SMA 沥青混凝土路面的配合比设计要点及施工质量控制

龚 鸽

（中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏 苏州 215151）

1 SMA 沥青混凝土配合比设计的要点

1.1 原材料的要求

（1）沥青。与普通沥青混合料中的沥青相比，SMA 沥青混凝土所使用的混凝土稠度和黏度都比较高，对沥青进行选择的时候最好选择改性沥青。混凝土的配合比进行设计和施工的过程中，试验人员应该严格检测沥青的各项性能指标，以提高SMA 沥青混合料的整体质量。

（2）粗集料。为了使SMA 沥青混凝土具有较高的抗滑性能和高温稳定性，在施工的过程中应该尽量选择质地坚硬、形状规准、表面粗糙度较高的骨料。在对碎石进行加工的时候应该选用圆锥破或反击式破碎机进行加工，与此同时，在加工的时候应该采取相应的除尘措施防止环境污染。碎石的尺寸应该和沥青拌合料的筛网尺寸一致，使混合材料的质量得到保障。在对粗集料进行储存的时候，应该记录材料的各项性能，并对粗集料各项指标进行检验。沥青上层的粗集料在使用之前应该进行冲洗，保障粗集料的稳定性。为了使石料的针片状得到改善，在生产石料的时候应该使用整形机进行处理。

（3）细集料。在SMA-13 沥青混合料中颗粒粒径小于4.75mm 的集料称为细集料，细集料在SMA 沥青混合料中占比虽少，但它是形成沥青玛蹄脂的重要组成部分，因此应该选用粒径均匀且干净干燥无杂质的材料作为细集料。

（4）填料。必须采用石灰石等碱性石料研磨的矿粉，矿粉的主要功能是和沥青、纤维组成沥青玛蹄脂黏结剂，以提高混合料的黏聚力。

（5）纤维稳定剂。纤维稳定剂应该选择环保的施工材料。目前，矿物纤维和木质素纤维是最为常用的纤维稳定剂，而石棉纤维对环境和人体健康都会产生影响，不宜使用。

1.2 矿料级配初试

在初试级配阶段，当选择的骨料最大粒径为13.2mm时，粗细集料分界筛孔应为4.75mm 筛孔。调整3 个不同粗细的初试级配，3 个初试级配的4.75mm 通过率分别为规范级配中值、中值±3%，其矿粉数量宜相同，合成级配的0.075mm 通过率为10%左右。此次配合比设计的初试级配见如表1 所示。

1.3 确定矿料级配

在初试过程中得出了SMA 沥青混凝土的矿料比例以及初试油石比5.9%，再根据马歇尔试验中的要求制作SMA 沥青混凝土马歇尔试件，实测数据如表2 所示，并测定VCAmix及VMA 等指标，在满足VCAmix小于VCADRC和VMA 大于17.0%的基础上确定级配，实测数据如表3 所示。

由表2、3 得出只有级配B 满足各项指标要求，选择级配B 为设计级配。

1.4 确定最佳油石比

以初试油石比的±0.3%为间隔，调整3 个不同的油石比进行马歇尔制件，并进行马歇尔试验。通过马歇尔试验结果判断试件的各项体积参数指标，其中包括VMA、VCA、稳定度、饱和度等，判断其是否符合设计要求。同时，根据试验结果对设计空隙率和油石比进行计算，最终确定最佳油石比，实测数据如表4 所示。

表1 三种初试级配通过不同筛孔的质量百分率

表2 SMA 沥青混凝土马歇尔试验数据

表3 VCADRC 试验结果

表4 SMA-13 沥青混合料马歇尔试验结果

1.5 检验配合比的设计性能

通过上述步骤，确定了SMA 沥青混凝土的最佳油石比和最佳矿料级配，试验人员应该根据配合比进行制件，并对SMA 沥青混合料的性能指标进行检测。通过对SMA 沥青混合料的抗车辙性、水稳定性、高温稳定性、抗冻性进行试验，性能合格后才能投入实际施工中。实测数据如表5 所示。

表5 SMA 混合料配合比设计检验数据

2 SMA 沥青混凝土路面的施工质量控制

2.1 拌和过程的质量控制

SMA 沥青混凝土添加了纤维稳定剂，所以和普通的沥青混合料比较，SMA 沥青混凝土的拌和时间长、黏度大且加热温度高。为了避免沥青在加热的过程中的老化现象的发生，应严格控制骨料和沥青的加热温度，保证成品料的质量。一般情况下SMA 沥青混凝土干拌时间应该大于10s，湿拌时间应该控制在45s 左右。在出料的时候应该通过色泽、离析结块情况、沥青裹覆等情况作为质量的判断依据来判断SMA 沥青混凝土的拌和质量。

2.2 SMA 沥青混凝土运输

SMA 沥青混凝土在装车前应该在车内涂抹隔离剂，防止沥青混合料黏在车上；在装车的时候应该前后移动车辆，分成三次进行装料最为适宜，可以减少在装车过程中混合料的离析。在运输的过程中应该尽量保证车辆的平稳性，防止车辆颠簸造成的骨料离析。除此之外，为了防止运输过程中混合料散失过多的温度，运输过程应该加盖篷布。

2.3 SMA 沥青混凝土摊铺

在混合料运输到施工现场的时候，为了保障施工的质量，应该对混凝土的温度进行控制，使SMA 沥青混凝土的摊铺温度在160℃以上。在摊铺的过程中，使用两台摊铺机同时进行摊铺，在进行摊铺的过程中，摊铺机应该连续且均匀地行驶。除此之外，为了防止离析现象的出现，装有材料的自卸车应该停在摊铺机之前，由摊铺机推着前进。在摊铺的过程中，摊铺机应该缓慢均匀地前进，摊铺的速度应该保持在1 ～3m/min，且在摊铺的过程中摊铺机的速度不能改变。与此同时，为了保证摊铺过程不中断，应该至少安排3 辆自卸车在摊铺机前等候。

2.4 SMA 沥青混凝土的碾压

为了保证SMA 沥青混合料的碾压温度，在摊铺完成后应立即碾压。在初压的时候应该使用双钢轮静力式压路机，复压的时候则应该使用轮胎压路机进行碾压。为了消除路面的轮迹、提高路面的平整度，终压应该使用静力式压路机。在初压、复压和终压阶段应该保持在高温状态下进行，在碾压的过程中碾压机械不能随意的掉头行驶，碾压的三个阶段应该紧密衔接，初压一般为1 ～2 遍，复压一般为4 ～6 遍，终压的遍数应该在2遍以上。

3 结束语

由于SMA 沥青混凝土路面结构的各项性能稳定，技术条件优异，所以同普通沥青混凝土相比其具有寿命长的优势。即使SMA 沥青混凝土在前期的投入上相对较高，但是根据其总体的使用寿命可以看出，它的经济效益相比于普通沥青混凝土有明显的提高。