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靖安高速公路（延安段）SMA路面施工作业指导书概况安塞至靖边高速公路（延安段）K49+777.858—K67+845段上面层工程,采用4cm厚SBS改性沥青玛蹄脂碎石路面13型（以下简称SMA-13），全长为18.067公里，另包括镰刀湾互通区部分，施工面积为平方米。SMA具有较好的高温稳定性和低温抗裂性，能保持较好抗滑能力和平整度、减少噪音、提高路面舒适度等优点。为正确指导上面层SMA-13的施工作业，规范其操作规程，特制定本指导书。1.总则1.1铺筑SMA-13面层时，除本指导书外，应遵照交通行业标准《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032）及《公路改性沥青路面施工技术规范》（JTJ036）的规定执行。1.2SMA是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架组成一体的沥青混合料，是一种嵌挤密实结构。2.SMA的特点2.1在SMA的组成中，矿料是间断级配，粗集料占到70%以上，粗集料颗粒之间有良好的嵌挤作用，沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力，因而有较强的高温抗车辙能力。2.2SMA使用矿粉多（8-12%），沥青多（5.5-6.5%），又使用纤维作稳定剂，由此组成的沥青玛蹄脂包裹在粗集料表面，充全填充集料间隙，对骨架有较好的粘结作用，因此具有较好的低温抗裂性能。2.3SMA混合料的内部空隙率很小（4%左右），渗水很少，再加上玛蹄脂与集料的粘结力好，混合料的水稳定性也较大改善。2.4SMA一方面要求采用坚硬的耐磨的优质石料；另一方面矿料采用间断级配，粗集料含量高，路面压实后表面形成较大的空隙，构造深度大，同时解决了抗滑与耐久的问题。2.5SMA的混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小，沥青与空气接触少，因而具有良好的耐久性。2.6SMA路面密水性好，对下面的沥青层和基层有较强的保护作用和隔水作用，使用权路面能保持较高的整体强度和稳定性。2.7造价高，对路基与路面的施工质量要求较高。2.8改性剂必须完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能。2.9材料要求高的特点，特别是对粗集料的坚韧性、颗粒形状和棱角性的要求很高；2.10只有在高温状态下碾压才能达到密实效果，且不产生推拥，这是SMA的一个重要特征；3、材料3.1粗集料3.1.1粗集料应采用质质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质，且质地坚硬，有足够强度，表面粗糙，形状接近立方体，有良好的嵌挤能力的破碎集料，本工程采用的粗集料为陕西蓝田科旺达石料厂生产的辉绿岩碎石。其质量符合下表要求：SMA表面层用粗集料质量技术要求指标单位技术要求实测指标石料压碎值不大于%2012.3洛杉矶磨耗损失不大于%28视密度不小于2.602.776吸水率不大于%2.00.75与沥青的粘附性不小于55坚固性不大于%122.3针片状颗粒含量不大于%158.2水洗法0.075mm颗粒含量不大于%10.4软石含量不大于%31.0石料磨光值不小于BPN38具有一定数量破碎面颗粒的含量不小于具有一个破碎面的颗粒具有2个或2个以上破碎面的颗粒%10090符合要求3.1.2用于SMA的粗集料应为反击式破碎机进行二次破碎加工的碎石。3.1.3粗集料颗粒良好，针片状含量小于10%。3.1.4经检验，上面层所采用的粗集料能够满足级配要求。3.2细集料3.2.1细集料采用专用的细料破碎机现场生产的机制砂。应干净、坚硬、干燥、无风化，有适当的级配，并与改性沥青有良好的粘附性。其质量要求符合下表的技术要求：SMA面层用细集料质量技术要求指标单位技术要求试验方法视密度不小于2.50随时坚固性不大于%12随时砂当量不小于塑性指数粗糙度3.3矿粉3.3.1矿粉使用铜川骊山水泥厂生产的磨细石灰石粉。