。

關鍵詞：改性瀝青 路面 施工 應用

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（Stone Mastic Asphalt，簡稱SMA)是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉和少量的細集料組成的瀝青馬蹄脂結合料，它是由足夠的瀝青結合料和具有相當勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石—石嵌擠結構的空隙中形成的。因此，它具有抗高溫、低溫穩定性，良好的水穩定性，良好的耐久性和表面功能（抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好）。SMA路面耐久性好，故養護工作少，使用壽命長，綜合經濟效益和環境效益好。本文結合鹽城市普陀山路道路工程的施工，談談SMA改性瀝青在城市道路路面的應用。

1 工程概述

鹽城市普陀山路道路工程，是2012年鹽城市經濟開發區重點基礎設施項目之一。本工程從南環路向南經過松花江路、嘉陵江路、錢塘江路，跨越潮中河、新村河、潮南河、安龍河及其他三條河流，至步湖路，道路全長3375m。道路規劃40m寬，其中中央分隔帶寬度為5m，兩側各 8m機動車道+2.5m綠化帶+4.5m非機動車道和人行道（人非共板）+2.5m綠化帶。道路按城市道路主干路設計，機非車道采用瀝青砼路面。車行道結構形式為瀝青柔性路面，面層組合如下：機動車道：上面層為改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13C)4cm；下面層為瀝青混凝土(AC-25C)8cm。非機動車道：上面層采用改性瀝青混凝土，選用AC-13C型，下面層采用中粒式瀝青混凝土，選用AC-20C型。

2 面層材料組成及技術要求

2.1 粗集料 粗集料是降噪透水路面混合料的骨架，應具有良好的顆粒形狀、強度要求、抗滑性能等要求。粗集料必須由具有生產許可證的采石場生產，質量有充分保證，集料保證干燥，表面潔凈、粗糙。南京金石磊交通材料公司采石場生產的玄武巖集料1、2號料，粒徑大于4.75mm、小于16mm，完全滿足要求。

2.2 細集料 細集料必須由具有生產許可證的采石場生產，表面應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當顆粒級配，可將玄武巖或石灰巖通過人工軋制生產。細集料質量技術要求：視密度，≥2.50t/m3；堅固性，≤12%；砂當量，≥60%。

2.3 礦粉 礦粉是瀝青混合料中不可缺少的材料之一，用量可達8%-12%。本工程所用礦粉系石灰巖石料經磨細產品，生產過程中確保了石料中泥土雜質去除干凈。生產出的礦粉干燥、潔凈，能通過礦粉倉自然流出。

2.4 瀝青 當確定采用改性瀝青鋪筑路面時，根據工程所在地的氣候、交通等因素，選擇AH-70基質瀝青、SBS改性劑。制備改性瀝青時，應采用適宜的生產條件和方法進行，通過試驗確定合理的改性劑劑量和適宜的加工溫度。

2.5 穩定劑 采用木質素纖維（呈絮狀）作為穩定劑，與別的聚合物改性劑不同，木質素纖維并不與瀝青發生化學反應。使用木質素纖維的主要目的是通過提高疲勞和開裂過程所吸收的能量來提高瀝青混合物的韌性。摻加比例為瀝青混合料總質量的0.35%左右。

3 SMA改性瀝青路面施工過程控制

3.1 拌合 SMA混合料的拌合質量直接決定著路面質量的好壞。為保證改性瀝青混合料的質量，拌合機應嚴格控制吸塵，施工時，應根據當天的拌合產量和礦料級配，計算出所需礦粉量，并與當天實際消耗量進行比較。如果實際消耗的礦粉量不足，則表明拌合機除塵效果不合要求。通過試拌確定最佳拌和時間，并隨時觀察所拌改性瀝青混合料的品質，以瀝青全部裹覆集料顆粒且瀝青混合料色澤均勻一致為度。

拌合時間控制：加入木質素纖維后干拌10-15秒，加瀝青后拌合60秒。保證充分攪拌均勻。各種材料加熱溫度控制：改性瀝青160℃～170℃，集料195℃～205℃，混合料出廠175℃～185℃。

3.2 運輸 使用20輛載重量15T以上的自卸汽車運輸，以滿足攤鋪需要。由于SMA瀝青混合料的瀝青瑪蹄脂的粘性較大，運輸車的車廂底部要涂較多的油水混合物，而且為了防止運輸車表面混合料結成硬殼，運料車應用完整無損且中間帶有夾芯的雙層蓬布覆蓋，以保溫防雨及防止環境污染。氣溫低時采取夾層棉絮來保溫。對每車料子的出廠和到現場溫度進行檢測，確保出廠溫度175℃～185℃，現場溫度170℃～180℃。

