1.前言

　　瀝青瑪蹄脂碎石混合料(StoneMatrixAsphalt，簡(jiǎn)稱(chēng)SMA)是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量細(xì)集料組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料填充間斷級(jí)配的粗骨料骨架間隙而組成的瀝青混合料。SMA路面具有良好的高溫穩(wěn)定性、高溫抗車(chē)轍、低溫開(kāi)裂、疲勞開(kāi)裂、抗水損害、抗老化等性能，同時(shí)還具備抗滑、降噪、改善雨天路面明視度等優(yōu)異的面層特性。如何控制SMA路面結(jié)構(gòu)關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量是許多施工單位在施工過(guò)程中較難把握的。本文從SMA材料的施工細(xì)節(jié)上分析其對(duì)路面質(zhì)量的影響及應(yīng)采取的措施。

　　2.SMA路面的組成和特點(diǎn)

　　SMA的結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)可概括為“三多一少，即：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細(xì)集料少”。具體講：SMA瀝青混合料5mm以上的粗集料比例高達(dá)70%～80%，礦粉的用量達(dá)7%～13%，(“粉膠比”超出通常值1.2的限制)，很少使用細(xì)集料;為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時(shí)使用纖維作為穩(wěn)定劑;瀝青用量較多，有的甚至高達(dá)6.5%～7%，粘結(jié)性要求高，并希望選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青(最好采用改性瀝青)。其間斷級(jí)配在表面形成大孔隙，構(gòu)造深度大，抗滑性能好;同時(shí)混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好。

　　3.SMA路面的施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

　　3.1　SMA混合料的制拌

　　生產(chǎn)SMA采用的間歇式瀝青拌和機(jī)額定生產(chǎn)能力為200t/h，實(shí)際生產(chǎn)能力為133～155t/h。在采用間歇式瀝青拌和機(jī)時(shí)，SMA與普通瀝青混合料生產(chǎn)的主要區(qū)別是：

　　(1)木質(zhì)素纖維的分散拌勻非常重要，干拌時(shí)間延長(zhǎng)5～15s，加入瀝青后的拌和時(shí)間延長(zhǎng)5-10s，總生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)15～25s。

　　(2)由于瀝青可能會(huì)離析，SMA不應(yīng)在貯料倉(cāng)里儲(chǔ)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，貯料倉(cāng)里SMA的數(shù)量不宜過(guò)多。

　　(3)采用人工添加木質(zhì)素纖維易產(chǎn)生由于人為因素而少加或多加的現(xiàn)象，從而影響SMA的使用品質(zhì);采用機(jī)械添加木質(zhì)素纖維應(yīng)防止輸送管道堵塞。

　　(4)由于SMA使用了SBS改性瀝青，拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了10℃～20℃左右。瀝青加熱溫度掌握在170℃～180℃;礦料加熱溫度在185℃～195℃;礦粉和纖維不加熱;混合料出料溫度控制在170℃～185℃(實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍),當(dāng)混合料超過(guò)195℃時(shí)，予以廢棄。實(shí)踐證明，這樣的溫度施工沒(méi)有困難。

　　3.2　SMA混合料的攤鋪和碾壓成型

　　SMA的攤鋪與普通瀝青混凝土相同。由于使用了SBS改性瀝青及纖維穩(wěn)定劑，混合料的攤鋪溫度宜為160℃～180℃，溫度低于140℃的混合料禁止使用。當(dāng)路表溫度低于15℃時(shí)，不宜攤鋪改性瀝青SMA;SMA的攤鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)來(lái)確定(SMA的松鋪系數(shù)通常在1.15～1.20之間)。攤鋪應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，不得出現(xiàn)停機(jī)等料現(xiàn)象。

　　SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓溫度越高越好,攤鋪后應(yīng)立即壓實(shí)，不得等候。壓路機(jī)應(yīng)以2～4km/h的速度進(jìn)行均勻的碾壓，碾壓按初壓(1遍)、復(fù)壓(2遍)、終壓(1遍)三階段進(jìn)行，終壓溫度一般控制在110℃～130℃(實(shí)際施工時(shí)的溫度范圍),終壓時(shí)不得振動(dòng)。在碾壓過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)混合料能在高溫狀態(tài)下用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓而不產(chǎn)生推擁，碾壓成型后表面有足夠的構(gòu)造深度又基本上不透水(經(jīng)測(cè)定，SMA路面構(gòu)造深度在0.9～1.25之間)。SMA面層一旦達(dá)到足夠的密度后，碾壓即應(yīng)停止，過(guò)度碾壓可能導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂結(jié)合料被擠壓到路表面，影響構(gòu)造深度。工作中應(yīng)密切注意路表情況，防止過(guò)度碾壓。