3.3.2矿粉含水量不得大于1%，贮存必须采取防水措施，保证进料时能自由流出。3.3.3矿粉的技术指标和检验频率见下表矿粉的技术指标和检验频率表序号指标单位指标值频率备注1表观密度g/cm3≥2.5随时2含水量%≤1随时3亲水系数--1随时4塑性指数%4随时5粒度范围0.6mm%100随时0.15mm90-1000.075mm75-1006外观--无团粒结块随时7加热安定性--实测记录随时3.4沥青结合料3.4.1用于SMA的沥青结合料必须具有较高的粘度，与集料具有良好的粘附性，以保证有足够的高温稳定性和低温韧性。本工程中采用性能优越的新疆金石沥青公司生产的“金石”牌SBS改性沥青作为结合料。SBS改性沥青技术要求和检测频率如下表SBS改性沥青技术要求和检测频率表序号沥青状态常规指标单位指标值频率1原样针入度（25℃，5s，100g）0.1mm70-80每批/每1000桶一次2针入度指数PI）≥-0.6每批/每1000桶一次3延度（5℃）cm≥35每批/每1000桶一次4软化点（环球法）℃≥70每批/每1000桶一次5135℃运动粘度Pa.s≤3每4000桶一次6闪点℃230每批/每1000桶一次7溶解度%99每批/每1000桶一次8弹性恢复（25℃）%≥80每批/每1000桶一次9储存稳定度离析，48h软化点差℃≤2.5每批/每1000桶一次10细度μm≤5每4000桶一次11老化后质量变化%≤1.0每批/每1000桶一次12残留针入度比（25℃）%≥65每批/每1000桶一次13延度（5℃cm≥25每批/每1000桶一次3.4.2现场接收沥青材料时，必须同时验收产品质量合格文件、产品说明书（产品名称、代号、标号、运输和存放条件、使用方法、生产工艺、环保安全等）3.4.3本工程使用的改性沥青为成品改性沥青，通过沥青脱桶设备进行加热后，送入沥青储存罐内进行储存。3.4.4在沥青储存过程中，应经常检验改性沥青的离析情况，各项指标应符合规范规定的技术要求，为防止离析，在沥青罐顶端分别加装电动搅拌器，对改性沥青进行定期二次搅拌，搅拌器每三小时搅拌一次，每次搅拌20分钟。同时采用在不同的沥青罐中间互相交流的方法，也可以在不同程度上防止储存改性沥青的离析。3.5纤维稳定剂3.5.1本工程采用北京垦特莱公司生产的“垦特莱”牌木质素纤维作为纤维稳定剂，以改善沥青混合料性能，吸附沥青，减少析漏。其质量应符合下表的技术要求：木质素纤维质量技术要求试验项目指标试验方法纤维长度6mm灰分含量18±5%，无挥发物PH值7.5±1.0吸油率不小于纤维质量的5倍含水量5%（以质量计）3.5.2木质素纤维能承受250℃以上的环境温度不变质，不发脆，且对环境不造成危害，不危害身体健康。3.5.3纤维稳定剂的掺加比例以沥青混合料总量的质量百分率计算，通常情况下用于SMA路面的木质素纤维不宜低于0.3%，必要时可适当增加纤维用量。纤维掺加量的允许误差宜不超过±5%。3.5.4纤维应存放在室内或有棚盖的地方，在运输及使用过程中应防止受潮、结团，已经受潮、结团不能在拌合时充分分散的纤维，不得使用。4、配合比设计4.1设计原则4.1.1SMA混合料的配合比设计，应遵循现行规范关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段，确定矿料级配及最佳沥青用量。4.1.2SMA配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法。其必须具有互相嵌挤紧密的粗集料骨架。对SMA-13，SMA的粗骨架是4.75mm以上的粗集料。填充在SMA的粗集料骨架间隙中的沥青结合料，应符合最小沥青用量的要求，马歇尔试件的空隙率必须在要求的范围内。