［摘 要］根据东海大桥桥面施工特点，从原材料要求、混合料组成、生产施工工艺等方面对sma沥青路面的关键技术进行研究，并通过施工效果，对存在问题进行分析，改进和改善了sma沥青路面技术。

［关键词］sma 关键技术

    一、前言

    沥青玛蹄脂碎石混合料（sma）路面具有良好的稳定性、致密性、抗滑性和耐久性，国内外已广泛使用。

    东海大桥是一座特大型跨海大桥，经受比较特殊的气候和环境作用，包括：台风、海水腐蚀、高温等，而承受的交通将是以集卡车为主的重载交通。因此，对桥面铺装的要求很高，东海大桥桥面应用了sma沥青路面进行铺装，并进一步进行了改性。

    二、sma关键技术

    1、原材料

    a) 集料
    sma沥青玛蹄脂碎石混合料为骨架结构，骨料要求坚硬、耐磨，颗粒形状接近立方体，表面构造粗糙，针片状颗粒含量少。

    细集料是沥青玛蹄脂的一部分，要求细集料清洁、坚硬、表面粗糙、含泥量少。

    用于sma矿粉数量较多，比普通的沥青混合料要多一倍左右，要求粉料干净、疏松。

    b) 沥青结合料

    sma的沥青用量比普通级配沥青混合料要多，本工程沥青结合料采用80%sbs改性沥青+20%特里尼达湖天然沥青（简称tla）。
 
    掺加tla湖沥青的改性沥青针入度降低，软化点升高，表明它的高温稳定性有所提高，但低温延度却很小，似乎其低温性能不但没有改善，反而降低了，但经试验发现，虽然这种改性沥青的低温延度很小，但是试验中延度拉力却很大。

    本工程sma与普通sma不同之处主要在于沥青结合料中掺加了20%的湖沥青，特立尼达湖沥青可在230℃高温时不老化，而通常sbs改性剂190℃就会老化，低温时，sbs140℃以下就压不动，而特立尼达改性沥青终压温度可以控制在90℃。另外，国产沥青含蜡量比较高，而特立尼达湖沥青是天然沥青，其中完全不含蜡，它和sbs改性沥青配比，能使改性沥青的含蜡量降到2%以下。以20%特立尼达湖沥青混合80%针入度级的沥青而成的改性沥青能够大大增强稳定性。在夏季，可有效地防止路面变形。特立尼达改性沥青在低温环境下也可明显地增强韧性，有助于预防低温开裂。这些特性对经受海洋气候的东海大桥尤为重要。特立尼达改性沥青老化过程十分缓慢，具有无与伦比的抗氧化作用。普通沥青混凝土设计寿命最多15年，而特立尼达改性沥青设计寿命为30年，可大大节约今后的维护费用。

    c)外掺剂

    由于sma混合料的沥青含量较高，为了增加沥青玛蹄脂的粘附性和稳定性，必须添加一定数量的稳定剂。本工程采用德国dolaint晴纶纤维，掺量为集料总量的0.2%，同时掺加了0.4%的抗剥落剂。

    2、sma沥青混合料组成要求

    在沥青混合料级配组成设计过程中，强调对0.075mm、2.36mm、4.75mm等关键点通过率的控制，混合料拌和机筛网增加3*3 mm筛网，以减少因原材料规格变异性引起集料级配的较大变化。设计沥青混合料的难点在于保证其坚硬的矿物骨架和合适的沥青用量。沥青用量过多，将造成粗骨料之间的分离，易产生油斑；沥青用量过少，混合料将难以压实，空隙率过高，骨料之间的沥青膜过薄，从而影响其耐久性。因此，在实际操作过程中应随时控制每天sma混合料的沥青用量，每天取样进行马歇尔试验、抽提试验，及时了解沥青混合料的油石比、空隙率、稳定度等各项技术指标，并作相应调整。sma混合料以混合料拌和均匀、纤维均匀分布在混合料中、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度。

    根据东海大桥气候特点和交通量要求，东海大桥sma配合比设计按superpave混合料设计方法进行设计，现场采用马歇尔方法作为生产辅助性检验。分三阶段设计：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。

    3、sma的生产和施工

    sma沥青混合料由于采用改性沥青并添加了湖沥青，湖沥青粘度特别大，必须适当提高各生产施工环节的温度。因此拌制过程中，沥青加热温度控制在185℃左右，矿料加热烘干温度控制在200℃左右，混合料温度控制在195℃左右，并在拌和过程中随时对温度进行监控。同时严格控制碾压温度、碾压速度和碾压遍数，碾压时应严格遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。

    三、工程效果、存在问题及改进措施

    从sma沥青路面施工效果来看，构造深度为1.0mm，大于设计要求的0.8 mm，摩擦系数为65bpn，大于设计要求的55 bpn，总体质量达到了较高水平，但也发现一些问题，主要表现在：

    （1）局部地方出现了油斑，原因在纤维拌和不均匀，为了使纤维均匀分布于混合料中，延长拌制时间，sma混合料干拌时间延长到12s，热拌时间延长到45s。

    （2） 平整度不够好，从桥面铺装来看，由于没有整平层，浇注式沥青层上直接铺sma，单靠sma施工保证平整度很难做到，关键从浇注式施工就加强平整度控制，实在偏差大的地方用ac-10垫平。

    （3） 桥面边缘与纵向横向接缝出现渗水现象。sma沥青混合料摊铺时，桥面边缘部分往往需要人工补料，而该处与白带连接，温度散失较快，造成压实度不够；另外两台摊铺机拼接摊铺时，由于混合料温度下降较快，热接缝处的压实度也难以达到设计要求。因此应加强施工过程控制，尤其是摊铺碾压温度和碾压速度的控制，压实应在摊铺后立即进行，控制初压温度在165℃，不低于150℃，终压温度不低于120℃，碾压速度低于3km/h。

    四、结束语

    东海大桥sma沥青铺装层，掺加20％的湖沥青进行改性是成功的，但更要控制好以下技术要点：

（1） 应严格控制原材料的质量。
（2）合理进行混和料组成设计。以控制点原则进行级配设计，以混合料的体积指标作为控制指标确定最佳沥青用量。
（3） 温度是sma生产和施工质量的关键因素，应做好生产过程温度控制，尤其要保证较高的摊铺和碾压温度。
（4） 摊铺时应注重纵向热接缝和横向冷接缝的施工质量。

 ［参考文献］
1、《公路沥青路面施工技术规范》  jtg f40-2004
2、沈金安 . 改性沥青与sma路面 北京：人民交通出版社，1999.7
3、《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》 shc f40-01-2002