市政道路路面工程SMA 改性瀝青技術應用

文／杜雨杉 沈陽市市政工程設計研究院有限公司 遼寧沈陽 110000

引言：

市政道路路面工程施工中，應用SMA 改性瀝青技術能夠實現骨架結構密實度的提升，保證道路工程運行效果合格，所以近年來廣泛的應用到工程建設的過程中。SMA 路面有著非常明顯的優勢，按照內摩擦角最大的原則，采取間斷級配的方式進行制作，形成合格的礦料骨架，從而保證骨架結構密實度達到工程的要求，路面結構性能達標。由于該類型的路面中加入一定量的纖維穩定劑和改性瀝青材料，所以能夠避免骨料出現離析的問題，確保性能得以改善，符合當前市政道路工程建設的要求。

1.SMA 改性瀝青材料特點

1.1 抗水損傷能力強

SMA 改性瀝青材料采用高粘度、高彈性的瀝青膠黏劑，能夠有效防止水分滲透和水損傷，它的高粘度能夠形成一層均勻且緊密的瀝青膜，將路面與外界的水分有效隔離開來，這種特性加強SMA 改性瀝青材料對水的防護能力，阻止水分向路面內部滲透的可能性。此外，SMA 改性瀝青材料具有較高的膠結能力，能夠更好地將石料和瀝青膠黏劑結合在一起，這種高膠結能力可以抵御雨水和路面排水的影響，雨水和路面排水通常會導致路面松散和瀝青層的剝離，損害道路的結構和性能。然而，SMA 改性瀝青材料能夠更好地抵御這些不利影響，減少水分進入路面內部造成的損害[1]。

1.2 減少車轍和噪音

SMA 改性瀝青材料中添加特殊的礦料，如石子、礦渣等，能夠在路面的表面形成堅硬的骨架結構，這些礦料充實瀝青混合料，使其具備更高的抗壓強度和耐久性。在車輛行駛過程中，這種堅硬的骨架結構可以有效分散車輪荷載，降低路面的壓力集中，減少車轍的產生。車轍是道路表面因車輛長期的運行而產生的凹陷，給駕駛員帶來不適和不安全因素。而SMA 改性瀝青材料的堅硬骨架結構能夠有效減少車轍的形成，延緩路面的磨損。

1.3 抗裂性能好

SMA 改性瀝青材料中添加較多的聚合物纖維，可以有效地增強材料的抗裂性能。聚合物纖維的添加可以形成一個具有一定韌性和相對穩定的三維網絡結構，從而形成更強的抗拉強度和韌性，這種三維網絡結構可以分散道路表面載荷，并在路面表面上均勻分布壓力，延緩和防止裂縫的擴張。這樣，SMA 改性瀝青材料的抗裂性能顯著提高，路面的使用壽命得到明顯的延長，聚合物纖維的纖維細度和長度對于道路抗裂性能有較大影響，細的聚合物纖維能夠更好地混合到瀝青混合料中，增加材料的韌性和延展性。相比之下，長度較短的纖維則對路面抗裂性能的改善有限，長度較長的纖維可以形成更強的三維網絡結構，從而顯著增強路面抗裂性能。因此，為取得更佳的抗裂效果，SMA改性瀝青材料中添加的聚合物纖維應該選擇合適長度和纖維細度[2]。

2.工程概況

某市政道路工程項目為當地的城市主干道，在該項目施工前、施工中、施工后對整個工程的質量進行全面的監督檢查，確保各方面性能達到工程的要求。在路面層應用SMA 改性瀝青混凝土路面施工的環節，加強改性瀝青混合料的攪拌控制工作，確保壓實溫度達到工程的要求，嚴格按照相關數據進行檢測。施工建設環節，施工團隊、監理團隊、驗收團隊積極配合，協調開展各項工作，發揮出各級工作團隊的職責，保證各項作業有序地完成，施工效果得到提升，工程質量也滿足標準。

