sma在高速公路上的施工应用体会

SMA在高速公路上的施工应用体会前言SMA是沥青玛蹄脂碎石混合料（StoneMatrixAsphalt）的缩写，是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂，细集料以及较多的填料（矿料）组成的沥青马蹄脂填充于间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的沥青混合料。是近年来在国际上出现的一种非常引人注目的新型沥青混合料，它以优良的抗车辙和封水性能闻名于世。自1992年首次采用SMA的北京首都机场高速公路成功铺筑，使SMA沥青中面在国内被逐渐推广开来。随着SMA设计和施工工艺的不断发展，其优良的高温稳定性，良好的耐久性和优良的表面特性受到了国内高速公路建设者和使用者的青睐。云南省高速公路沥青路面早期损坏比较严重，其中车辙和水损害尤为突出。因此在亟待一种新的沥青混合料来增强沥青混凝土的高温抗车辙能力和减少沥青混凝土路面的早期水损害的情况下，SMA成了首选。但是SMA毕竟只是一层较薄的沥青混凝土，它不能保证整个沥青路面的结构不受到破坏，所以不能认为只要采用了SMA就能消除车辙，减少水损害，还需要有配套的设计和施工工艺。在施工过程中还需要加强质量控制，以保证SMA的施工质量。SMA的发展与应用第一条SMA路面始建于上世纪60年代中期的德国，从上世纪80年代起在欧洲开始推广，英国、瑞典、丹麦等许多国家己列入规范。90年代初引入美国，多个州修筑了试验路。NCAT（美国国家沥青研究中心）已经于98年底完成了有关混合料设计的研究项目，1999年出版了《SMA设计与施工指南》，2000年列入AASHTO（美国公路和运输官员协会）规范。我国于1992年开始引入，成立了交通部SMA推广课题，进行专题研究。推广课题组于97年提出了《SMA推广建议书》，1999年6月《SMA路面施工技术指南》，2002年《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》，2004年编入《公路沥青路面施工技术规范》（JTJF40－2004），至今已有二十多个省市修筑了SMA试验路，很多地区已经大规模推广应用SMA。3SMA的特点①嵌挤的骨架——高温稳定性好，抗车辙能力强②粗集料用量多——路表面粗糙抗滑、行车安全③空隙率较小——抗水害、耐老化④沥青用量多——抗裂性好、耐久性好SMA为间断级配的密实—骨架结构，其级配呈“S”形，混合料中粗集料能形成稳定嵌挤的结构，一定数量的细集料和填充料填充在粗集料的空隙之间，粗集料形成良好的嵌挤结构，从而使其高温稳定性进一步提高，同时其中间粒径的集料比较多，混合料比较均匀，可减少混合料施工的离析。4高速公路SMA13目标配合比设计SMA沥青混合料目标配合比设计步骤见下图。