4.2设计标准4.2.1SMA-13矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合下表要求：SMA-13混合料矿料级配范围表筛孔1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过筛孔的百分率10090-10050-7520-3415-2614-2412-2010-169-158-124.2.2改性沥青SMA-13的配合比设计，应符合下表要求：SMA马歇尔试验配合比设计技术标准试验项目单位技术要求马歇尔试件击实次数两面击实50次空隙率%3-4矿料间隙率不小于%17.0粗集料骨架间隙率VCAmix不大于VCAdrc沥青饱和度%75-85最小油石比，合成集料毛体积相对密度2.9不小于2.8不小于2.7不小于2.6不小于%%%%5.65.86.06.2稳定度不小于kN6.04.2.3改性沥青SMA-13设计配合比检验，应符合下表要求：SMA配合比设计检验指标检验项目单位技术要求谢伦堡沥青析漏试验的结合料损失%不大于0.1肯塔堡飞散试验的混合料损失（20℃）%不大于15车辙试验动稳定度次/mm3500水稳定性：残留马歇尔稳定度冻融劈裂试验残留强度比%%90以上80以上试件渗水系数ml/min≤80低温弯曲试验破坏应变με25004.2.4沥青混凝土面层的设计空隙率范围为3-4%，控制粉胶比在1.8-2.0。4.2.5合成的级配曲线必须严格控制，不得有锯齿形交错。4.2.5SMA-13采用改性沥青加抗剥落剂，掺加木纤维素含量为混合料总重量的0.3%。5、施工工艺5.1施工温度5.1.1改性沥青SMA路面宜在较高的温度条件下施工，当气温或下承层的表面温度低于10℃时不得铺筑SMA路面。其正常的施工温度范围见下表：SMA路面的正常施工温度范围工序使用SBS改性沥青（℃）测量部位改性沥青加热温度170-180沥青加热罐改性沥青加工最高温度190储存罐集料加热温度190-200热料提升斗SMA混合料出厂温度170-185运料车混合料最高温度195运料车混合料贮存温度拌合出料后降低不超过10贮存罐和运料车摊铺温度不低于165摊铺机初压开始温度不低于155摊铺层内部复压开始温度不低于140碾压层内部碾压终了温度不低于130碾压层内部开放交通时的路表温度不高于50路表面5.1.2沥青结合料的加热温度或改性沥青的加工温度不得超过180℃。5.1.3沥青混合料的温度应采用具有金属控测针的插入式数显温度计测量，不得采用玻璃温度计测量。在运料车上测量时宜在车厢板下方打一个小孔插入不少于15cm量取。碾压温度可借助于金属改锥在路面上打洞后迅速插入温度计测量得到。5.2拌和5.2.1改性沥青SMA混合料采用CA-LONG3000型间隙式沥青拌和机拌和，配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备，逐盘打印各传感器的数据，每个台班作出统计，计算矿料级配、油石比、施工温度、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数，进行总量检验，并作为施工质量检测的依据。5.2.2施工中，应坚持天气情况调查，每天拌合站开盘前，应掌握天气情况是否符合施工SMA路面，不符合时，不能强行进行混合料的拌合。5.2.3拌和机应配备专用的纤维稳定剂投料装置，直接将纤维自动加入拌和机的拌和锅或称量斗中。添加纤维应与拌和机的拌和周期同步进行。松散的絮状纤维应采用风送设备自动打散上料，并在矿料投入后干拌及喷入沥青的同时一次性喷入拌和机内。5.2.4SMA混合料拌合方法：将粗集料加入到拌和机的同时，加入纤维，适当干拌保证纤维能充分均匀地分散在混合料中再加入矿粉，干拌15S左右，喷入沥青后湿拌50S左右，使所有集料全部裹覆沥青结合料，使混合料拌和均匀为标准。5.2.5每天开盘前应对拌合设备进行检查，仪表显示的数据和实际数据是否相符。停拌后要对设备进行及时保养、检修，使设备经常处于完好状态。5.2.6正式施工前，应对冷料仓反复调整，使热料仓和冷料仓进料互相匹配，防止待料，减少溢料。5.2.7混合料装车前，贮存仓要贮存一定数量的混合料，不能随拌随装，应一次装满一车为宜，贮存仓有自动保温设备，可以防止温度损失。5.2.8拌和好的SMA混合料应随拌随用，不宜储存时间过长，以免发生析漏，造成沥青用量不均匀。5.2.9要严格控制沥青加热温度、集料加热温度、拌和温度、出厂温度。出厂温度高于195℃的混合料必须废弃。要随时观察出料冒烟的情况，如果冒的是白烟属正常情况，如果冒浓浓的青烟，就应特别注意，立即检查温度是否超过规定值。5.2.10为方便检查人员、上料车辆、指挥人员和拌合站操作室之间能及时勾通拌合过程中出现的各种情况，检查人员和指挥人员配备对讲设备，拌合