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摘要：结合实际工程项目，本文分析了SMA沥青混合料的组成设计以及各种试验的数据。确定各种规格矿料与沥青的组成比例，找出SMA沥青混合料的最佳组合：并对城市道路SMA路面施工工艺进行了详细阐述。
关键词：城市道路；SMA沥青混合料；配合比设计；施工工艺
引言
在近年城市道路出现了一种新型沥青混合料SMA：沥青马蹄脂碎石混合料。SMA的沥青路面有多种优良性能：低温抗裂、高温抗车辙、抗滑、抗水损、耐久。SMA主要由粗骨料组成，有很强的抗变形能力。对于粗集料的结构空隙内合理填充沥青玛蹄脂（主要由填料、细集料、结合料和稳定剂构成），赋予SMA路面以高度耐久性，其表面的构造可以使路面拥有优良抗滑性及较低噪声。SMA路面造价比传统的沥青路面造价较高，但其使用寿命较长，养护维修费用较低，所以全期寿命的成本比较低，有着很好经济效益和社会效益。SMA在我国的发展历程比较短，所以分析SMA沥青混凝土路面的设计及施工技术具有极为重要的意义。
1.工程的概况
某地区的城市道路长度为4.85km，双向六车道全部以SMA沥青为抗滑表层，探讨SMA沥青混凝土的配合比和施工工艺。
2.城市道路SMA沥青混凝土的配合比设计
2.1原材料
（1）粗集料：选用该地区盛产的石灰石或玄斌岩做碎石，13.2-19mm、9.5-13.2mm.4.75-9.5mm集中，石质较好，针片状各项指标满足规范的要求，和基质沥青之间的粘附能力为Ⅳ，华为改性沥青之间的粘附能力为V。
（2）沥青：基质沥青选取重交通道路沥青，在显微镜下聚合物SBS的颗粒大小都在5cm以下。
（3）填料：选取优质的石灰岩将其磨细得到矿粉，矿粉细度要满足要求，亲水的系数不大于1。
（4）细集料：选用该地区地优质的石灰岩，专用设备对其加工，機制砂2-3mm的通过率为100%，而0.75mm的通过率趋向于0。
2.2配合比的设计
确定各规格矿料和沥青之间的比例是沥青混合料组成设计主要任务，确定混合料最佳组成，符合应用的性能要求，施工经济且合理。配合比的设计主要分三阶段来进行：目标的配合比、生产的配合比、配合比的验证。
2.2.1目标的配合比
目标配合比的确定是为了对最佳的沥青用量进行初步确定，提供参数给生产配合比，同时也可以作为按比例提供料的根据。
依据SMA配合比的设计方法，将第一批的试验设计为三种级配，4.75mm为其通过率变化点，4.75mm通过率分别为28%、25%、22%左右。这三个级配的矿粉用量均固定，计算结果如表1所示。
据相关技术测得4.75mm以上的粗集料相对密度为Rs，4.75mm以上粗集料的间隙如表2所示。
2.2.2生产的配合比
即标准的配合比直接服务于混合料的生产，就是在二次筛分后其拌和设备各热料仓矿料的比例以及沥青的用量。
其中拌和设备是两台3000型和一台2000型的间歇式拌和楼，都在外面设置两个矿粉罐，六个料仓，内部设置五个热料仓。推动筛网的尺寸由小到大为3mm×3mm、6mm×6mm、11mm×11mm、15mm×15mm、20mm×20mm，木质素纤维、沥青、矿粉均单独进行称量，两台拌和楼内部设置相同，生产过程都由程序控制，拌和设备要安装除尘装置，在生产中不准使用回收的粉尘。
取样后进行筛分试验以及密度试验，计算可以得到各个热料仓比例。回收的粉尘全部弃用，合成级配和目标配合保持一致。
