《SMA施工质量控制措施》
作者姓名： 执业师编号： 工作单位：大连宏远路桥工程有限公司
《SMA施工质量控制措施》
1、概述
随着我国公路建设的飞快发展，对沥青路面的使用年限、耐高温性能、低温抗裂性能、水稳性和抗磨耗等都提出了更高的技术要求。路面的强度问题已不再是唯一主要指标，抗车辙、抗疲劳、抗滑、低噪音等问题又成为新的主要技术指标。 采用sMA路面结构就是要解决这些技术问题。但对于施工中经常出现的如渗水、油斑、横向缩裂、空隙率大小不均匀、压实度不足、混合料易产生离析等问题很难控制，给施工质量带来较大的隐患。现就SMA路面施工质量控制及常见的病害原因分折线谈—下我们的体会。
2 、施工质量控制不可缺少的几个主要环节
2.1做好预先试验检测，发挥中心试验室和工地试验室的作用，坚持以试验检测数据指导路面施工是质量控制的重要环节。 要使工程质量完全符合设计施工规范要求，就必须把整个施工过程全面地置于质量检验监督之中来进行。首先要抓好工地试验室的建立、人员的配备和管理，因为试验检测人员的工作能力及有关的专业知识直接关系到试验数据的真实性和可靠性。试验室的设备仪器应能满足面层施工试验检测需要，以保证试验结果的准确性。克分发挥两级试验室的职能，使其能及时准确地提拱必要的数据来指导现场施工。采用必要的试验检测仪器和手段及时跟踪检测，加大检测频率和随时抽检频率，严把质量关，做好预先试验，把事故消灭在萌芽之中。
2.2把好材料进场关，是保证施工质量的关键环节由于SMA是—种嵌型间断级配，对所需材料提出了较高的要求。料场的确定、材料的选用都不容忽视。把好这个关键环节，对施工质量控制及内在质量起决定性作用。
2.2.1 粗、细集料的选用：集料嵌挤作用的好坏，主要取决于集料的材质是否符合技术要求，对4.75mm以上级集料必须使用坚韧粗糙且有棱角的优质石料，如花岗岩、玄武岩。无论选用日附集料，尽管其单质材料符合各项指标，也必须以动稳定度和浸水马歇尔试验来确定其抗车辙性能和水稳定性。对于细集料，尽可能不用天然砂，应选用优质石灰岩破碎后0.3—2.36mm之间的人工砂或石屑。应不合泥土无结团、无风化、洁净并干燥。
2.2.2 填料的选用：矿粉在沥青混合料中的作用至关重要，沥青只有吸附在矿粉表面形成薄膜，才能对其他粗、细集料产生粘附作用。在SMA结构中，矿粉的用量比一般沥育混凝土高—倍左右，因此矿粉的质量尤其重要。应选用强基性矿粉(石灰石)，细度符合要求且不含泥、不潮湿、不成团、无杂质。尽量不使用回收粉，原因是回收场影响动稳定度和马歇尔稳定度，且回收粉中含有其他集料中所含的泥土。同时经过高温后石粉会变脆，使其作用降低。如果必须使用回收粉，那么对粗、细集料的含泥量必须严加控制。
2.2.3 纤维稳定剂。我省普遍用的是本质素纤维(省内自制)，首先它的质量标准必须符合各项技术要求，并且注重运输和保管过程中的防潮，以避免在使用时有团块，影响拌合均匀性。
2.2.4 沥青。要求对每批进场沥青都必须进行检验，除三大指标符合技术标准外，必须对含蜡量、粘度及低温延度进行试验。防止质量低劣沥青混进场，对反复加热的沥育应做沥青薄膜试验以确定期加热损失及造化程度。
2.2.5 沥青混合料，单质材料合格后，必须做沥育混合料有关试验、车辙试验和低温试验，要满足规范要求。
2.3严格控制矿料级配和油石比是保证沥育混合料质要最主要的环节。 SMA路面与普通沥青混凝土路面最大的区别就在于它是间断级配且具有一定的骨料间隙率。但实际馏眺控制材料的组成。由于材料颗粒组成差异很大，多为连续式级配，达不到SMA实际级配要求。如果单一要求合成级配只要进曲线就可以，那么就可能出现粗骨料不足空隙率偏小、油石比大，满足不了骨架作用；或粗骨料偏多，细集料不足，空隙率偏大，油石比小。