3.市政道路路面工程SMA 改性瀝青技術工藝

要想全面提高SMA 改性瀝青混合料的質量，加強材料的性能檢測非常重要，制定合理的設計方案，確保工程施工效果合格。在施工開始之前，明確工藝方案流程，并保證各級單位嚴格遵循工藝流程開展施工作業，加強各種材料的配合比控制，預防造成嚴重的質量缺陷問題，以滿足現場施工的標準。

3.1 原材料準備工作

在原材料采購工作開始之前，采購人員深入到現場進行全面調查分析，保證材料的性能達到工程的要求。各種材料投入使用之前，對材料的性能進行檢測，記錄好各項技術指標和技術參數，預防造成嚴重的質量缺陷問題。

3.1.1 粗集料

粗集料必須達到潔凈性的要求，粒徑、硬度、表面粗糙度等每項指標都符合國家標準規定，確保其抗壓強度性能合格，不會給路面結構的運行帶來不利的影響，具體可按照表1 數據控制。

表1 技術指標

3.1.2 纖維穩定劑

為確保瀝青混合料材料的性能符合標準，強調施工質量控制是非常重要的。這包括確保瀝青與集料能夠充分結合，形成一個整體的結構。為此，需要添加適量的穩定劑，主要使用木質纖維和礦質纖維，這些穩定劑的加入可以提高瀝青混合料的穩定性和抗裂性能，在施工之前，必須進行全面的試驗和檢測，以確保材料的性能滿足設計要求。對于穩定劑的加入比例，目前通常采用大約0.3%左右的木質纖維加入比例，以及約0.4%左右的礦質纖維加入比例。此外，還要保證這些穩定劑的潔凈度符合規定要求，通過嚴格控制添加比例，可以確保混合料中穩定劑的性能符合標準，在各種穩定劑加入之后，需要進行充分的材料混合處理。這樣，不同材料可以均勻分布，相互結合，從而保證混合料的性能達到規定標準。充分的材料混合可以提高瀝青混合料的均勻性和穩定性，確保瀝青和集料之間的黏性和膠結性能得到有效發揮。除施工過程中的材料控制外，溫度和濕度等環境因素也需要考慮。溫度對瀝青混合料的黏度和流動性有很大影響，因此需要在合適的溫度下施工。濕度會影響混合料中水分的含量，過高的濕度可能導致混合料的性能下降。因此，在施工過程中需要對環境因素進行監測和調控，以確保合理的施工條件[3]。

3.2 混合料配合比設計

根據技術規定標準進行材料的各方面性能檢測，保證配合比參數合格。在拌合、運輸、施工等每個環節，保證混合料的配合比都不會出現變化，結合當前規定的技術標準，加強孔隙率、車轍等方面性能檢測，滿足標準才能投入應用。在材料性能檢測的階段，應用馬歇爾試驗的方式比較常見，SMA 瀝青混合料各方面指標達到工程的標準。在現場操作階段，嚴格按照實驗規定和標準要求進行，以保證工程材料的質量達到規定。

3.3 混合料拌和

在混合料拌合的作業階段，加強拌合環節控制非常重要，不僅要保證每種材料的性能達標，各項材料的質量參數合格也非常的重要。采取間斷級配的方式進行現場處理，執行拌和作業要求，加強質量監督管理，落實工藝規范的標準，每項性能都符合工程的規定。SMA 混合料通常采取人工攪拌制作的方式，加入該材料之前進行稱重，確保加入比例達到技術要求。粗集料、細集料加入之前，按照規定要求進行稱重，以確保加入的比例達到精準控制的效果。在拌合作業階段，溫度的控制非常重要，必須嚴格按照要求進行，一般將拌合的溫度比預設的溫度提升10℃～20℃，在170℃～180℃之間符合要求，并且拌合時間在90s 左右，達到均勻性規定，各項性能指標合格[4]。

