SMA沥青混凝土路面施工的控制与现场监理

本文通过上海沪芦高速公路sma沥青混凝土路面工程，论述了sbs改性沥青sma的生产、摊铺、碾压等施工工艺，并结合对高速公路工程施工、监理管理及验收中出现的问题，阐述了sma的质量控制措施及施工、监理单位应注意的问题。

 ［关键词］sma 施工 控制 监理

沥青玛蹄脂碎石混合料(stone matrix asphalt，简称sma)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料，填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明，sma路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低，而且低温性能良好。而且sma路面集中了ac路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好，和am路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强，以及ak路面抗滑性能等优点，同时克服了ac路面的高温稳定性能不足、am及ak的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性（即高温稳定性和低温韧性）、防止混合料分散并提高路用性能，通常采用改性沥青。

本文结合沪芦高速公路sma-13沥青混凝土路面施工谈谈对大规模sma路面施工控制及注意事项。

一、施工准备

沪芦高速公路上面层采用的sma-13路面。委托专业单位进行了sma-13路面的目标配合比的设计、性能试验中国沥青网，并编制了针对本工程的生产和施工工艺；在sma面层正式施工前，铺筑了100m～200m试验路段，进行sma混合料的试拌、试铺和试压试验，并据此验证sma-13生产配合比与sma-13目标配合比的一致性。并据此制订正式的施工生产程序，以确保sma面层施工的顺利进行。

本工程所采用的sma-13目标配合比见表1（略）。

二、sma的生产控制

1、原料控制

sma施工前除按普通沥青混合料进行常规检查外，还应检查以下几个方面：

（1）木质素纤维必须在室内架空堆放，严格防潮，保持干燥；对木质素纤维添加设备进行计量标定，木质素纤维添加设备不得受潮。

（2）对于现场加工sbs改性沥青的工程，改性剂sbs的存放时间不宜太长，以防止老化。

（3）改性沥青运输温度不低于150℃，保温贮存温度不低于140℃，不得长时间存放；对现场加工的改性沥青必须不间断地搅拌，以防改性剂离析。

（4）制作好的改性沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求，在满足施工的前提下，沥青的加热温度不应太高，一般控制在170℃～180℃之间。

业主和监理对于控制原料的规格和材质特别予以重视。

2、sma的制拌

生产sma采用的间歇式沥青拌和机拌和，在施工期间驻厂监理除常规的设备有效性、计量、原材料的检查外，还应特别注意的是：

（1）沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。在本工程生产过程中经多次试拌确定纤维与粗集料的干拌时间为18s，喷入沥青后的湿拌时间为 40s，总的拌和时间为58s。

（2）由于sma使用了sbs改性沥青，拌和温度比拌普通沥青混合料提高了10℃～20℃左右。沥青加热温度掌握在165℃～170℃；矿料加热温度在185℃～195℃；矿粉和纤维不加热；混合料出厂温度控制在170℃～185℃, 当混合料超过195℃时，予以废弃。

三、sma的施工控制注意事项

1、sma的摊铺温度

sma的温度控制是最重要的，关系到路面的压实度，直接关系到路面整体的施工质量和耐久性。由于使用了sbs改性沥青及纤维稳定剂，混合料的摊铺温度宜为160℃～180℃，温度低于 140℃的混合料禁止使用。当路表温度低于15℃时，不宜摊铺改性沥青sma。

2、sma路面平整度、压实度控制

(1)、摊铺

运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证面层平整度的一个重要方面，必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前10～20m处停住并挂空档，卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进，卸料完毕后，即驶离摊铺机。本工程要求摊铺速度不能超过4m／min，以保证摊铺机匀速、连续工作，既能保证压实度又提高平整度。

采用两台以上相同型号的摊铺机成梯队形式摊铺，相邻两台摊铺机应具有相同的压实能力，摊铺机间距不超过10m，且不得造成前面摊铺的混合料冷却，保证纵向接缝为热接缝。

(2)、碾压

sma路面最好采用刚性碾碾压，并在碾压过程中严格控制好碾压温度。按照“紧跟、慢压、高频、低幅”碾压八字方针进行碾压。碾压终了温度应不低于120℃；碾压速度不能超出3km/h。高频和低幅方式对提高sma的压实度，防止石料损伤，保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义，大振幅很容易造成碾压过度，使石料压碎或者玛蹄脂上浮，产生“过碾压弹簧”、“油斑”等现象。所以碾压八字方针也是保证改性沥青及sma路面平整的重要环节。

碾压应纵向进行，并由摊铺路幅的低边向高边低速行进碾压，相邻碾压重叠至少50cm，初压时始终让从动轮在后，避免由于温度高轮前易留下波浪，影响平整度；终压用光轮压路机以消除轮迹。

在桥梁、涵洞和通道等构造物的接头处，以及匝道、紧急停车带等摊铺机和压路机难以正常操作的部位，要辅以小型机械或人工操作快速进行，特别是桥面防撞墙边混凝土防护带边缘，还应用人工夯锤、热烙铁补充压实。

(3)、 施工管理

加强高速公路早期交通控制。sma面层摊铺完成后，在温度降到50℃后才能开放交通。沪芦高速公路路面施工时，正值东海大桥结构贯通的关键时刻，各方面的领导经常途径a2高速公路到东海大桥工地参观检查，为了保证施工完的路面平整，我们封闭高速公路各匝道入口，严格控制在路面施工完3天内不允许任何车辆在刚施工完的路面上通行，在一周内不允许5t以上的卡车在刚施工完的路面上通行。

四、施工总结

沪芦高速公路工程经过多方面的严格控制，sma沥青路面平整，表面纹理构造丰富，抗滑性能良好。构造深度（铺砂法）1mm，大于设计要求0.8mm；摩擦系数（摆式仪）65bpn，大于设计要求45bpn；透水系数路中基本不透水。

sma改性沥青面层的总体质量达到了设计要求，但通车后也发现了一些问题，尤其是桥面6cmsma铺装层，在桥面伸缩缝和路缘两侧、以及桥面纵向中心的局部区域存在渗水和积水现象。分析原因如下： 

1、沪芦高速公路试验段的选取仅仅是断面单一的直线段，并且纵坡起伏不大，未考虑条件复杂、形式多样的路段。

2、本工程的目标配合比中，sma的级配曲线基本在规定范围之内，但矿粉用量偏少，生产过程中由于生产设备的吸尘作用，导致0～5mm中0.075mm的通过率偏小，而实际生产时又未准许采用两级除尘中的集料予以补充，影响了0.075mm的通过率，使玛蹄脂偏小，在大规模生产时影响了混合料的空隙率。

3、现场透水试验由于条件局限，密封效果不好，无法量化透水率，只能采用在路面直接洒水的方法验证透水情况。

4、建议桥面铺装采用两层式沥青混凝土铺装结构，上下两层可都采用sma，也可选择ac作为铺装底层，但应保证其具有足够的抗车辙能力；并应完善边缘排水系统，可参考卢浦大桥和东海大桥的施工经验，在桥面边缘铺设螺旋弹簧管作为纵向排水通道，直接接入雨水口。

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