改性沥青SMA路面施工技术及应用

2022-03-24刘艳雯

四川建材 2022年3期

刘艳雯

(山西晋北高速公路养护有限公司，山西太原 030006)

0 前言

SMA混合料为德国率先研制成功的先进路面施工材料，其主要优势就是抗滑性能好、承载力高，可以达到路面耐久性的标准。当前该材料被广泛的应用到高等级公路项目内，且可以达到较高的抗车辙、耐高温、抗裂等性能。不管是哪种交通形式以及道路标准要求，SMA结构路面都能够达到稳定性的标准。但是该结构也有明显的缺陷，比如材料质量要求较高、生产周期比较长、质量控制严格等。基于此，本文以某公路工程作为基础进行分析和研究，了解SMA施工中的注意问题，为公路工程质量提升奠定基础。

1 SMA的特点

SMA材料在制作中，需要使用沥青、纤维稳定剂、矿粉以及部分集料共同组合而成，属于沥青玛蹄脂碎石材料的形式，可以将其直接填充到各个碎石结构中间。该材料的主要优势就是耐高温、低温韧性比较好，还能够消除材料的分散问题，保证路面的质量符合标准要求。SMA改性沥青混凝土工程可以达到抗车辙、耐高温的效果，即使是低温条件下也能够表现出良好的性能，具备非常多的优点，能够满足交通的运行需要。通过SMA材料施工之后，集料的嵌挤性非常好，耐久性好，水稳定性较高，且还具备较高的抗滑性，可以消除传统施工材料的缺陷问题。我国经济与社会的高速发展之下，交通运输量逐步增多，重载车辆数量大幅增加，所以对于公路沥青路面有着更高的要求[1]。

2 SMA改性沥青路面施工技术的应用

为了能够更好地保证SMA改性沥青材料的综合效益得到提升，施工环节要做好设计方案分析确定，施工环节严格执行施工工艺流程，加强材料的配合比控制，保证拌和、摊铺、碾压等各个环节质量合格，确保最终工程的质量达标。

2.1 原材料准备工作

原材料采购之前，采购人员应进入到材料市场中进行全面的调查，选择技术水平高、信誉度好、质量稳定的供应单位进行材料的供应，并且在使用之前进行必要的质量检测，详细记录材料的性能以及技术参数，保证材料质量合格。保证材料的黏结性，让SMA改性沥青与集料联合使用，材料的韧性与稳定性符合技术标准的要求。

2.1.1 粗集料

粗集料应该达到洁净度的要求，没有任何杂质存在，粒径符合技术标准，硬度达标，表面粗糙度也符合要求，同时有较高的镶嵌挤压能力，和沥青材料的黏结应达到标准的要求，密实度、黏结度等满足标准，为工程质量的提升奠定基础，材料技术要求详见表1。

表1 SMA改性沥青上面层集料质量指标要求

2.1.2 纤维稳定剂

为了保证沥青材料的吸附性能，保证改性沥青材料的性能满足要求，可以把沥青与集料黏结组合成为整体结构，在工程中最好是采用木质纤维与矿质纤维作为稳定剂。为了达到材料性能的稳定，应该做好实验检测，即使在高温的环境中也可以达到稳定的标准。严格控制各个材料的添加比例，木质纤维含量占比0.3%左右，矿物纤维含量占比在0.4%左右，保证加入量，进行有效的控制，且纤维达到洁净度的标准。在材料制作中，应进行充分的搅拌处理，达到均匀性的要求，保证纤维和混合料充分混合，提升沥青材料的稳定性[2]。

2.2 混合料配合比设计

根据技术标准要求检测材料的性能，严格执行相应标准和规范。加强配合比参数的控制，保证拌和、运输与施工都在可控范围内。按照技术标准做好孔隙率、车辙方面的试验检测，油石比达到技术要求。通过应用马歇尔试验方法进行材料性能的检测，保证SMA材料的配合比符合技术标准的要求。严格执行上述检验标准和流程，配合比性能完全符合要求，从而使得拌和的质量合格。