3.4 混合料攤鋪施工

混合料運輸到現場之后，及時組織開展現場攤鋪施工，并保證攤鋪作業階段的溫度合格，以滿足工程質量標準。

3.4.1 溫度控制

攤鋪作業環節是確保SMA 改性瀝青材料施工效果的關鍵步驟。在施工攤鋪階段，必須組織專人進行溫度控制，并確保瀝青混合料的各方面性能達標。SMA 材料的攤鋪溫度通常控制在160℃～180℃之間，以確保材料中的瀝青粘度和流動性得到充分發揮。通過保持攤鋪溫度的穩定性，可以提高瀝青混合料的均勻性和穩定性，從而確保瀝青和集料的黏性和膠結性得到有效發揮。為避免瀝青混合料在施工過程中因溫度不合適而導致性能下降，需要嚴格控制溫度，如果瀝青混合料的溫度不符合標準，將會禁止其投入工程中應用。因此，在現場施工階段需要按照表2的相關參數進行溫度的控制，嚴格遵守溫度要求，確保混合料的性能符合規定標準。

表2 施工溫度（單位：℃）

3.4.2 攤鋪施工

在SMA 改性瀝青混合料的現場攤鋪作業環節中，需要注意以下幾個方面：

（1）必須對下承層結構進行全面檢查處理，確保下承層結構能夠與上面層結構穩定連接，不能引起嚴重的質量缺陷問題。這包括對下承層進行清掃和修補等處理工作，確保下承層結構性能合格。

（2）在下承層結構施工的過程中，通常會受到多種因素的影響而受到污染。為確保上面層和下承層結構的連接效果能夠符合工程標準，需要在表面噴灑一層黏層油，以預防造成質量缺陷問題。攤鋪作業時，混合料的溫度必須符合要求，以確保攤鋪作業達到穩定標準，并使得后續攤鋪作業符合連續、平整性的規定。攤鋪之前需要對設備進行調整，保持最佳的運行狀態，并將混合料的溫度控制在170℃～180℃之間。對于溫度不足160℃的混合料將禁止投入到工程中應用。攤鋪混合料開始之前，需要將熨平板加熱到規定的溫度，初始壓實度在85%以上。同時，在攤鋪作業階段要保持連續進行，以提升路面平整度，預防造成嚴重的質量缺陷問題。攤鋪作業的速度應該控制在2.5m/min 左右，并根據現場情況進行調整處理，以達到均勻、緩慢攤鋪作業的要求，預防發生質量問題[5]。

3.5 混合料碾壓施工

（1）現場在攤鋪工作結束之后，及時組織開展碾壓施工，由專人進行碾壓施工的監督管理，明確碾壓路線和遍數，確保壓實度達到工程的標準。

（2）碾壓施工時，初壓、復壓環節應用鋼輪振動壓路機進行，執行工藝方案的標準。碾壓作業階段，保證混合料的溫度在合理的范圍之內，避免造成材料的破碎或者邊角損壞等問題。一般來說，單次碾壓施工的長度在20～30m 左右，禁止應用輪胎壓路機開展碾壓施工作業。

（3）初壓和復壓作業的環節，應用相同型號的壓路機進行，按照梯隊作業的方式進行碾壓作業。振動壓路機在使用的過程中，確保壓路機的性能參數合格，預防造成不利的影響，相鄰壓路機的碾壓重疊寬度為1/3 輪寬，并且在碾壓輪表面涂抹一層隔離劑，防止出現粘輪的現象而影響施工的效果。

（4）在碾壓施工環節，加強松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數、碾壓速度、溫度方面的檢查，保證各項參數都符合工程的技術標準規定，根據目前SMA 路面施工的要求，保證壓實度超過98%才算合格。

4.接縫處理

4.1 縱向施工縫

SMA 改性瀝青混合料在實際施工過程中，路面接縫結構的處理環節非常重要，直接關系到整個工程質量的合格性。因此，在進行接縫施工作業時，需要注意許多細節問題，以確保施工過程中的質量能夠符合相關的標準要求。為此，盡量不使用冷接縫方式，采用熱接縫的施工方式是非常重要的。在縱向接縫施工時，常常使用兩臺攤鋪設備，采用梯隊攤鋪作業的方式進行。前側需要預留100～200mm 寬度的空隙不進行碾壓，保證在接縫位置不會出現硬塊，對下一層施工造成影響。同時，對于上下兩層之間的接縫，需要有50～100mm 之間的重疊寬度，確保表面沒有任何縫跡。