纤维稳定剂纤维稳定剂纤维稳定剂纤维稳定剂选择初试级配选择初试级配测定粗集料的VCADRC设计粗集料骨架，例如SMA—13,以4.75mm通过率为关键性筛孔，选用高、中、低3个档次，设计3组配比材料选择不合格材料选择选择初试沥青用量，制作马歇尔试件选择初试沥青用量，制作马歇尔试件纤维稳定剂材料试验分析VMA、VCA、确定设计级配纤维稳定剂材料试验分析VMA、VCA、确定设计级配对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件稳芦梁坚安赠吗辉此议窄顺它诵不合格分析VV、VFA等，确定最佳沥青用量分析VV、VFA等，确定最佳沥青用量粪蚁疾烛打渠坟薪合格啦优咳故诵冬股缴合格进行马歇尔试验、检验稳定度、流值进行马歇尔试验、检验稳定度、流值进行各种配合比设计检验、确定配合比进行各种配合比设计检验、确定配合比貌4.1溜捷茅材料选择吊4.1.匆1者再沥青胶结件料董尚SM清A严混合料对隔胶结料的面要求比普颈通的沥青暑混凝土要肝高，它要传求胶结料榆必须具有文较高的粘扁度，其质索量必须满洗足沥青玛坏蹄脂的需川要，同时赵与集料有雁良好的粘哑附性，以崖保证有足症够的高温眼稳定性和度低温韧性怕。作为表窗面层椒的秒SMA1中3蒜不仅需要炉经受行车般茶载的直亩接作用，诚还由于其遭直接暴露兼于频繁变漠化的各种窜不利气候堪条件下，尾因此对沥粥青混合料绑的各项性摇能要求更邻高。云南糟小（勐养纯）磨（憨控）高速公绕路上面统层永SMA1考3袋均采用星迈型姑SB燕S梳改性沥青干，结合西凉双版纳热节带雨林的租气候特点替，指标选贿取参照规贤范耳I孤填—咏D材的要求。玩4.1.蚀2岁娃粗集料奋证济从流SM季A扒的成型机杂理看疤，涛SM昼A生混合料之迅所以具有医较高的高仓温稳定性萌，是基于固含量甚多扰的粗集料梳之间的嵌患挤作用，瑞这种嵌挤查作用的好杰坏在很大湾程度上取桑决于集料巧石质的坚寇韧性锻（域Toug按hnes连s订）、集料剂的颗粒形阁状和棱角醉性。可以朋说粗集料趣的这些性凤质是决套定狗SM休A袭成败与否剩的关键。厘因此，用灰于渐SM朴A岛路面的粗势集料必须乓使用特别墓坚硬、表些面粗糙、期针片状含米量少、抗蹲压碎能力坦强、棱角减性好的优步质集料，索以便嵌挤男良好。为绳此，我们把选用了质睡地坚硬的茂角闪闪长召岩为母料控，由联合焰反击式破拘碎机械加狡工后再用使整形机进嫂行整形，抢使粗集料耕的针片状尝含量大降韵低。粗集屡料检测指散标见术表轧1皂。功书施放畏泼出表您1厦省集料的试图验结果撕试验项目件试验值赶技术标准罗压碎值（兵％）肿13.8洒≤籍26恋洛杉矶磨货耗损失非（译C帝类）（％由）蓬18.4刻≤承28抵粗集料坚助固性（％笋）赛1秒≤微12非软石含量时（％）烘1.1扭≤块3.0摩磨光值议（凑BP抓N赖）所49俘≥冤42塑针片状颗谷粒含量洗（％）震＞刚9.5m熔m沉5.7道≤锄12难＜似9.5m饰m显4.8巧≤牧18缎4.1.虏3地局细集料冷偷美细集料战在伯SM压A颈混合料中算的用量很涝少，一般毕不室到毅20峡%闻，然而其抄对虹SM师A递混合料的上性能影响手是比较大裤的，在欧岛洲娱SM俱A抵混合料所杀用细集料送必须采用员机制砂，乡而在德在国犁ZTV烧Asph址alt-播StB9饥4默蜻规范中也径明确要求白机制砂用镰量必须多室于天然砂此。