　　3.3　SMA混合料瀝青含量的控制

　　設(shè)計(jì)瀝青混合料的難點(diǎn)在于保證其堅(jiān)硬的礦物骨架和合適的瀝青用量。瀝青用量過(guò)多，將造成粗骨料之間的分離，易產(chǎn)生油斑;瀝青用量過(guò)少，混合料將難以壓實(shí)，空隙率過(guò)高，骨料之間的瀝青膜過(guò)薄，從而影響其耐久性。因此，在實(shí)際操作過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)控制每天SMA混合料的瀝青用量，每天分上、下午在后場(chǎng)各取一組瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)，及時(shí)了解瀝青混合料的油石比、空隙率、穩(wěn)定度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并作相應(yīng)調(diào)整。SMA混合料出料以混合料拌和均勻、纖維均勻分布在混合料中、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，拌和時(shí)間視實(shí)際情況可相應(yīng)增減。

　　4.SMA路面施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)：

　　為了確保SMA瀝青的施工質(zhì)量，充分利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室的條件，對(duì)瀝青路面平整度、密實(shí)度、厚度、彎沉、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度、油石比等進(jìn)行檢測(cè)，做到當(dāng)天施工當(dāng)天進(jìn)行鉆蕊取樣，第二天出書(shū)面結(jié)果，對(duì)前一天的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，指導(dǎo)第二天的施工，如發(fā)現(xiàn)鉆蕊取樣后測(cè)定的密實(shí)度效果沒(méi)有預(yù)期的理想，第二天及時(shí)調(diào)碾壓順序及遍數(shù)，使密實(shí)度達(dá)到滿(mǎn)意的效果。

　　混合料的質(zhì)量檢查包括：(1)拌和溫度：對(duì)于改性瀝青的原材料和成品的溫度、集料烘干加熱溫度、混合料拌和及出廠溫度。應(yīng)及時(shí)檢查，作好記錄。(2)礦料級(jí)配：應(yīng)每天每臺(tái)拌和機(jī)取混合料進(jìn)行兩次取樣，其與標(biāo)準(zhǔn)配合比的容許差應(yīng)符合規(guī)范要求，木質(zhì)纖維的質(zhì)量誤差不應(yīng)超過(guò)要求數(shù)量的±10%。(3)瀝青用量：每天每臺(tái)拌和機(jī)取樣進(jìn)行抽提及篩分試驗(yàn)不少于一次，油石比誤差不能超過(guò)±0.3%。(4)抽提進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)：其目的是檢測(cè)混合料試件的密度和空隙率，WMA、VCA、VFA等四大體積指標(biāo)，同時(shí)檢查馬歇爾穩(wěn)定值和流值。

　　現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查：包括壓實(shí)度、厚度、平整度、寬度、面層構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)等。壓實(shí)度采用雙控指標(biāo)，要求馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不小于98%，最大理論密度的壓實(shí)度控制在93%~97%，實(shí)測(cè)空隙率應(yīng)控制在瀝青混合料3%~5%范圍內(nèi)。

　　5.SMA路面質(zhì)量管理措施

　　SMA路面質(zhì)量管理應(yīng)貫徹于施工的全過(guò)程中的每一道工序。包括下面幾個(gè)方面：(1)優(yōu)質(zhì)的材料。

　　(2)必備的施工及檢驗(yàn)設(shè)備。

　　(3)最佳的施工工藝。

　　SMA的施工工藝要求很?chē)?yán)，大面積施工前，必須先鋪筑試驗(yàn)路段，解決合理出料溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度、碾壓機(jī)械組合和碾壓速度控制。

　　(4)嚴(yán)格的檢測(cè)控制。

　　檢測(cè)應(yīng)嚴(yán)格從原材、級(jí)配開(kāi)始，生產(chǎn)配比必須合格，質(zhì)量檢測(cè)可參照交通行業(yè)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)和《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)執(zhí)行。

　　6.結(jié)束語(yǔ)

　　SMA路面表面粗糙抗滑、低噪聲，高低溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和耐久性好，可避免早期損壞、減少維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，且能延長(zhǎng)使用壽命。盡管初期投資有所增加，對(duì)施工工藝要求較高，但總體上仍將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。SMA混合料的材料、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)已較成熟，用以改善高速公路和城市道路切實(shí)可行。