2.3 混合料拌和

在拌和作业阶段，细料的含量是很低的，矿粉含量相对比较多，可以选择使用间断级配方式进行拌和处理。在拌和阶段应该做好质量管理和控制，严格按照工艺流程开展工作，保证材料的性能达到标准要求。木质纤维搅拌达到均匀性要求，混合料的稳定性符合标准。SMA通过人工搅拌方式进行，在添加之前应该进行称重处理，使得加入比例符合技术要求。粗细集料在加入前也需要根据标准进行称重，保证加入量的精度合格。拌和环节最为重要的是进行温度的控制，一般来说，要比规定的材料温度高出10℃～20℃，处于170℃～180℃为最佳。通常情况下，拌和时间最好为90 s，保证材料的均匀性合格，达到和易性的标准，达到要求后才能运输到施工现场，且不能有离析的问题[3]。

2.4 混合料摊铺施工

混合料运输到施工现场开始进行摊铺作业，要严格按照标准进行温度的控制，保证摊铺符合质量标准，材料均匀铺设到施工路面，给碾压施工提供良好的基础。

2.4.1 温度控制

摊铺环节的温度控制也是非常重要的，需要保证各个材料稳定地粘结成为整体结构，路面压度、耐磨性合格。SMA材料的最佳摊铺施工温度为160℃～180℃，如果材料不足140℃，要舍弃不用。在该工程中，各个环节的材料温度按照表2要求进行控制，要严格执行该标准。

2.4.2 摊铺施工

为了能够使得路面的平整度合格，在摊铺作业阶段应该保持均匀、连续、缓慢的基本原则，中途不能有急刹车、急转弯等严重的问题，保证铺设施工的质量合格，确保摊铺施工的质量。一般来说，摊铺机的运行速度控制在1～3 m/min为宜，对于路面存在的裂缝或者褶皱问题要及时处理，保证压实性能合格，通常会采取分层摊铺的方法，单层厚度30 cm为最佳。

2.5 混合料碾压施工

碾压施工环节对于路面的平整度、耐久性与稳定性存在直接的影响。因为SMA混合料在120℃条件下就会发生凝固反应，且摊铺施工后会立即下降温度，所以工程人员应该提起足够的重视，摊铺之后立即进行碾压施工。在施工时，要在摊铺施工之后立即进行碾压处理，行驶速度以1.5～3.5 km/h为宜，严格按照初压、复压、终压的顺序进行施工。保证压路机可以稳定的运行，提高运行效率，且应该在钢轮上进行喷洒水以避免黏轮的情况出现，保证碾压施工符合质量标准。对于路面的油斑进行必要处理，达到美观性的要求，符合质量标准，满足压实度要求后才能开展碾压作业。

2.6 接缝处理

SMA混合料温度下降是非常快的，但是接缝处理有着很高的难度。为了处理这一问题，促进接缝施工质量的提升，保证路面达到平整度的要求，碾压后应该立即开展接缝部位的处理，确保沥青冷却前结束各项施工。横向接缝要把不平整或者不能达到要求的部分切割掉，纵向接缝需要设置挡板。接缝与路面的平整要相同，达到美观性和质量的要求。

2.7 质量检测

工程施工结束后要立即进行质量检查，并且严格按照设计方案和技术标准进行，尤其是平整度、透水性、厚度等参数，一旦有任何质量问题，应该立即采取措施修复处理。经过检测合格之后，冷却24h就能够开放交通通行。

3 高速公路SMA改性沥青混凝土路面施工效果

严格按照标准要求进行施工技术管控，各个环节都在可控范围内，高速公路SMA改性沥青路面达到规定的技术标准要求。

3.1 提高路面工程的整体性能

检测单位根据工程质量标准做好质量检查，搜集和掌握全部技术资料，掌握各项技术参数，从而做好各项记录，为工程质量评价提供基础。在经过全面的分析和检测之后，发现工程的质量全部符合标准，达到施工技术规范的要求。SMA改性沥青可以提升混凝土路面的抗裂性能，保证其具备较高的稳定性与抗水害性能，经过两年通车运行效果良好，没有发生车辙、坑槽、裂缝等病害问题。