根据实际经验掺配时主要控制以下几点：4.75mm通过筛孔比例尽量选在中值28％，16mm通过量控制在93—95％并不得有超尺寸粒径存在0.075mm通过量不小于10％，掺配后用合成级配中的粗骨料(4.75mm以上料)测定骨架间隙率VCAorc，再用混合料的实测密度检验一下混合料中的VcAmix是否小于vC八nRc才能确定其级配是否符合SMA结构。
油石比的控制：油石比应满足沥青填隙率，油石比的大小与采用集料的毛体积相对密度有关，毛体积相对密度越大，石质越密实，沥青用量越小。反之沥青用量增大。
选择最佳沥青用量首先考虑最小用量，估计最佳用量及最大极限用量。在符合矿料间隙率(VMA≥17％)要求的情况下，选用最佳油石比，特别值得注意的是沥青用量不能太少，也不能太大，—定要经过目标配合比验证配合比及生产配合比来确定。实际施工中，由于计量器具因素、人为因素、集料级配因素及填料、稳定剂等多方原因都会影响油石比的变化，所以要求每工作班必测一次，同时测定其级配组成变化情况以及时纠正和调整。避免由于油石比不稳定而出现的泛油或花白料及贪油现象。
2.4 采用好的拌合设备、摊铺、碾压机具是确保SMA路面施工质量的必要环节，SMA路面对拌合设备的要求是必须采用间歇式拌合机，在拌合机满足施工需要的前提下，把握住四个主要系数：拌合及出料温度；各料仓矿料分配；沥青加热朗及油石比；矿粉及纤维系投放数量及时间。
首先根据生产配合比进行试锚拌，通过试验段确定最终配合比，配合比确定后如材料不发生变化，每天应验证—次。材料一旦发生变化，必须重新调整级配，避免人为的任意调整放料数量。同时调整各筛孔，避免发生混料和超尺寸粒径料。实践证明SMA中大于16mm颗粒含量占10％以上并有5％的19mm粒径料时，路面马上反映出粗糙和渗水现象，室内马歇尔和钻孔取芯也能看出空隙率增大。
在拌和过程中尤为注重的是矿粉及纤维系的投放数量和时间：矿粉数量不足，合影响骨料间的粘附性，易产生透水；纤维素投放时间过迟，拌合不均会出现条状、团状油斑；投放数量不足或漏投都会产
生油石比看上去偏大，实际倔小，直接影响混合料的和易性，易产生离析、压实度不好等现象。
SMA对矿料和混合料的加热温度和出料温度较普通沥青混凝土高20 ℃以上，这自腰求必须严格掌握各环节的温度，防止沥青和沥青混合料过热老化。对于潮湿和含水量过大的组、细集料应适当延长加热和干拌时间，出料温度不能过高或过低，并进行覆盖，对加热温度过高的混合料应废掉。摊铺、碾压环节的控制 值得注意的是摊铺前对下层表面的处理，如果不是连续施工，下层表面污染严重，必须清扫干净并均匀洒布粘层油。为减少中间接缝和减少离折，尽量采用全幅作业，最好保持供料与摊铺速度、压实速度平衡一致。摊铺机前至少要有3台以上运料车在等候，必须做到宁可运料车等候摊铺机，也不能摊铺机等候运料车。以保证连续不间断的摊铺，避免等料出现的频繁接缝。SMA混合料粘度较高，易在高温下成型。
对低于摊铺温度的混合料不能继续摊铺，否则会影响压实度，另外还要避免雨天摊铺。SMA路面碾压遵循的原则是：紧跟、慢压、高频、低幅。在高温下碾压尤为重要，上面层较薄，温度下降较快，—定要在最低碾压温度前碾压成型。应严格控制初压、复压及终压温度和遍数，不能过压。在较低的温度下反复碾压，不仅压实度不容易达到，而且把石料的棱角都压掉了部分6dPf可掀翻，路面表面可能出现花白点。
加强检测是控制压实度、厚度、平整度的必要手段混合料的级配、碾压温度、压实功能、压实效果等与压实度有密切关系，试验检测人
员必须及时提供当大的马歇尔试验结果、矿料级配组成、油石比，以用来检查压实度和空隙率。在铺筑试验段时应他好钻孔取芯密度与核子密度仪测得密度的对比试验，实际施工中以核子密度仪进行跟踪检测密切注意压实度的变化，杜绝一切影响压实质量的因素发生。因为一旦碾压完毕，事后任何检测都无法改变其压实结果。
