摘要：傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面在交通和氣候的用下，容易發(fā)生車轍、開裂、剝離和坑槽等病害。我國近年來在高速公路路面上開始應(yīng)用SMA技術(shù)來改善瀝青路面的質(zhì)量和性能。本文在對SMA配合比設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，針對山區(qū)特點，研究SMA不同結(jié)構(gòu)的性能特點，確定了最佳的應(yīng)用型式，對工程實踐具有一定的指導(dǎo)意義。

　　Abstract：Conventional asphalt concrete pavement in the use of transport and climate, prone to rutting, cracking, peeling, and trenches and other diseases. China in recent years began to apply the SMA technology in highway pavement to improve the quality and performance of the asphalt pavement. On the basis of the SMA with the design principles for the mountain characteristics, the performance characteristics of the different structure of SMA to determine the best type of application engineering practice guidance.

　　關(guān)鍵詞：瀝青路面;病害;SMA技術(shù)應(yīng)用。

　　Keywords: asphalt pavement; disease; SMA technology.

　　中圖分類號： U412.36+6 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

　　引言

　　國家級期刊發(fā)表提示：傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面在交通和氣候的作用下，容易發(fā)生車轍、開裂、剝離和坑槽等病害。國外的試驗研究和實踐表明，在重交通道路上采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)路面，在高溫抗車轍、低溫抗裂、疲勞抗裂、抗水損害、抗老化等方面，均優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面。我國近年來在高速公路、機場跑道和大跨徑橋梁鋼橋面上開始應(yīng)用SMA技術(shù)。

　　由于SMA路面具有傳統(tǒng)瀝青混凝土(AC)路面無可比擬的優(yōu)越性，并表現(xiàn)為瀝青路面的發(fā)展趨勢，因此，針對山區(qū)高速公路應(yīng)用這一新型路面技術(shù)，對于提高其重交通道路性能和壽命、改善公路交通和環(huán)境，無疑具有重大意義。

　　一、SMA配合比設(shè)計原則

　　1、材料組成和材質(zhì)要求

　　材料包括瀝青膠結(jié)料、粗集料、細集料、填料、纖維穩(wěn)定劑。工程實踐證明，要使SMA得以成功，首先要選擇優(yōu)質(zhì)的符合要求的材料。

　　(1)粗集料

　　粗集料宜100%軋制，形態(tài)理想，且對磨耗值、針片狀指數(shù)、壓碎值、某些情況下對磨光值均有嚴(yán)格的要求。采用的集料多為花崗巖、玄武巖、輝長巖、輝綠巖、片麻巖和石英巖等，即要求集料要有足夠的硬度和耐久性。美國SMA技術(shù)工作組通過最近的研究，提出限制值為20%。由于SMA混合料對扁平或細長顆粒有嚴(yán)格的數(shù)量限制，軋制石料時，建議使用錘式軋石機軋制。

　　(2)細集料

　　細集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、不含雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)募壟浞秶?yīng)與瀝青有良好的粘結(jié)能力。關(guān)于軋制砂/天然砂，歐洲規(guī)范要求從50/50A 75/25不等，有的國家傾向于提高軋制砂比例。

　　(3)填料

　　用量往往高達8%-12%，應(yīng)由石灰石粉或其它合適材料組成，不宜使用回收粉塵。使用時應(yīng)足夠干燥，不得成團，能自由流動，小于0.075m m粒徑的含量不要太少，但是小于0.005mm部分的含量亦不宜太多。

　　(4)瀝青

　　瀝青用量高，歐洲甚至高達6.5%-7.0%。在歐洲，以粘度劃分的320級瀝青是重交通道路的主要選擇。中等和輕交通時，尤其對于SMAO/5, SMAO/8，有時選用170級瀝青。美國同樣采用普通瀝青混合料所用的瀝青等級。

　　(5)穩(wěn)定劑

　　SMA混合料因瀝青含量高和礦粉用量大，在貯存、運輸和攤鋪過程中，瀝青和礦粉會產(chǎn)生滴漏和離析，在車輛荷載作用下，易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象。為了吸收穩(wěn)住瀝青，防止滴漏和泛油，曾用石棉纖維和聚合物纖維、現(xiàn)多采用纖維素纖維作為穩(wěn)定劑。

　　2、選擇初試級配

　　選擇初試級配時都必須以我國瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)礦料級配建議范圍為標(biāo)準(zhǔn)級配范圍，以4.75 mm通過率為變化點，改變?nèi)齻€不同的通過率：22%、25%、28%，或者采用20%、25%、30%，三種級配的0.075m篩孔的通過率為10%左右，所選擇的三個初試級配必須在要求的級配范圍內(nèi)，同時也要考慮9.5mm的通過率，總體上在中值上下波動。

