羅有敬

(廣西壯族自治區(qū)隆林公路管理局)

0 引 言

SMA 瀝青路面因其使用壽命長，維修養(yǎng)護成本低，社會效益、綜合經(jīng)濟效益以及環(huán)境效益突出，所以在高速公路路面工程中尤其是上面層結構得到了廣泛應用。但由于SMA對原材料要求、配合比設計以及生產(chǎn)施工階段與常規(guī)瀝青混合料有著很大的區(qū)別，因此對于施工質(zhì)量控制管理也提出了較高的要求。這就要求施工單位必須明確SMA 瀝青路面施工技術要點，并嚴格按照現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》以及相關試驗規(guī)程等要求做好施工技術質(zhì)量管理。

1 SMA 瀝青路面應用技術優(yōu)勢分析

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(Stone Mastic Asphal)，由瀝青結合料與少量的纖維穩(wěn)定劑、細集料以及較多量的填料(礦粉)組成的瀝青瑪蹄脂，填充于間斷級配的粗集料骨架的間隙。其結構特點在于粗集料用量多(占70%以上)、瀝青用量多(5.5%～6.5%)、礦粉用量多(8%～12%)、細集料用量少。SMA 相比于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的AC、AM 等瀝青混合料，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)高溫穩(wěn)定性能很好。組成SMA 間斷級配的粗集料，壓碎壓技術要求不大于26%，骨架承載能力強。通過粗集料顆粒間良好的嵌擠作用以及在瀝青瑪蹄脂填隙強勁粘結力作用下，瀝青混合料產(chǎn)生非常好的抵抗荷載變形的能力。

(2)低溫抗裂性能強。SMA 瀝青混合料大多采用改性瀝青，拉伸性能相對較好。而且在混合料內(nèi)部的瑪蹄脂具有較好的粘結作用，瑪蹄脂的韌性以及柔性能夠有效的提高瀝青混合料的低溫變形性能。

(3)具有很好的水穩(wěn)定性。由于SMA 一般選擇使用粘度較大的改性瀝青，因此瀝青與集料的粘附性能較好，而且空隙率相對較小，決定了SMA 在水穩(wěn)定性方面具有較好的優(yōu)勢。

(4)抗滑性能明顯。SMA 選用的粗集料一般選擇使用玄武巖、輝綠巖等堅硬粗糙的優(yōu)質(zhì)石料，抗磨耗損失能力強，而且由于采用間斷級配，構造深度也相對較大，因此抗滑性能得到大幅提高。

2 SMA 瀝青路面施工原材料的質(zhì)量控制

(1)瀝青。應用于SMA 瀝青路面的瀝青主要是以SBS類改性瀝青為主，這是由于SBS 類改性瀝青的感溫性、粘彈性技術優(yōu)勢較為突出。其常規(guī)技術要求見表1 所示。

(2)粗集料。由于粗集料在SMA 中起到嵌擠以及形成骨架的作用，因此應當盡可能的選擇使用機制非吸水性的粗集料，在施工中重點對粗集料的壓碎值、磨耗值、堅固性、針片狀顆粒含量以及軟石含量等質(zhì)量技術指標進行要求控制。

(3)細集料。細集料應盡可能采用機制砂或石屑，細集料重點確保表觀相對密度、堅固性、含泥量、砂當量、亞甲藍值以及棱角性技術指標符合質(zhì)量要求。

(4)礦粉。必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉，重點確保粒度范圍(＜0.6 mm，100%、＜0.15 mm，90%～100%、＜0.075 mm，75%～100%)、親水系數(shù)＜1 以及塑性指數(shù)＜4%符合質(zhì)量要求。

表1 SBS 類改性瀝青常規(guī)技術要求

(5)纖維穩(wěn)定劑。組成SMA 的纖維穩(wěn)定劑可選用木質(zhì)素纖維、礦物纖維等。實際施工中一般選用木質(zhì)素纖維。木質(zhì)素纖維具有良好的韌性、分散性和化學穩(wěn)定性，吸水能力強，有非常優(yōu)秀的增稠抗裂性能。其技術作用主要是:觸變、防護、吸收、載體和填充劑。

3 SMA 瀝青路面混合料的配合比設計

3.1 目標配合比設計

(1)級配設計。在施工過程中，首先將原材料即粗、細集料進行篩分，其規(guī)格應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》要求。初步確定幾組不同比例的礦料級配，SMA 礦料級配范圍宜直接采用見表2 所示。