依据上述的矿粉比例可知油石最佳比为6.2%、±0.3%，按照油石最佳比6.2%对SMA的混合料检验，可知其结果满足规定的要求，所以选择最佳的油石比6.2%。
2.2.3验证生产的配合比
依照生产的配合比来确定矿料的比例并进行试拌。混合料搅拌均匀，没有花自料，搅拌的温度在165～170℃之间，路外的试验段进行铺筑，对试验路段进行现场取样燃烧法测定油石比值，满足规范的要求。在对试件进行车辙测试时要保证在60℃，动稳定度6189.46次/mm，达到设计的要求。观测碾压成型后的铺筑试验段，颜色一致，摊铺均匀，没有离析的现象，试样分布较均匀，骨料嵌挤较好，其压实度高于98%，这表明了生产配合比的适用性，将其用作生产标准的配合比，禁止随意改动。
3.SMA沥青混凝土的施工技术和质量控制措施
新建公路大面积地铺设SMA的抗滑表层，要先铺设试验路段，长度要长于500m。验证SMA混合料设计、施工工艺、生产配合比是否满足要求，路面结构深度、外观质量以及平整度有没有达到标准，哪些不足之处需要完善。
3.1原材料质量控制
施工时，要使检测手段强化，确保检验的频率，要有专门人士控制原材料及混合料的生产质量，禁止不合格的原材料进场。若符合各项指标的要求，要择优录取。改性剂要有合格证明，若有结块、发潮、颜色异常等现象产生则不予使用，依照规定频率检验，合格的才可以使用。
选取吸水性的集料作为粗集料，石质要求粗糙、坚硬且有棱角，外形类似立方体，扁平粒的含量要限制，有优良嵌挤的能力。为增强嵌挤的效果，一般选用机制砂作为细集料，有效减少对天然砂的使用，细集料要坚硬、干净、干燥、无杂质、无分化。石灰岩的石屑要用适当级配。选取石灰岩等碱性的磨细矿粉作为填料，矿粉要洁净，不可以含杂质或团粒。
3.2拌和SMA混合料
在施工时每台拌和楼每班要做两次筛分、油石比、马歇尔试验，随时对拌和温度进行检测。在正式铺设之前要进行试拌，观察混合料质量合格与否，并取样试验改性沥青的用量和矿粉级配是否满足设计的要求，肉眼观察时SMA混合料一般没有沥青混合料的亮，从外观上看用油量看偏低，其实摊铺时与一般的沥青混合料相差不多，在碾压路面有可能产生油斑，以后会产生泛油的现象。试拌检验之后若没有问题产生则可进行摊铺，对试验段进行摊铺是为了更深层次检验矿粉级配和沥青的用量，确定摊铺及压实的方法、摊铺及碾压合适温度，混合料松铺系数。钻芯取样可以测定厚度、压实度，验证马歇尔试验的技术指标有没有满足要求。 3.3运输SMA混合料
在装料时，要有人看守，避免纤维未加人而导致混合料油较大或其他因素导致混合料油较小，若发现有不合格混合料，要将其废弃。运输SMA混合料与运输一般性的沥青混合料要求类似，不同之处在于其产量比SBS改性沥青的混合料低了30%，所以要适当减少运输车辆。
3.4摊铺SMA混合料
摊铺SMA混合料时可采用普通的摊铺机，在摊铺之前要将路面的泥土、杂物等清理干净，粘层沥青的喷洒用量一般为0.3-0.5L/m，一般选取改性乳化沥青为粘层沥青。若摊铺的路幅比较宽，可以采用双机梯队联合摊铺，两机直接间隔为5～10m：相邻的两幅之间要有重叠，重叠宽度一般为15-20cm：在摊铺时要保证不中断，摊铺的速度可以依据供料的情况来确定，一般为2-3m/min。SMA摊铺温度一般高于160℃，施工的气温高于10℃，不得在夜间进行施工，下雨时要停止摊铺，不得使用车厢内经结块的SMA混合料。
3.5压实SMA混合料