原因在沸于机制砂命是采用采蒜用坚硬岩胖石反复破管碎制成，栗具有良好很的棱角性纳和嵌挤性择能，对提笼高混合料枕的高温稳利定性能和菊马歇尔稳所定度效果梅非常明显按。京卸丛我国目前咽机制砂产损量较低，训且成本较邮高，大多砖数工程中壶主要还是绩采用石屑挑，励若使用石政屑，则必瞧须是经反俊击式联合君破碎设备灰加工生产啄并装有除励尘设备的汗集料生产隐线加工而幻成，其各利项技术指怀标须满足异规范要求亏，并建议勒适当提高化砂当量要混求。犯4.1.蹲4暴令矿鼓粉嫌苹魂调矿粉在沥塔青混合料导中的作用笨至关重要妹，沥青只真有吸附在晴矿粉表面忘形成薄膜雀，才能对墨其他粗、叶细集料产杆生吸附作储用，所以吐沥青矿粉私混合料才爱是真正意弯义上沥青驻结合料。陆作为填料葵用的矿粉彩必须具有栏与沥青较镇好的粘附兴性和较大趣的表面积烦，宜选用现石灰石矿耀粉。好4.1.师5寇光纤维株休脾纤维之所滴以逐步成支为哑SM惧A妹的必须成版分，其原域因延与荐SM盟A雅使用较多讽的矿粉与镰沥青结合杆料有关，坑纤维的主痕要作用为羽吸附及吸筋收沥青，牢纤维可以壤充分吸收之表面及吸息收内部沥禾青，从而员使沥青用材量增加，残沥青油膜膛变厚，提至高混合料铸的耐久性牵。目前国竟内幼外喝SM秃A牢中主要以敞添加木质恳纤维素为逃主。惭4.2汽葬沥青混合择料配合比祖设计贼捐抱云南小（礼勐养）磨脾（憨）高给速公路所核在地区属带热带气候沟，雨量充胸沛，具有锄热带雨林钳和季风雨否林气候特水点，因此躁在进行混甘合料设计派时，着重秩考虑高温卵稳定性和惯水稳定性瞎能，对级蕉配进行了霸优化，选莲用双座面辩7线5对次击实，师强调骨架遭嵌挤密实滴型结构，元并选用较辅低的沥青旅用量，保文证混合料黄的高温抗乒车辙能力蛮和水损害在性能，为纺了增强集堆料与沥青私的粘附性屋，添加矿绘粉质量遣的胡20浑%垫的石灰，仇要求石灰阁为二级以锻上，含水巨率不大剪于尼1侍%悄。经试验身，中性岩骂石的闪长辣岩与矿粉踏、细集料暖、改性沥邻青拌和后跃，粗集料惰的粘附性安只能达到教四级，而双添加矿粉期质量咱的气20原%柿石灰后，阅其粘附性已可达到五楚级，建招议铁SMA1位3予混合料配捎合比设计熄要求及配阻合比设计肤检验指标编见敢表机2跃、绸表诞3派猜。盈表弓2稳命改口性仔SMA1悠3注配合比设脸计要求现试验项目燃单位型技术要求煌试验方法户试件尺寸课mm移101.叠6×63拨.5mm握T070华2袍击实次数瓣两面各受击守7雄5酬次咐T070膝2晓空隙蹈率朵V妖V号［追2传］培%响3踪～波4.5悼T070说8炼粗集料骨亚架间隙宗率刚VCA贷MEX咱％慢＜湖VCA租DBC储T070赢8亿矿料间隙站率卫VM屈A沃［的1揉］爷％皮≥崖16.5统T070坛8役沥青饱和通度李VFA嘉％横7榜5燃～柄85秘T070材8侦稳定度甜［众2扎］劝KN怨＞摆6.0前T070虏9赤流值暑（洪0.1m伴m急）博2谅0壮～盛50驴T070撤9丛注法：已1萍.失对于重交究通道路庭，毛VM裹A改可以放鸭宽给16.5译%集。孤乱2炮.传稳定度难雾达到要求烂时可放宽萝到脏5.5K纱N攻。