高速公路SMA-13上面层施工技术的应用

荆真 乔展

摘要：科学技术的进步，促使大量新技术、新工艺、新设备投入到公路工程建设中，这也对车辆行驶的安全性提供了一份保障。SMA—13上面层作为公路工程建设的重要结构，其施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。为此，本文主要对高速公路SMA-13上面层的特性、施工材料选择及施工工艺进行了分析与探究。

关键词：高速公路；SMA-13上面层；工程案例

一、沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）的特性及强度机理

沥青玛蹄脂碎石混合料是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂机少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料，沥青玛蹄脂碎石混合料的构成特性，俗称“三多一少”，即沥青多为6%左右，矿粉用量多达8%-12%，4.75mm以上粗骨料用量高达矿料用量的70-80%，4.75mm以下的粗集料仅占矿料总重的20-30%，其中还有含有8-12%的矿粉，实际细集料用量为10-20%，相当少，所以沥青玛蹄脂碎石混合料的强度是依靠粗集料在沥青混合料中的骨架嵌剂作用和沥青玛蹄脂胶结料的粘裹作用形成的，因此它具有良好的抗滑性、、抗低温开裂性、高温稳定性及耐久性。

二、工程案例

某高速公路为双向四车道。路面结构主要为厚40mmSMA-13沥青玛蹄脂碎石混合料上面层（SBS改性沥青）、厚60mmAC-20中面层（SBS改性沥青）、厚80mm粗粒式沥青混凝土下面层、煤油稀释沥青透层、厚10mmSBS改性沥青同步碎石封层和厚360mm水泥稳定碎石基层。上面层沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13配合比的设计与施工控制，直接关系到上面层混凝土成形后的强度、耐久性和抗低温开裂性，如果配合比设计不合理，或者施工控制不力，将造成混凝土开裂、成形强度不达标等问题。因此在施工中一定要严加控制。本文将结合本高速公路路面工程实践，对SMA-13上面层施工进行了探讨。

三、高速公路SMA-13上面层施工材料选择

1、粗集料。SMA的粗集料是指在SMA混合料中形成嵌挤起到骨架作用的集料部分，对SMA-10是指粒径大于2.36mm的集料，对SMA-13、SMA-16是指粒径大于4.75mm的集料，SMA的高温稳定性是基于含量甚多的粗集料之间的嵌挤作用，集料石质的坚韧性、颗粒形状和棱角性决定了其高温稳定性高低，SMA是否能够成功与粗集料的这些性质息息相关，因此在选取原材料时应选取压碎值小、针片状含量少、表面粗糙有一定棱角性的石料。

2、细集料。细集料是指SMA-13粒径小于2.36mm的集料，在SMA中虽然细集料的比例很少，但却是不可或缺的一个重要组成部分，通过用它填充SMA的粗集料骨架的间隙，不仅能够起到粘结作用，还能使路面的防渗能力增强，选取时应遵循表面粗糙、洁净、有一定棱角性和嵌挤能力的机制砂的原则。

3、填料。填料主要是指采用石灰岩等碱性岩石磨细的矿粉，矿粉的用途相当于粘结剂，其作用是使沥青混合料的粘结力提高，但需要注意的是使用过程中应保证矿粉足量，只有这样才能真正地发挥作用。

4、沥青。路面使用性能与沥青材料的性质之间有着直接的关系，因此为确保路面使用性能，必须选取合适的沥青材料，而选择沥青材料的标准是高温抗车辙能力和低温抗裂能力。有资料显示，改性沥青抗车辙能力明显优于普通沥青，针入度低的普通沥青抗车辙能力优于针入度高的普通沥青，而针入度高的沥青抗低温开裂能力又高于针入度低的沥青。

5、沥青纤维稳定剂。纤维具有加筋、分散吸附沥青、稳定、增粘等作用，对防止SMA沥青析漏的功效较好，对于木质纤维掺量为沥青混合料总量的0.35%。

四、高速公路SMA-13上面层施工工艺

1、运输。运料车到达现场后，SMA混合料的温度不得低于165℃的摊铺温度的要求。其它运输条件与ATB沥青混合料相同。

2、摊铺。摊铺前彻底清洁下承层表面，喷洒符合要求的SBR型改性乳化瀝青粘层油，用量宜为0.3-0.4L/m2。每天施工前，应对前天留下的接缝处进行清洁，并检查平整度，然后涂刷改性乳化沥青，以保证接头紧密。摊铺机开始铺筑前应提前0.5―1.0小时，对熨平板预热到100℃以上，铺筑过程中应开动熨平板的振动或捶击等夯实装置。由于SMA生产延长了干拌和湿拌时间，影响拌和机的正常的产量，摊铺机的摊铺速度应放慢，通常不超过2m/min，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停机。

3、碾压。混合料摊铺后，压路机必须紧跟摊铺机在尽可能高的温度状态下开始碾压。同时不得在低温状态下反复碾压SMA，以防止磨掉石料棱角或压碎石料，破坏集料嵌挤。2）SMA路面的初压采用1台12吨钢轮压路机静压，每次碾压应直至摊铺机跟前，初压1遍，复压3-4遍，终压1遍，以消除轮迹，保证路面有良好的平整度和粗糙度。SMA的碾压速度不得超过60m/min。通常情况下SMA不能采用轮胎压路机碾压，以防搓揉过度造成沥青玛蹄脂挤到表面，产生泛油和油汀。SMA路面应防止過度碾压，在压实度达到98%以上或者现场取样的空隙率不大于6%后，终止碾压。

4、开放交通。SMA路面施工结束后，应在路表温度下降到50℃以下，方可允许开放交通。SMA路面如出现油汀，应分析原因，仔细检查纤维添加的方式、数量、时间，是否漏放及拌和是否均匀等，严重的应予铲除。产生的原因一般有以下因素：用油量过高；拌和时间太短，SMA混合料拌和不够充分；SMA混合料温度过高，改性沥青发生老化；纤维在混合料中分布不均匀；运输距离较远，SMA混合料中骨料与沥青产生离析；摊铺机等料时间过长及运料车积压过多，发生沥青析漏；压路机碾压遍数过多，使路面超压；混和料（特别是纤维）及路表含有一定的水份。

五、结束语

综上所述，随着我国公路工程事业发展速度的不断提升，对车辆行驶的安全性提供了一份保障。SMA-13上面层作为公路工程建设的重要结构，其混凝土施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。在公路施工中，必须严格遵循相应地施工工序，提高其施工技术水平，才能确保工程施工的质量，才能实现其经济效益与社会效益。

参考文献：

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[2]代坪，李家强.关于高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析[J].黑龙江交通科技.2013（08）