sma路面施工的材料质量-设备性能和施工工艺

'　　SMA路面施工的材料质量设备性能和施工工艺：本文主要从材料质量、设备性能和施工工艺三个方面对SMA路面进行分析。SMA路面以其优良的性能，有效提高了我国公路的质量，对我国公路事业的发展具有举足轻重的作用。　　关键词：SMA；材料质量；设备性能；施工工艺　　Abstract:thisarticlemainlyfromthematerialquality,equipmentperformanceandconstructiontechnology,threeaspectsofSMApavementforanalysis.SMAroadtotheirexcellentperformanceandimprovethequalityofhighentofthecauseofChina"shighaterialquality;Equipmentperformance;Constructiontechnology　　　　　　：U41：A：　　SMA是StoneMatrix Asphalt（沥青玛蹄脂碎石混合料）的简称[1]。SMA路面具有优良的抗车辙性能，抗滑性能，低温抗裂性能，抗水损害性能以及抗老化性能等。世界上第一条SMA路面诞生于1968年的德国，迄今仍在良好的使用着。我国于1993年在北京机场高速路的建设中首次引用SMA路面，获得很好的效果。此后，SMA以此优良的特性在我国的高速公路，干线道路的表层路面等都获得广泛的应用。　　一、SMA路面的材料质量　　SMA是一种由沥青结合料，少量细集料，填料矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂填充在粗集料骨架间隙而构成的沥青混合料[1]。　　（1）沥青结合料　　SMA中的沥青结合料的质量必须满足沥青玛蹄脂的需要[2]。沥青结合料需具有很强的高温稳定性，并在低温下具有很强的韧性。在我国，沥青结合剂必须采用符合“重交通道路沥青技术要求”的沥青。SMA路面对沥青的要求比普通的沥青混凝土对沥青的要求高很多。我国北方大部分地区由于夏季酷暑，冬季严寒，普遍采用改性沥青作为SMA路面沥青结合剂。改性沥青普遍具有更高的高温热稳定性和低温抗裂性。沥青选择除了考虑气候环境的影响外，还应根据道路的交通情况进行选择。沥青的质量对SMA路面的质量有着重要影响，必须保证沥青的质量。　　（2）粗集料 　　SMA中大量粗集料之间的嵌挤作用是导致SMA高温热稳定的直接原因。粗集料的坚韧性，棱角性及颗粒的形状是决定SMA性能的关键。因此，SMA的粗集料必须使用抗压碎要求高的，粗糙的，棱角突出的，坚韧的优质石料。粗集料必须严格符合抗滑表面混合料的要求。若不采用较好的粗集料，将严重影响SMA结构层的稳定性，而达不到预期的满意效果。　　（3）细集料　　细集料在SMA路面中的比例很小，一般不超过10%。但是，细集料对SMA的影响并不小。在德国，细集料一般要求采用人工砂。人工砂是用坚硬的岩石反复破碎制成，具有很强的棱角性和嵌挤性能。在我国，尤其是北京地区，一般采用天然砂和质量好的石屑。我国SMA路面使用的细集料应符合《公路沥青路面施工技术规范》。　　（4）填料　　SMA需要的填料量很大，远大于沥青用量。在我国，SMA填料一般采用磨细的矿粉。矿粉质量需满足《公路工程施工技术规范》的要求[3]。填料矿粉对SMA路面性能至关重要。因为沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜，才能对其他集料产生粘附作用。需要注意的是，填料使用前必须进行干燥处理。　　（5）纤维稳定剂 　　纤维稳定剂现已成为SMA的必要组成部分。纤维稳定剂不仅可以提高SMA的高温稳定性和粘附性，还可以起到加筋作用。纤维稳定剂可以使沥青和矿粉形成的胶团分散，避免胶团不均匀的分散在集料之间，而使路面上出现“油斑”。此外，纤维稳定剂还可以吸收表面沥青并吸附内部沥青，提高SMA的耐久性。