4.2 橫向施工縫

在SMA 改性瀝青混合料的施工中，橫向接縫處理環節也是非常關鍵的一個環節。本次工程項目采取垂直平縫處理的方式，在下面一層處理時，應用斜向接縫的方式進行處理，在斜向接縫處理時，需要注意搭接長度要在0.4～0.8m 之間，以保證接縫位置的牢固性，如果搭接長度不足，則容易導致接縫處出現開裂的情況。另外，在平接縫的處理環節中，需要在瀝青混合料完全達到冷卻的狀態之后，使用人工方式進行現場的清理處理，及時將不平整的位置清理干凈。同時，在接縫處理的過程中，應用長度為3m 的直尺進行現場制作，以確保接縫位置處理合格。新材料攤鋪作業開始之前，需要將原有部位的雜質清理干凈，并且涂抹一層粘層瀝青，以保證現場施工作業有序的進行。

4.3 交通開放

在現場施工完成之后，及時進行質量檢查非常重要，按照既定的技術標準進行平整性、滲水性方面參數的檢測，如果存在任何的質量缺陷問題，及時進行修復處理，各項指標檢測合格之后，停留24 小時，保證路面的溫度在常溫條件才能開放交通。

5.質量控制

（1）為確保混合料的質量，隨時進行拌合站的質量檢查是必要的。

①要檢查瀝青和集料的溫度，并記錄各項溫度參數。

②要根據規定控制混合料的級配、油石比和纖維加入比例。然后，根據工程技術標準制作馬歇爾試件和車轍試件進行馬歇爾試驗，以確保各項技術參數符合要求才可投入使用。

③每日混合料攪拌工作結束后，要記錄當天出庫的纖維總量，并進行技術指標分析，以確保纖維的加入比例符合工程標準。

④對于嚴重損壞的路面結構，要及時鏟除并重新攤鋪、碾壓施工，以確保現場路面結構滿足質量要求，避免質量缺陷。

（2）在現場鋪設施工過程中，加強質量監督檢查是確保工程質量的重要措施。以下是一些需要進行的監督檢查措施：

①隨時對瀝青混合料的施工作業溫度進行檢查。溫度對瀝青混合料的性質和質量有很大影響，應定期測量混合料的溫度，確保其滿足施工要求，避免因溫度不當而造成質量問題。

②對路面結構進行鉆孔取樣，檢測壓實度、孔隙率等參數是否合格。通過鉆孔取樣并進行實驗室測試，可以獲得路面結構的實際參數，確保施工的質量合格。如果現場測量壓實度難度較高，應組織專業技術人員對現場各個環節進行監督檢查，并加強記錄每項參數，以避免出現施工質量不合格的問題。

③加強滲水情況檢測。在碾壓成型的路面表面倒入少量的水，觀察滲透情況，并及時應用滲水檢測儀器進行檢測，這樣可以評估路面結構的滲水性能，確保施工質量符合要求。

④現場應用鋪砂法進行構造深度參數的檢測。通過鋪砂法進行構造深度參數的檢測，可以確保施工達到設計要求的厚度和均勻性，保證路面結構的穩定性和耐久性。

結語：

總之，SMA 改性瀝青技術在市政道路路面工程中已廣泛應用。這種技術通過添加聚合物纖維和礦物料，提高路面材料的強度、耐久性、抗裂性、防水性和抗沖擊性，同時降低道路噪音和減少車轍產生。除此之外，SMA 改性瀝青材料具有施工簡便、施工周期短、施工成本低等其他優點，這些優點使得SMA 改性瀝青材料成為市政道路路面工程中的首選材料之一。需要注意的是，作為一種高性能材料，SMA 改性瀝青材料在施工環節，需要按照項目要求進行施工，如此才能滿足市政工程項目建設要求。