表2 瀝青瑪蹄脂碎石混合料礦料級配范圍

(2)最佳瀝青用量確定。對于選擇的設計級配，按照間隔0.3%確定不同的瀝青用量，進行馬歇爾試驗驗證，通過對不同油石比的空隙率VV、礦料間隙率VMA、粗集料骨架間隙率VCA(包括VCAmix和VCADRC)、瀝青飽和度VFA、穩(wěn)定度以及流值的測試，重點確保VMA 不小于17.0%、VFA 介于75%～85%之間以及VCAmix不大于VCADRC等幾項技術指標符合技術要求，然后根據(jù)確定技術指標合格的瀝青用量范圍的平均值作為最佳瀝青用量。在確定最佳瀝青用量之后進行謝倫堡析漏試驗、肯特堡飛散試驗、車轍試驗、殘留穩(wěn)定度、滲水系數(shù)以及低溫彎曲試驗，最終確定滿足要求的最佳瀝青用量。

3.2 生產(chǎn)配合比的調(diào)整

按照目標配合比確定的材料比例，首先對熱料倉進行標定并進行篩分試驗，確定熱料倉各種礦料的最佳比例，并根據(jù)摻配比例計算礦料的合成級配。對于生產(chǎn)配比合成級配應控制與目標配合比合成級配差值在一定范圍以內(nèi)，具體指標要求見表3 所示。

表3 生產(chǎn)配合比合成級配技術標準要求

然后按照目標配比的最佳油石比以及油石比±0.3%進行馬歇爾試驗，進而最終確保生產(chǎn)配合比的SMA 混合料的體積指標及其力學性能符合技術要求。

4 SMA 瀝青路面施工現(xiàn)場工藝控制

(1)瀝青混合料的拌和。為了確保SMA 瀝青路面攤鋪質(zhì)量，必須將溫度控制作為拌和生產(chǎn)的關鍵內(nèi)容。在拌和過程中，宜控制瀝青加熱溫度在165～175 ℃，集料加熱溫度在190～220 ℃，出料溫度在170～185 ℃。在拌和順序的控制上，首先添加粗、細集料與纖維穩(wěn)定劑干拌10 s 左右，然后添加礦粉與瀝青濕拌40 s 左右，在施工現(xiàn)場應該及時進行馬歇爾試驗、抽屜試驗、析漏以及飛散試驗，確保油石比、級配以及物理力學性能指標符合要求。

(2)瀝青混合料的裝運。為盡可能避免SMA 混合料出現(xiàn)離析，在給運料車車廂裝料過程中，宜按前—后—中的順序進行;在運輸過程中，必須采取覆蓋篷布等保溫措施對混合料進行保溫，避免因混合料溫度下降超過規(guī)定而被廢棄造成損失。在運抵施工現(xiàn)場后應及時檢測混合料溫度，確保混合料到場溫度不低于165 ℃。若混合料不符合施工溫度要求，或已經(jīng)結成團塊、已遭雨淋的不得鋪筑。

(3)瀝青混合料的攤鋪。在進行SMA 混合料的攤鋪作業(yè)之前，首先將下承層清掃干凈，并完成粘層或者是封層的施工。當路表溫度低于15 ℃以及環(huán)境溫度低于10 ℃時不宜進行SMA 混合料的攤鋪施工。在正式攤鋪之前還應提前預熱攤鋪機熨平板。SMA 混合料的攤鋪速度一般按1～3 m/min 的速度進行控制，重點確保攤鋪均勻、不間斷的進行。

(4)瀝青混合料的壓實。對于SMA 混合料的壓實，應根據(jù)攤鋪機攤鋪速度和鋪筑寬度、壓路機碾壓速度以及壓實度要求，綜合確定壓路機的配置數(shù)量。按照高速公路施工經(jīng)驗，一般需要配置壓路機數(shù)量為4～5 臺，而且盡量避免使用膠輪壓路機，以免因揉搓碾壓造成瀝青瑪蹄脂被擠出。路面壓實應按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進行，壓路機碾壓速度應控制在2～3 km/h。為保證壓實溫度，宜控制初壓溫度不低于150 ℃，復壓溫度不低于135 ℃，壓實路段長度宜控制在30～40 m 范圍內(nèi)。

5 結 語

為了充分發(fā)揮SMA 瀝青路面的技術優(yōu)勢，必須在原材料選擇、混合料配合比設計、生產(chǎn)拌和以及現(xiàn)場攤鋪壓實等階段，按照不同的質(zhì)量技術控制標準要求進行現(xiàn)場施工技術管理和質(zhì)量管理，以確保SMA 瀝青路面施工質(zhì)量，提高高速公路的整體建設水平。

［1］公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南(SHC F40－01－2002)［S］. 人民交通出版社，2002.

［2］公路瀝青路面施行技術規(guī)范(JTG F40－2004)［S］. 人民交通出版社，2004.