　　3、定粗集料骨架部分的集料間隙率，為了充分發(fā)揮SMA混合料粗集料的石一石結(jié)構(gòu)的嵌擠作用，在壓實狀態(tài)下瀝青混合料中的粗集料骨架間隙率必須小于或等于沒有其他集料、結(jié)合料存在時的粗集料集合體在搗實狀態(tài)下的間隙率，如果做不到這一點，就說明粗集料一定是被填充的細集料、礦粉、瑪蹄脂撐開了，粗集料的嵌擠作用就不能形成。因此，這是一個鑒別粗集料能否實現(xiàn)嵌擠的基本條件，也是衡量是不是SMA的試金石。

　　二、SMA面層施工工藝分析

　　瀝青路上面層為本項目關(guān)鍵工程，混合料配合比設(shè)計、瀝青混合料拌和、攤鋪、碾壓為關(guān)鍵工序。

　　1、下承層準(zhǔn)備

　　下承層必須清理干凈，在中面層頂面必須灑布改性乳化瀝青粘層油。

　　2,混合料拌和

　　(1)改性瀝青混合料施工溫度比普通瀝青混合料溫度高10-20℃左右。改性瀝青加熱溫度170-180℃;集料的烘干溫度要提高到200℃左右，因為加入的冷礦粉及纖維數(shù)量很大，溫度不夠高時不能充分分散拌勻：混合料出廠溫度175-185℃。

　　(2)混合料要隨拌隨用，若要貯存，貯存時間不能超過24小時，貯存期間溫降不得超過10℃,結(jié)合料不得發(fā)生老化、滴漏以及粗細集料顆粒離析。

　　(3) SMA為間斷級配，粗集料粒徑單一、量多，占75%以上，細集料很少，只占15%左右、礦粉用量多，占10%。用料比例失衡，造成熱料倉等料和溢料現(xiàn)象，生產(chǎn)率隨之下降，一般只有AC-25的2/3左右，在拌和時應(yīng)注意的問題。

　　(4)SMA的礦粉需求量比一般熱拌瀝青混合料要增加2倍，一個螺旋輸送器往往來不及供料。這就要求在礦粉設(shè)備和人力安排上特別注意。同時不能使用回收礦粉。

　　(5)SMA混合料纖維的使用，在SMA路面工程量不大的情況下，可以采用塑料袋裝纖維，由人工投入拌和。投放時，注意打開粗集料倉，以防錯過投放時間，投晚了，纖維就可能分散不均。為使纖維充分分散均勻，一般需在普通混合料干拌時間的基礎(chǔ)上增加5-10S。

　　由于篇幅有限，有關(guān)運輸、攤鋪以及壓實方面的工藝問題在此不再贅述。

　　三、平整度控制要點

　　1、保證下承層的平整度。

　　必須改變“基層標(biāo)高不行面層調(diào)，下層不平整上一層補”的觀念。同時還要保證中下面層的平整度，按照本項目的數(shù)據(jù)經(jīng)驗，每層僅能在下承層的基礎(chǔ)上提高0.1-0.6 mm，下承層平整度越差，提高的幅度就越小。

　　2、合理選用攤鋪機參數(shù)。

　　根據(jù)路面結(jié)構(gòu)層合理地選用攤鋪機工作參數(shù)(熨平板的寬度、擾度、工作角、螺旋布料器的長度、位置、夯錘和振搗器的振頻、攤鋪機的工作速度)是保證攤鋪層均勻一致、平整密實的重要前提，提高密實度是保障平整度的重要手段。

　　3、合理選擇攤鋪機的找平方式。

　　這點也非常重要，現(xiàn)在表面層以下施工一般采用人工掛線找平，它的工作原理是人工掛線作為參考基準(zhǔn)面，通過攤鋪機上的傳感器感應(yīng)來控制所施工層的高程，其顯著的優(yōu)點是可保證該施工層的設(shè)計頂面，對較差平整度的下承層有明顯的改善，缺點是人工掛線工作量大，且掛線質(zhì)量的影響因素較多，容易造成錯誤。

　　結(jié)論

　　SMA混合料是近年來一種新型的瀝青混合料結(jié)構(gòu)形式，其不僅具有很好的高溫穩(wěn)定性、耐久性、抗滑性以及抗車轍能力，而且壽命也較普通混凝土長，且SMA表面層比傳統(tǒng)的瀝青混凝土經(jīng)濟。有專家認為，應(yīng)用SMA是道路路面的最經(jīng)濟方案，尤其是在高溫、重載、量大的環(huán)境下，SMA的效益更為可觀。因此，該技術(shù)有著廣闊的研究和應(yīng)用前景。

　　容易發(fā)表的核心期刊參考文獻

　　【1】徐波.瀝青瑪蹄脂碎石在舊路改造中的應(yīng)用.城市道橋與防洪，2003,(6):17-1