裂表掩3井术改探性逆SMA1帝3娇配合比设雨计设计检芬测结果及厕技术要求溉检验项目席单位汪试验数值哥技术要求闭试验方法气谢伦堡沥无青析漏试瑞验的结合伟料损失盐［位1茶］根%延0.05患不大纠于虏0.1莫T073竞2削肯塔堡飞早散试验的慰混合料损风失攀（样2典0涨℃舌）抚％冷4.6工不大吊于纺15葛T073磁3氧车辙试验论动稳定度耳［辞2肥］谱次破/mm难1052异7冒＞访3000佳T971预9赵水稳档定性厅残留马歇残尔稳定度守％赏86.0勿8虹0润以上津T070宏9悲冻融劈裂劲试验残留坏强度比呼％跨88.8水8跨0恢以上斧T072被9带渗水系数株［极3僻］绞ml/m劈in移76墙≤华80捡T073蜓0爱构造深度尤［搁4良］筛mm汪0.9远0.7~蝴1.1层T073皂1曲庙萌注：货［森1侵］谢伦堡责沥青析漏顶试验在施翅工最高温罩度下进行两，改性沥答青混合料附的试验温阀度浴为吗1据5扔℃胖。健闹斑躁［哈2配］龙车辙试验秀试验不得夺采用经二币次加热重沟塑成型的育试件。群密扁叉［移3魂］垄渗水系数照仅适用于宫配合比设翠计室内试旱验的压实啄试件检验陈，不适用斜于施工现颤场检验。驱仁击灭［练4敲］构造深殃度与集料泉公称最大辛粒径有关暗，粒径小娘的构造深躁度也小，则此值不适率用于施工六现场检验厅。监4.3轿体配合比设湾计中的问风题及对策估对艰于绝SMA1合3侵混合料配唇合比设计元中出现的捆一些问题垦，笔者进蛙行了总结姿并提出相吸应的对策驻，如宫表量4夕所示。窃妨剩轻狱表纱4坚SMA喉1挡3动配合比设撑计可能出炎现的问题租及对策枕出现问题速可能的原原因辨对策恶VM蛙A张小个4.75挂m拔m死的通过量拐太高捡0.07锦5m到m虹的通过量赢太高克集料过多孝地破碎轨集料的毛现体积密度寨不准确维1.活酷检验试验箭结果的准怎确性谁2.削爆减资少舰4.75号m炒m就或榨0.07岗5m双m减的通过量遍3.百绸更换料源死VM响A裁大敲4.75亩m费m棵的通过量闷太低缴0.07拘5m雕m着的通过量患太低航集料的毛市体积密度好不准确估1.缎午检验试验超结果的准予确性锅2.轻费增汉加毁4.75略m填m障或贿0.07造5m闸m筹的通过量哑空隙率小猾VM乞A图小惧沥青用量桨多宪4.75过m胡m坏通过量多外0.07旦5m登m亦通过量多滥1.泻和检验试验恨结果的准弦确性迷2.号催减少沥青桐用量或增判大彩VMA桑空隙率大振VM副A路大圆沥青用量从少狭4.75哀m狱m宇通过量少降0.07喝5m斥m渴通过量少卖1.朴京检验试验猴结果的准女确性兆2.始短增大沥青前用量或减绳少护VMA涛VC梦A奖高虾4.75遥m阀m粒通过量多踩集料的毛君体积密度算不准确熄1.央筹检验试验饶结果的准鄙确性避2.捕挖减翅少速4.75绝m松m糟的通过量劲5伐汽施工控制并及注意要诸点悠5.1阵兵施工质量弓控制要点括5.1.魄1毫轧原材料控舌制嫂卖陈慨（缠1万）改性沥种青患掩SM颗A村混合料要姨求沥青结远合料必须迁符合沥青映玛蹄脂的纸要求，有组较高的粘型度和一致风性，以保特证有足够侵的高温稳辟定性和低貌温柔韧性刺。遇（单2吉）集述料近SM弹A枝对粗集料垫质量要求线高，粗集疮料的性质跨是客SM辫A型成败的关题键。骨料父要求坚硬校、耐磨，午颗粒接近啊立方体，马表面构造脸粗糙，针真片含量少拾，以便增舟加集料间遇的摩擦力僻，使集料常在交通荷销载下，能肉够形成良授好的嵌挤赠作用。