常用纤维稳定剂有木质素纤维，矿物纤维，聚合物有机纤维等。需要注意的是，纤维稳定剂不得受潮，使用前需要干燥。　　二、SMA的设备性能与施工工艺　　（1）施工温度　　一般情况下，施工温度应根据组成SMA的沥青标号，纤维稳定剂的种类及数量，气候条件而定。温度过高，会使沥青结合料老化甚至衰变。温度过低，则混合料不宜搅拌均匀，而无法平整摊铺。一般情况下，沥青温度应控制在168℃左右，超过175℃则需废除。集料加热温度应控制在190℃～195℃，填料和纤维稳定剂无需加热。SMA的混合料出厂温度应控制在175℃～185℃,超过195℃时予以废除，混合料贮存温度降低不得超过10℃。SMA的摊铺温度应高于160℃。SMA混合液的温度测试应该用插入式的金属探针数显温度计测量，不能使用玻璃温度计。　　（2）纤维投放 　　纤维的投放方法主要有两种。一种是人工投放。人工投放是投料员直接将纤维投放人搅拌锅中。纤维应与粗集料同时加入。人工投放纤维无法完全保证投放按时按量完成，可能会发生漏投或晚投等情况，严重影响SMA的质量。因此，现在已经广泛采用机械投料。机械投料是利用设备自动添加纤维，目前，普遍使用的纤维投料设备有松散纤维投料机等。机械投料不但能保证纤维投放按时按量，并且投放效率和纤维分散效果都远远优于人工投料。　　（3）SMA混合料的搅和　　SMA混合料的搅和设备有采用间歇式沥青搅拌机，沥青搅和楼等。纤维的投放周期应与搅拌机的搅和周期相同，通过搅拌使纤维均匀分散在混合料中。搅拌机应配有施工温度和材料配比的自动检测，自动记录装置。　　（4）SMA混合料的运输　　SMA需采用大吨位的运料车运输。运料车的数量由摊铺机的数量及工作情况决定，能保证摊铺机连续的摊铺路面即可，避免因车辆过多而导致SMA混合料温度降低，影响工程质量。运料车在运料前，应在车厢和地板上涂一层油水混合物，防止SMA混合料与车厢粘合。运料车需用厚帆布覆盖，避免车厢表面的SMA混合料由于温度降低而硬化。运料车在运输途中不能随意停歇，卸料必须干净，及时清除车厢残余混合料，否则其坚硬后难以清除。运料车在到达施工现场后，应及时检测混合料的温度，一旦低于摊铺温度的要求则不能使用。运料车应在摊铺机50～80cm左右，严禁撞击摊铺机，以确保摊铺路面的平整度。　　（5）SMA混合料的摊铺 　　SMA混合料的摊铺是摊铺机完成的。在摊铺机开始工作前，应先使熨平板预热至100℃以上。SMA混合料在摊铺过程中速度要与供料速度想协调，保证摊铺过程均匀、缓慢、连续地进行。摊铺过程不能间断或随意改变摊铺速度。摊铺机的摊铺速度一般控制在3～4m/min。SMA混合料的松铺温度一般为1.08～1.15。摊铺过程中需及时安排专人检测松铺厚度和路面外观质量，发现松铺厚度不够或者不平整等问题及时调整处理。　　（6）SMA混合料的碾压　　SMA的碾压需要足够的压路机。SMA碾压应遵循“高温、紧跟、高频、低幅”的原则。随着时间的延长，摊铺的混合料温度会下降，则路面的平整度、密实度也会下降，因此，压路机应紧跟摊铺机后，不能等候。在低温下碾压SMA，会破坏SMA结构，压碎石料。碾压过程一般分为三个阶段。初压阶段用振动压路机碾压1～2遍，初压温度不得低于160℃。复压阶段应碾压2～4遍，复压温度不得低于140℃。终压需碾压1～2遍，并消除轮迹。终压温度不得低于120℃[4]。需要注意的是：压路机在起步和刹车时应尽量缓慢。严禁压路机在新摊铺的路面上停机，掉头或者转向，否则会破坏路面的平整性。　　（7）SMA路面的接缝　　SMA路面的铺筑应避免冷接缝，尽量采用平接缝。对不可避免的横向和纵向施工缝，应采用刨除端部的切缝方式。采用切缝方式应在混合料温度尚高的情况下操作。SMA路面的接缝应保证其与整个路面平整度。 　　三、结束语　　以上对SMA路面施工的材料质量、设备性能和施工工艺进行了论证。SMA性性能优越，有效地提高了我国的公路质量，对我国的公路事业具有极为重要的意义。可以预知，SMA路面在我国将获得更为广泛的应用。　　'