SMA沥青路面施工质量问题与解决措施

朱宝君

摘要：SMA对原材料、施工过程中的技术、工艺及施工现场管理等都有较高的要求，要保证其施工质量，需从原材料的选择开始控制，严格每一道工序与施工环节，严格执行工程 管理程序，全面执行质量管理措施，确保SMA能发挥它优良的工程性能。

关键词：路面施工；SNA沥青；技术控制；碾压

一、施工质量控制要点

1.原材料控制方面

⑴改性沥青

SMA混合料要求沥青结合料必须符合沥青玛脂的要求，因为其要掺入其他材料，故而就要求它有较高的粘度和一致性，这样，经过拌合等工序加工以后，才有可能体现它理论上所具有的高温稳定性和低温柔韧性。据国内外研究资料显示，SMA采用一般基质沥青时的效果并不好，只有改性沥青才能充分发挥其长处。改性沥青的优势性主要表现在如下几方面：提高高温稳定性，避免出现高温导致的泛油、雍包、车辙等现象；提高低温抗裂性能，以减轻路面在低温状态下长生的剛性收缩，避免出现冻裂；提高沥青与矿料的粘结能力，而近一步保证集料的内聚力，防止水分在表面上的侵入，造成遇水剥落损坏；提高早期强度，改善拌合性能，延长使用寿命。

⑵集料方面

①粗集料

SMA对粗集料质量要求比较高，粗集料的性能是SMA成败的关键。骨料要求坚硬、耐磨，颗粒 形状接近立方体，表面构造粗糙，以便形成骨架结构，而使集料在交通荷载的作用下，能够通过集料间的摩擦力，形成良好的嵌挤作用，更好地预防碎石颗粒在车辆荷载的挤压过程中发生破碎。特别需要指出的是粗集料的针片状颗粒含量与洛杉矶磨耗值。一般要求洛杉矶磨耗值必须不大于30%；针片状含量不大于15%，条件允许时尽量控制在10%以内，以确保大吨位压路机碾压下能形成良好的嵌挤并保持完整。

②细集料

细集料应用石质坚硬、干净、有一定的表面纹理的石灰岩轧制而成，要有良好的棱角和嵌挤性能，同时，要具有一定的粗细级配，能改善混合料的高温稳定性。要求各项指标要符合规范要求，其中最为重要的指标是棱角性和0.07mm以下塑性成分的含量，棱角性要求不小于45%，砂当量要求大于65%以上。

③矿粉

SMA矿粉的用量比普通沥青混合料高3%-4%，由于掺加纤维，帮助矿粉团粒分散而使粉胶比超出1.2，达到1.8-2.0，SMA主要由沥青玛脂结合集料形成，因此沥青玛脂与矿料的粘结性很大程度上决定了混合料的性能。矿料一般采用磨细的石灰石粉，有时少量掺入消石灰和水泥以改善沥青与集料的粘附性。但是使用消石灰粉和水泥后会与水分、空气发生反应，变成极性氧化物，进而形成水泥石和碳酸钙，过度使用会使沥青变脆，所有要限制使用量。不得采用除尘设备装置回收的粉料，因为回收粉料中可能含有较多的粘性颗粒，在水的作用下会发生吸水膨胀，失水干缩的现象，导致沥青路面早期水损坏。

④纤维

SMA使用纤维作为稳定剂。纤维在SMA中的作用主要是：增加粘度，由于纤维的增加，空间随机分布的纤维网格将对沥青流动产生内摩擦阻力，可以有效地提高沥青的抗车辙变形能力；纤维的增粘效果取于纤维的长度与加入量，混合料的强度基本上与纤维加入量成线性正比相关；纤维的加人会增混合料的韧性。用于SMA的纤维稳定剂分为有机纤维与无机纤维，目前习惯加入有机纤维。在施工前要提前标定纤维添加剂，并定期进行标定，加入的质量误差不能超过加入量的±10%，且要求搅拌均匀，不能有结块结团现象，否则碾压后纤维团会开成油斑。