SMA混合料在摊铺之后要立即碾压，从先摊铺边缘向另外一侧进行碾压，不可以从两侧的边缘开始向中间碾压，以防出现路拱。碾压的终了温度要高于120℃，若温度较低则不能压实，碾压工作需要加快。碾压的步骤有初压、复压、终压，初压用10t以上的双钢轮压路机从路边缘向另一侧碾压，以1/3错轮进行，一般碾压2遍；复压用12-15t的钢轮压路机从边缘向另外一侧碾压，以1/2错轮进行，一般碾压3遍；终压又被称作赶光压实，用10t双轮压路机碾压，碾压直到轮迹消除为準，终压温度一般高于120℃。
3.6施工接缝
SMA混合料施工时一般要连续摊铺，但停顿不可避免，这就出现接缝，这些接缝一般都为横向。SMA的面层不允许有纵向接缝出现，若路幅较宽一般采用双机作业。在每天施工后，摊铺机在距离终了端1m处将熨平板抬起一点，驶离现场后，将端部的混合料铲齐之后再进行碾压，再用3m的直尺检查其平整度，混合料未冷时划线并垂直切除端部不符合要求部分。在后续摊铺时，摊铺机要在预定摊铺末端就位，己成型路面垫木板块（通常垫3-4块），在熨平板的下面，同时加热，使已经铺好混合料软化，以利于新、旧混合料结合，预热温度达到后木板块撤出然后开始摊铺。接着立即碾压。接缝表面偏低或较粗时，可人工进行筛细料铺设找平，碾压后利用3m的直尺检查其平整度。
4.结束语
沥青混凝土的纤维添加量要控制得当，倘若添加过多则自由沥青不够充分，会使玛蹄脂的数量不充足，粘结力不足，空隙率较大且耐久性较差。倘若添加过少则通车之后，会产生泛油等现象，致使路面早期就遭到损坏，所以在添加纤维设备时要严格把关，不可使用精度不够的备，会使配合比的设计不够精确，路面的质量将会受到影响。
参考文献
[1]许君臣，李翠铃，缪永华.SMA玛蹄脂胶浆路用性能研究[J].长春工程学院学报（自然科学版），2008（1）：152-161.
[2]李建民，汤文，陆立波.SMA沥青混合料路用性能分析[J]，交通科技，2005（6）：52-53.
[3]申爱琴，王娜.高速公路SMA混合料配合比设计及路用性能研究[J].2006（6）：28-30.
收稿日期：2013-4-15
关键词：城市道路；SMA沥青混合料；配合比设计；施工工艺
引言
在近年城市道路出现了一种新型沥青混合料SMA：沥青马蹄脂碎石混合料。SMA的沥青路面有多种优良性能：低温抗裂、高温抗车辙、抗滑、抗水损、耐久。SMA主要由粗骨料组成，有很强的抗变形能力。对于粗集料的结构空隙内合理填充沥青玛蹄脂（主要由填料、细集料、结合料和稳定剂构成），赋予SMA路面以高度耐久性，其表面的构造可以使路面拥有优良抗滑性及较低噪声。SMA路面造价比传统的沥青路面造价较高，但其使用寿命较长，养护维修费用较低，所以全期寿命的成本比较低，有着很好经济效益和社会效益。SMA在我国的发展历程比较短，所以分析SMA沥青混凝土路面的设计及施工技术具有极为重要的意义。
1.工程的概况
某地区的城市道路长度为4.85km，双向六车道全部以SMA沥青为抗滑表层，探讨SMA沥青混凝土的配合比和施工工艺。
2.城市道路SMA沥青混凝土的配合比设计
2.1原材料
（1）粗集料：选用该地区盛产的石灰石或玄斌岩做碎石，13.2-19mm、9.5-13.2mm.4.75-9.5mm集中，石质较好，针片状各项指标满足规范的要求，和基质沥青之间的粘附能力为Ⅳ，华为改性沥青之间的粘附能力为V。
（2）沥青：基质沥青选取重交通道路沥青，在显微镜下聚合物SBS的颗粒大小都在5cm以下。
（3）填料：选取优质的石灰岩将其磨细得到矿粉，矿粉细度要满足要求，亲水的系数不大于1。
（4）细集料：选用该地区地优质的石灰岩，专用设备对其加工，機制砂2-3mm的通过率为100%，而0.75mm的通过率趋向于0。