对压实厚度，要通过试验段来确定其松铺系数，摊铺保证SMA路面的平整度相对来说比较困难，首先应保证路面基层、下面层的平整度，施工中采用全幅摊铺、连续摊铺，尽量减少中途停顿，这是保证平整度的关键：其次碾压速度、方向、桥涵、通道等接头处应仔细碾压，尽量采用机械连续稳定操作，避免人工修补。往往是越修越难看，但影响外观质量，平整度也不好。除此之外还要经常检查摊铺机的平衡装置，以免出现因机械故障造成的薄厚不均，高低不平的现象发生。
3、病害原因分析与探讨 3.1 渗水
渗水的原因主要有以下几点因素：
3.1.1 混合料中粗骨料集中，缺少细集料填充，矿粉不足，纤维素漏加或少加而造成混合料空隙率增大，骨料上沥青油膜薄，油石比偏低。
3.1.2 超尺寸粒径含量过多，混合料空隙率增大， 钻孔取样能发现有较多的未经填充的空隙，用表干法测密度时吸水率过大。
3.1.3 低温摊铺、低温碾压，碾压跟不上，碾压遍数不足，压实度达不到要求。钻孔取样可见嵌挤不密实，表干法测密度偏低，马歇
尔稳定度偏低，空隙率大，吸水率大。
3.1.4摊铺机搅笼搅料过快，易造成大小料离析。 料车少，一车一摊铺，使大骨料向两边滑动摊铺机两侧粗骨料集中，构造深度增大，边缘碾压不到位而造成渗水现象。
3.2 油斑 产生油斑的原因大致有以下几点：
3.2.1 油石比偏大。沥青用量偏高时不能完全被填料和细集料所吸附，再经过长距离运输，易出现析漏现象。这样的油斑往往成片状。
3.2.2 混合料拌合时间过短。沥青膜薄厚不均，沥青没有充分裹附，混合料的和易性不好，易产生块状油斑。
3.2.3 使用了潮湿的矿粉。矿粉在拌和机里成团球状，吸附沥青后一经摊铺就会出现细集料集中，再加上碾压振动，玛蹄脂不断上浮，．易产生条状或鱼鳞状油斑。
3.2.4 人工添加纤维素不可能很均匀，由于漏投、晚投、少投，干拌时间不够，纤维没有充分散开或纤维潮湿结团，都会使沥青用量不均匀，过多或过少，易产生圈状或块状油斑。
3.2.5 喷洒粘层油时，局部低洼地段有时会出现乳化沥青拥积现象，在没破乳之前就铺筑上面层会产生继续乳化作用，使油泛到表面上来，出现季节性泛油或间歇式泛油。
3.3 横向裂纹是指摊铺后面层料就出现均匀性横纹，也有在碾压完后出现的。影响因素有以下几点：
3.3.1 超高温碾压。在碾压时加水过多，使热料瞬间冷却，出现缩裂现象并有明显的车辙。
3.3.2 低温施工。施工时温差大，路面温缩易产生间断性的横向裂纹。
3.3.3摊铺速度不均匀也会出现横向裂纹。 3.3.4 最主要的是来自于基层的影响。 3.4混合料离析问题：
造成离析的主要原因有：材料自身不均匀(级配组成不合理)、拌和过程中的不均匀因素、运输过程中的离析、摊铺过程中的离析、混合料压实不均匀造成的离析等。SMA路面的早期病害和破坏与综上所述原因有直接关系，实质上就是混合料的均匀性和离析的关系。离析是指混合料中的粗、细集料和沥青用量的不均匀，偏离了级配区，使在粗骨料集中的部位往往空隙率过大，沥青含量偏小，会加速出现水损害、坑槽等病害；而细集料集中的部位则沥青含量偏多，空率隙过小，从而导致路面出现车辙和永久田径，并出现泛油。
3.5 空隙率偏大与偏小问题： SMA路面空隙率是一个关键性控制指标，直接影响路面的压实度。空隙率决定了沥青混合料的性能和使用寿命，空隙率大，粗骨料嵌挤牢固，热稳定性能好、不易起波浪、拥包等；但渗水严重，面层容易剥离脱落。空隙率小，结构层密实，抗渗水性能好；但夏季容易汪油，骨料间形不成骨架作用，摩阻力降低，路面容易产生车辙、拥包等病害。针对这些易产生的病害，最主要的就是预防和加强施工过程中的质量控制。
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