技寇术指标必芽须符合要香求，其中梳洛杉矶磨鸡耗值和针骄片状含量档尤为重要糊，洛杉矶喊磨耗值不盟大唱于爪30辉%怒，针片状廉含量不大予于危15诱%蒙。亮（枪3抄）细集料棉应用坚硬化、干净石今灰岩轧制柳成，有良爽好的棱角趣性和嵌挤削性能，并啦具有一定钉的精细级柄配，能改跪善混合料掉的高温稳待定性。各体项指标中肾最为重要弯是棱角性嚼和鲜0.07设5m鼓m激以下塑性研成分的含转量，棱角服性要求不匆小匆于点45断%蛇，砂当量悟要求大择于叹65排%狠以上。坊（能4亭）纤趁维桑SM努A卖用纤维作疾稳定剂，郊纤维稳定闻剂分为有肝机纤维（土木质素纤炎维）和无睡机纤维（运矿物纤维霸），目前千习惯掺入恢木质纤维勿，用量占圆骨料事的林0.耕3品～厘0.5潜%创，不能多钞加或少加拼，添加是腿要搅拌均潜匀，不能批有结团现析象，否则僚碾压会形略成油斑。豆5.1.秤2忧划级配控齐制古夜SM吵A璃级配的主降要特点是龟以粗集料奴形成骨架傻嵌挤，细躺集料和矿检粉填于粗宋集料骨料概形成的孔早隙之中，锐这是与其科他沥青混垫合料最大熊的区别茎。阁SM游A劲能否形成构骨架，能麦否封住水吨和蹦SM城A纠的级配有败着密切的斧关系，在臂施工中随助时观察级汪配的波动弟，及周时调整。瓦5.1.至3疗婚沥青用量丝（油石比根）的控御制绿科沥青用量太多误是蹲SM建A园的一个显妹著特点，幼但也不是谦越多越好孙。用油量属要按配合神比设计的肤最佳用油物量严格控交制，误差结不线过玩0.3滚%亲。稀5.1.籍4号义温度控粥制吼养SM蹄A助的温度比沸普通沥青存混合料高龄，否则混土合料粘度迈太大无法涨施工，但恼也不能过浊高，太高肠易老化。贞比普通沥夺青混合料锣高峰1渗0织～杜2傻0娘℃棒,料改性沥青别加热温扰度扩17似0捡－析18亩0炎℃甜,晋集料的烘悉干温度要脖提高疯到棍20灰0蓄℃昼,时混合料出泛产温度咸以附17请5都～沫18员5骨℃损为宜。嘉5.1.励5洗殊混合料的乖运织输扣汤应注意问考题有津：遮1板.示装料时，无汽车应前野后移动，除分堆、分烤层装料，逆以减少混篮合料的离锡析吉；缝2蓄.勾在使用隔劈离剂时，知不能使用址能溶解沥愉青的隔离槐剂，且要药均匀撒在姥车厢内，私不得有余剧液在车厢亿底部喝；糠3.启捆运料车运异输混合料倍应用若用概苫布覆盖决保温、防纵雨、防污档染，且不夏能过早揭症开，等到齐了摊铺机股前才能揭姑开拣；具4.秤理运料车的悄数量应能波保证摊铺岩机的连续序摊铺进行只。给5.1.宋6殖构混合料的化摊境铺猜椅巾公治摊铺过程版中应注意含的问题淘有芒:1.偶筒摊铺前熨京平板必须谅加热吼到缓10纠0册℃情以上临。姨2新.悠摊铺的速轰度不能过振快，住按留2拦－改3m/m记i能n茄左右进行子调整，切拘忌停车用枝餐，争取撕每天收工葛停机一次闷。剪3舞.谁存在离析畜、油斑时避，用人补以或更换混单合料，严盘重时分析恰和总结原祥因，调整税工艺负。栗4.SM药A漠一般都用丑作罩面，居所以厚度霞十分重要单。蚂5.1.葱7珠仇混合料的冬碾涝压栋皆干即碾压过程典中应注意瞎的问题有渡：滩1.纷卡碾压温度吴。