2.2配合比的设计
确定各规格矿料和沥青之间的比例是沥青混合料组成设计主要任务，确定混合料最佳组成，符合应用的性能要求，施工经济且合理。配合比的设计主要分三阶段来进行：目标的配合比、生产的配合比、配合比的验证。
2.2.1目标的配合比
目标配合比的确定是为了对最佳的沥青用量进行初步确定，提供参数给生产配合比，同时也可以作为按比例提供料的根据。
依据SMA配合比的设计方法，将第一批的试验设计为三种级配，4.75mm为其通过率变化点，4.75mm通过率分别为28%、25%、22%左右。这三个级配的矿粉用量均固定，计算结果如表1所示。
据相关技术测得4.75mm以上的粗集料相对密度为Rs，4.75mm以上粗集料的间隙如表2所示。
2.2.2生产的配合比
即标准的配合比直接服务于混合料的生产，就是在二次筛分后其拌和设备各热料仓矿料的比例以及沥青的用量。
其中拌和设备是两台3000型和一台2000型的间歇式拌和楼，都在外面设置两个矿粉罐，六个料仓，内部设置五个热料仓。推动筛网的尺寸由小到大为3mm×3mm、6mm×6mm、11mm×11mm、15mm×15mm、20mm×20mm，木质素纤维、沥青、矿粉均单独进行称量，两台拌和楼内部设置相同，生产过程都由程序控制，拌和设备要安装除尘装置，在生产中不准使用回收的粉尘。
取样后进行筛分试验以及密度试验，计算可以得到各个热料仓比例。回收的粉尘全部弃用，合成级配和目标配合保持一致。
依据上述的矿粉比例可知油石最佳比为6.2%、±0.3%，按照油石最佳比6.2%对SMA的混合料检验，可知其结果满足规定的要求，所以选择最佳的油石比6.2%。
2.2.3验证生产的配合比
依照生产的配合比来确定矿料的比例并进行试拌。混合料搅拌均匀，没有花自料，搅拌的温度在165～170℃之间，路外的试验段进行铺筑，对试验路段进行现场取样燃烧法测定油石比值，满足规范的要求。在对试件进行车辙测试时要保证在60℃，动稳定度6189.46次/mm，达到设计的要求。观测碾压成型后的铺筑试验段，颜色一致，摊铺均匀，没有离析的现象，试样分布较均匀，骨料嵌挤较好，其压实度高于98%，这表明了生产配合比的适用性，将其用作生产标准的配合比，禁止随意改动。
3.SMA沥青混凝土的施工技术和质量控制措施
新建公路大面积地铺设SMA的抗滑表层，要先铺设试验路段，长度要长于500m。验证SMA混合料设计、施工工艺、生产配合比是否满足要求，路面结构深度、外观质量以及平整度有没有达到标准，哪些不足之处需要完善。
3.1原材料质量控制
施工时，要使检测手段强化，确保检验的频率，要有专门人士控制原材料及混合料的生产质量，禁止不合格的原材料进场。若符合各项指标的要求，要择优录取。改性剂要有合格证明，若有结块、发潮、颜色异常等现象产生则不予使用，依照规定频率检验，合格的才可以使用。
选取吸水性的集料作为粗集料，石质要求粗糙、坚硬且有棱角，外形类似立方体，扁平粒的含量要限制，有优良嵌挤的能力。为增强嵌挤的效果，一般选用机制砂作为细集料，有效减少对天然砂的使用，细集料要坚硬、干净、干燥、无杂质、无分化。石灰岩的石屑要用适当级配。选取石灰岩等碱性的磨细矿粉作为填料，矿粉要洁净，不可以含杂质或团粒。
3.2拌和SMA混合料