2.级配控制方面。

SMA级配的主要特点在于以粗集料形成骨架，再加入细集料和矿料填充，从而使粗、细集料形成较为合理的骨架嵌挤，更好地发挥作用。SMA级配是一种间断级配。它的级配的标准范围要比普通沥青混凝土的容许范围窄。在施工时，必须随时观察其级配波动，并及时进行调整，调整时按照“均匀”、“嵌挤”、“密实进行，”不能简单地照搬规范规定级配范围的中值；同时也可以根据沿线的气候特征、交通量等因素进行调整，从而使其路用性能更好地与气候及交通量匹配。

3.沥青用量与温度控制

相对于普通沥青混凝土来说，SMA的沥青用量会更多一些。沥青用量太少会使孔隙率变大，导致渗水，降低路面的耐久性，沥青用量太大会导致集料抗高温能力降低。因为SMA要求沥青有较高的粘度，因此SMA施工温度比普通沥青混合料要高，否则混合料粘度太大无法施工，但是如果温度太高，则容易老化。在施工中，应该控制改性沥青加热温度在170-180℃集料的烘干温度提高到200℃左右，混合料出厂温度以175-185℃为宜。

4.混合料运输

在混合料运输应该注意如下事项：尽量避免离析；要注意覆盖、保温、防雨、防污染；不能使用溶解沥青的隔离剂；运输力量要与摊铺能力相匹配。

5.混合料的摊铺与碾压

在摊铺中应该注意的问题有：由于其粘结性较强，为防止混合料结块硬化，因此SMA对碾压温度要求较高，要求摊铺尽快完成，而后及时进行碾压，但是，也应注意在摊铺的过程中，严格控制其摊铺速度，不能过快，应缓慢而均匀，并且不能间断；如存在离析、油斑等缺陷时，用工人找补或更换混合料，缺陷严重时应予以铲除，并及时分析原因加以调整；SMA一般用作罩面，所以厚度至关重要，摊铺前应检查下承层的厚度，如下承层的厚度不够可以适当增加SMA的厚度进行调整，试验路确定的送铺系数必须非常准确，以保证结构层厚度符合设计要求。碾压过程中主要应注意如下问题：

①碾压温度。SMA的碾压温度比普通沥青混合料要高，但其结构层较薄，温度下降很快。从而在一定程度上不好保证路面的平整度，同时，也比较容易导致渗水现象的发生，在较低的温度下碾压，不仅达不到预期的压实度，也容易压碎石料的棱角，造成表面泛白，因此，要严格控制压实温度。

②压实顺序与机械组合。要避免由于碾压速度不均匀、刹车、突然起步等引起的路面面层推移。但如果速度过低，会影响压实质量；如果速度过快，会使路面面层产生推移、横向裂纹等。建议不使用轮胎式压路机，因为气压式的轮胎碾压时易将沥青玛脂泛出，破坏SMA的表面粗糙性。

③振幅和振频。由于SMA的结构层较薄，故碾压时采用高振频低振幅碾压，其中振幅和振频的主要由试验路面确定。

二、施工中常见的质量问题与解决措施

1.油斑

SMA的沥青用量要比普通沥青混合料的高，在施工时可能会出现油斑，其产生原因可能有：纤维拌合不均匀，细集料掺入后效果不好，不能很好地嵌入粗集料缝隙，局部地方比较集中导致产生了离析；要检查纤维是否干燥，混合料拌合的时间是否太短，尽量减少离析。

2.压实度不够

压实度不够得原因可能是碾压温度过低、碾压次数不够、压路机振幅与振频没有严格按照试验路段的结果进行。应该严格执行质量管理程序，认真做好检查相关的施工记录并加以及时改进。

3.渗水严重

对于渗水严重的部位应该钻芯取样，分析是否是试验中边缘封闭未处理好。如果是整个面层渗漏，则要按情况分析混合料的问题还是施工工艺的问题，然后加以相应的技术处理。

结语

实践告诉我们，SMA毕竟只是一较薄的沥青混凝土，想要体现其优越的性能，必须严格原材料使用、进行相应配套的、先进的配合比设计、选用较为优良的施工工艺、严格施工管理程序，才能保证它的施工质量，从而改进沥青混凝土路面的性能。

参考文献：

﹝1﹞ 黎映宇，骆美珍，孙长新﹒改性沥青路面施工的质量控制﹒公路与桥梁，2002（5）：24-40﹒

﹝2﹞ 邱志雄，王康臣，潘放﹒QC/QA体系在高速公路沥青混凝土路面施工中的应用初探公路，2003，8（上）：19-22.