炕SM冠A鹅碾压的温悬度比普通危沥青混合世料要高，认但御SM杠A成结构层的音厚度较薄叹，温度下杜降很快。索温度低时弟，碾压变私得保困难，且累轮迹难消假。温度较税高可用较缴少的碾压葬遍数，获塌得较高的啄密实度和绸较好的压蔬实效果宣。程2车.鼻压实顺序樱和机具结炸合招。翻揪压路机必桨须紧跟摊粥铺机，使目整个碾压牲作业尽快础完成。速予度过低，筒会使摊铺活与压实工慨序不能很对好的连接杆，影响压樱实质量，寒从而需要众增加压实霜遍数来提绸高压实度摆；速度过寒快，会产炒生推移、两横向裂纹多等。轮式齐压路机建浸议不使用棕，因为气请轮式的压宵路机碾压幼时易将沥浆青玛蹄脂堪泛出，破篮坏脊SM拔A闯表面粗糙姑性药。吴3.低耕振频和振骆幅抄。投飘由切于岭SM垦A称结构层较戏薄，所以膊碾压时要扇采用高振菠频低振幅貌碾压，振舟频主要影阅响沥青面冲层的表面阴压实质量代，振幅主付要影响沥刺青面层的订压实深度先，当然二系者都是在中试验路段贴中已取得睡。羊5.2软配改性沥恶青植SMA1雾3串路面施工尊过程中的敢主要注意藏的事项有沿：蛮啊淘（邪1付）、拌各际楼在拌制滋混合料前骂应对纤维坟添加装置尽进行标定抗，确保每扩盘料的纤鱼维添加量如准确，误锈差控制在糠规范范围星（肉±5加%倘）之内。苏在标定时没，对于压管缩或未压局缩的絮状容纤维经过锁纤维投料沸机风送出盗后，不能粒再把此纤侄维倒回投纲料机里用塑于标定，尺其原因是葛纤维经过是投料机反谋复打松散运后，同时梳间送出去策的质量不千一致，影连响标定的骑准确性。叔秩羡（劳2给）由湾于贵SM湾A姻混合料是烫间断级配叛，遭3姑～沿5m坝m蔬的集料用拦量很少，搁拌和楼对豪应的该热纪料仓称量怜波动一般断会比较大启，主要是滥因为该仓仔的电磁阀趴门打开称晕量时，暖戒间从开口山处流出集威料的质量拥远大于拌怒和楼设定阁质量，同第时每个仓训都有计量源补偿装置伸，上一盘年料该仓料边远远大于难设计质量遮，这一盘股料称量时狂，阀门不趟打开称量投，甚至控坑制室电脑宴显示会出新负值，针俯对此种情洁况，可以韵对该热料录仓的仓门没开口设置酿小一些，默或者直接柳在开口处怨上部设置仗一档板，采减少开口能的宽度，狡可以有效泳控制计量志偏差。匹峰沉（聋3掀）改性剂纳由于价格就昂贵，其刺添加量的渠大小，将脱直接影响餐沥青供应洁经济效益酒，因此，抽在改性沥机青的加工米过程中，灾要安排专泼人负责监阀督好改性驼剂的添加鸟是否按设毫计进行显夜得尢为重何要。疤卷投（仪4惜）由献于云SM万A驰混合料中雁矿粉、沥助青用量较孕大，拌和赔时一般先限加矿粉，腾后喷入沥陷青。为充如分分散纤鹅维，纤维竹一般在干兔拌时就加描入，与集本料一起干楚拌后再进暮行湿拌，塔拌和时间馆和加料次危序见下辟表扇5毕燕员余岔表迷5捧肯改性沥首青驼SMA1堂3雄额拌和时间涛及加料次膀序锦加矿料滔加矿粉愈加纤维蓬干拌语约药10S斑加沥青嘉湿炸拌闸3邻0去～帆35s津出料点总生产时追间舟约国6倡0翻～插75s凯连俩由于拌和马时间增加州等原因的盖影响，拌惊和机生产昼效率会受树到较大影梅响，其生通产效率一懒般只有其纷它类型混锦合料宽的腔70傅%今左右，因桥此协调好罪摊铺速度锦、运输能旗力、拌和课楼能力，冠尽量减少遭停机等料傍的现象。