在施工时每台拌和楼每班要做两次筛分、油石比、马歇尔试验，随时对拌和温度进行检测。在正式铺设之前要进行试拌，观察混合料质量合格与否，并取样试验改性沥青的用量和矿粉级配是否满足设计的要求，肉眼观察时SMA混合料一般没有沥青混合料的亮，从外观上看用油量看偏低，其实摊铺时与一般的沥青混合料相差不多，在碾压路面有可能产生油斑，以后会产生泛油的现象。试拌检验之后若没有问题产生则可进行摊铺，对试验段进行摊铺是为了更深层次检验矿粉级配和沥青的用量，确定摊铺及压实的方法、摊铺及碾压合适温度，混合料松铺系数。钻芯取样可以测定厚度、压实度，验证马歇尔试验的技术指标有没有满足要求。 3.3运输SMA混合料
在装料时，要有人看守，避免纤维未加人而导致混合料油较大或其他因素导致混合料油较小，若发现有不合格混合料，要将其废弃。运输SMA混合料与运输一般性的沥青混合料要求类似，不同之处在于其产量比SBS改性沥青的混合料低了30%，所以要适当减少运输车辆。
3.4摊铺SMA混合料
摊铺SMA混合料时可采用普通的摊铺机，在摊铺之前要将路面的泥土、杂物等清理干净，粘层沥青的喷洒用量一般为0.3-0.5L/m，一般选取改性乳化沥青为粘层沥青。若摊铺的路幅比较宽，可以采用双机梯队联合摊铺，两机直接间隔为5～10m：相邻的两幅之间要有重叠，重叠宽度一般为15-20cm：在摊铺时要保证不中断，摊铺的速度可以依据供料的情况来确定，一般为2-3m/min。SMA摊铺温度一般高于160℃，施工的气温高于10℃，不得在夜间进行施工，下雨时要停止摊铺，不得使用车厢内经结块的SMA混合料。
3.5压实SMA混合料
SMA混合料在摊铺之后要立即碾压，从先摊铺边缘向另外一侧进行碾压，不可以从两侧的边缘开始向中间碾压，以防出现路拱。碾压的终了温度要高于120℃，若温度较低则不能压实，碾压工作需要加快。碾压的步骤有初压、复压、终压，初压用10t以上的双钢轮压路机从路边缘向另一侧碾压，以1/3错轮进行，一般碾压2遍；复压用12-15t的钢轮压路机从边缘向另外一侧碾压，以1/2错轮进行，一般碾压3遍；终压又被称作赶光压实，用10t双轮压路机碾压，碾压直到轮迹消除为準，终压温度一般高于120℃。
3.6施工接缝
SMA混合料施工时一般要连续摊铺，但停顿不可避免，这就出现接缝，这些接缝一般都为横向。SMA的面层不允许有纵向接缝出现，若路幅较宽一般采用双机作业。在每天施工后，摊铺机在距离终了端1m处将熨平板抬起一点，驶离现场后，将端部的混合料铲齐之后再进行碾压，再用3m的直尺检查其平整度，混合料未冷时划线并垂直切除端部不符合要求部分。在后续摊铺时，摊铺机要在预定摊铺末端就位，己成型路面垫木板块（通常垫3-4块），在熨平板的下面，同时加热，使已经铺好混合料软化，以利于新、旧混合料结合，预热温度达到后木板块撤出然后开始摊铺。接着立即碾压。接缝表面偏低或较粗时，可人工进行筛细料铺设找平，碾压后利用3m的直尺检查其平整度。
4.结束语
沥青混凝土的纤维添加量要控制得当，倘若添加过多则自由沥青不够充分，会使玛蹄脂的数量不充足，粘结力不足，空隙率较大且耐久性较差。倘若添加过少则通车之后，会产生泛油等现象，致使路面早期就遭到损坏，所以在添加纤维设备时要严格把关，不可使用精度不够的备，会使配合比的设计不够精确，路面的质量将会受到影响。
参考文献
[1]许君臣，李翠铃，缪永华.SMA玛蹄脂胶浆路用性能研究[J].长春工程学院学报（自然科学版），2008（1）：152-161.
[2]李建民，汤文，陆立波.SMA沥青混合料路用性能分析[J]，交通科技，2005（6）：52-53.
[3]申爱琴，王娜.高速公路SMA混合料配合比设计及路用性能研究[J].2006（6）：28-30.
收稿日期：2013-4-15