3.3 攤鋪 攤鋪的質量好壞與否是直接決定SMA路面鋪筑是否成功的關鍵因素之一。SMA混合料“三多一少”的結構特點（粗集料多、礦粉多、瀝青多，細集料少）致使SMA混合料粘度較大，施工溫度較高，決定了影響其攤鋪難度也不小。攤鋪溫度要控制在150℃～165℃之間。

采用兩臺履帶式攤鋪機前后錯開5～10m，呈梯隊方式同步攤鋪，兩幅之間應有30～60mm左右寬度的搭接。攤鋪機的攤鋪速度應放慢，SMA混合料宜放慢至1～3m/分鐘，做到SMA混合料的攤鋪速度應調整到與供料速度平衡，必須緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪。攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。

攤鋪時，宜采用非接觸式平衡梁攤鋪厚度控制方式。調試好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配，使攤鋪機達到最佳工作狀態。

攤鋪要在當日相對高溫時段進行，路表溫度低于15℃時不宜攤鋪。攤鋪時遇雨，應立即停止施工，并清除未壓實成型的混合料，遭受雨淋的混合料應廢棄。

3.4 壓實 SMA改性瀝青的初壓、復壓采用鋼輪振動壓路機碾壓，碾壓應遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行。混合料攤鋪后必須緊跟著在盡可能高溫狀態下開始碾壓，不得等候。不能在低溫狀態下反復碾壓，防止磨掉石料棱角、壓碎石料，破壞石料嵌擠。必須有足夠數量的壓路機，初壓和復壓均不宜少于2臺。碾壓段的長度控制在20m～30m為宜，改性瀝青SMA-13嚴禁使用輪胎壓路機。

壓實順序及碾壓遍數控制：初壓2遍、復壓2遍、終壓2遍。碾壓時由外側向中心，由低處向高處碾壓，相鄰碾壓帶重疊1/3—1/4碾壓寬度，初壓后及時檢查平整度。

3.5 接縫 ①縱縫：采用熱接縫形式，在最后做跨接縫碾壓以消除縫跡，可提高路面平整度，美化路面視覺效果。②橫縫：SMA路面的接縫處理要比普通混合料困難一些，攤鋪時應在邊部設置擋板，有可在SMA瀝青層每天施工結束后，在其尚未冷卻之前，即切割好，并利用水將接縫沖洗干凈，第二天涂刷粘油層后，即可攤鋪新混合料。

4 SMA瀝青施工中容易產生的問題及預防措施

4.1 過碾壓 由于SMA路面的集料嵌擠作用，壓實程度不大，壓實度較易達到。在高溫狀態下碾壓，瀝青結合料的粘度很低，集料的嵌擠也只是棱角部分接觸。反復碾壓，集料之間不能達到最終穩定狀態。不管碾壓多少遍，粗集料之間的相對位置總可以存在一定的位移，因此，過碾壓是施工的大忌，表面構造深度保持在0.8mm～1.5mm就可以了。

4.2 出現油斑 在SMA路面碾壓成型過程中，路面可能會出現油斑，當油斑直徑大于5cm時，應及時在油斑區域灑機制砂。攤鋪后即出現的油斑，應在碾壓之前鏟除、換填。油斑的產生可能是纖維摻加劑拌和不均勻所致，因此需檢查纖維加入量是否正確，拌和時間是否夠長；當由于碾壓過度產生油斑時，應正確掌握碾壓遍數及振動力的大小；過高的用油量也會產生油斑，因此要及時檢查拌和樓瀝青計量器的準確性；拌和料（特別是纖維摻加劑）及路表含有一定的水份，也會產生油斑，因此摻加劑必須干燥，嚴禁路表帶水施工。

4.3 碾壓成型溫度不夠高 SMA在120℃以下碾壓的效果就很差了，在低溫時碾壓，容易出現不平整。在行車過程中出現車轍，是因為碾壓不足造成的。

5 結束語

SMA改性瀝青混凝土路面跟傳統的瀝青混凝土路面相比，在高溫抗車轍、低溫抗裂、疲勞抗裂、抗水損害、抗滑及耐久性等方面都有較大優勢，所以將會在高速公路及城市道路路面施工中得到更廣泛的應用。但是我國各地區氣候、地質條件相差較大，加上材料、工藝、、及經濟條件的限制，各地有必要結合本地的實際情況，探索出一套合適的SMA路面施工應用技術。

參考文獻：

[1]沈金安.改性瀝青與SMA路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2]王東，趙小明.SMA路面攤鋪技術[J].中小企業管理與科技(下旬刊)，2010（1）.

[3]路秋平.SMA瀝青路面施工技術的探索——以常州快速公交一號線改造工程一標段為例[J].《中國民營科技與經濟》.2008（12）.