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摘要：SMA因其优良的路用性能逐渐得到广泛应用。但SMA敏感性高，对原材料及施工质量要求高，施工难度大于其他沥青混合料。因此，本文从原材料的选择开始，对施工技术的各个环节进行探讨，分析施工技术及质量控制要点。
关键词：SMA 施工 技术
1. SMA技术简介
沥青马蹄脂碎石混合料（Stone mastic asphalt），简称SMA,是由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料和较多的矿粉填料组成沥青玛蹄脂，填充于间断级配的粗集料骨架的间隙，组成的沥青混合料。
1.1 SMA技术的起源与发展
SMA技术在上世纪六十年代起源于德国，因其性能优良而迅速推广到全欧洲。1992年，我国在首都机场高速公路中首次使用SMA技术。此后该技术被推广到多省多地。2002年，交通部提出了符合我国国情的《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》，SMA技术在我国得到全面推广。
1.2 SMA的结构特点及优点分析
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2.SMA的原材料选择
SMA对原材料的各项指标要求，在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中有明确详细的规定，在此不再赘述，本文主要从原材料对SMA性能的影响的角度入手，分析原材料的选择原则。
2.1沥青
用于SMA的沥青必须具有较高的黏度，与集料有良好的粘附性，以保证混合料具有足够的高温稳定性和低温抗裂性。因此，推荐使用SBS改性沥青。
2.2.粗集料
粗集料颗粒之间的嵌挤作用决定了SMA混合料的高温稳定性。因此，粗集料应选择石质坚硬、表面粗糙、富有棱角、抗压碎能力强、耐磨耗、外观接近立方体，嵌挤性能良好的碎石，并严格控制其针片状颗粒含量。若采用破碎砾石，还需控制碎石颗粒100%具有一个以上的破碎面。
2.3细集料
细集料在SMA中的所占比例虽然少，但其对SMA性能的影响却很大，应选用机制砂，且石质坚硬，具有良好的棱角性和嵌挤性能，有利于提高SMA混合料的高温稳定性。
2.4.矿粉
SMA必须选用石灰石磨细的矿粉。不得使用回收粉。石灰石矿粉与沥青的黏附性好，有利于形成细料玛蹄脂，将粗细集料粘附在一起。
2.5.纤维稳定剂
纤维是SMA的必要成分，在混合料中起加筋、分散、稳定、增粘、吸附以及吸收自由沥青的作用，它可以提高沥青玛蹄脂与集料之间的粘结力，提高混合料的耐久性，改善混合料的高温稳定性。
SMA可以选用木质素纤维、矿物纤维和聚合物纤维，推荐选择木质素纤维。
3.SMA的配合比设计简介
3.1SMA的配合比设计原则
SMA的配合比设计通过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段，确定矿料级配及最佳沥青用量。
SMA的配合比设计采用马歇尔试件体积法，矿料级配采用间断级配，粗集料必须具有互相嵌挤紧密的骨架，以使SMA混合料具有骨架-密实结构。填充在骨架间隙中的沥青玛蹄脂胶浆必须符合最小沥青用量要求，马歇尔试件空隙率必须在要求的范围内。
通过析漏试验确定最大沥青用量，通过肯塔堡飞散试验确定最小沥青用量，两个试验相结合，可以确定一个合理的沥青用量范围。通过渗水试验测定试验路段碾压成型的混合料的渗水系数，以检验配合比设计。
3.2SMA的配合比设计步骤简介
SMA的配合比设计步骤应严格按照《公路沥青路面施工技术规范》中的规定执行，现将具体步骤以及需注意的问题简述如下：
3.2.1目标配合比设计
3.2.1.1确定矿料配合比例
（1）SMA采用间断级配，其级配范围应符合规范规定。
（2）确定矿料初步配合比例：在调整各种矿料比例时，应设计三种不同粗细的级配，3个级配的矿粉含量宜相同，且0.075mm筛孔的通过率为10%左右。
（3）测定密度：粗集料为毛体积相对密度，细集料、矿粉为表观相对密度。
（4）根据集料的平均毛体积相对密度并结合经验确定制备马歇尔试件的初试油石比。
（5）按照初试油石比和矿料级配制作马歇尔试件。每个级配至少取4个沥青用量成型马歇尔试件，试件的毛体积相对密度由表干法测定，并计算SMA混合料的各项物理性质指标。
（6）从3个初步级配的试验结果中选择符合VCAmin ＜VCADRC及VMA＞17%的级配作为设计级配。当有1个以上的级配同时符合要求时，以4.75mm筛孔通过率大且VMA较大的级配为设计级配。
3.2.1.2确定最佳沥青用量
（1）根据上述试验结果，以0.2%~0.4%为间隔，调整3个不同的油石比制作马歇尔试件，计算各体积指标。
（2）进行马歇尔稳定度试验，检验稳定度和流值是否符合规范要求。
（3）绘制各种体积指标与油石比的关系曲线，根据空隙率3%~4.5%，确定最佳油石比OAC。
3.2.1.3配合比检验与调整
按照确定的矿料级配和最佳油石比OAC，进行谢伦堡沥青析漏试验、肯塔堡飞散试验、车辙试验、水稳定性试验、渗水系数和构造深度检验。并根据检验结果做相应调整。
3.2.2生产配合比设计及试拌试铺验证
生产配合比应以热料仓材料级配为基础进行，设计步骤同上。拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，检测各项指标。
4.SMA的生产及施工质量控制要点分析
4.1温度控制：生产及施工各阶段的温度应遵照规范执行，注意当气温较低时，施工温度应适当提高。
4.2混合料的拌和：应采用间歇式拌和机。生产过程如下：热集料投放→纤维投放，干拌→矿粉投放，干拌→SBS改性沥青投放→搅拌（45秒~50秒）→卸料。
4.3运输：运料车的数量应与摊铺能力和运距相适应，确保不间断供料。装料时车辆应前后移动三次，平衡装料，避免离析。运输全程覆盖保温、防污染，不得随意停歇。
4.4摊铺：摊铺前清理路面，摊铺机熨平板提前预热至100℃以上，摊铺过程必须缓慢、均匀、连续，速度宜为2-4m/min。摊铺机的螺旋布料器应保持匀速旋转，布料均匀。松铺系数应由试验段得出。
4.5碾压：采用10吨以上的钢轮振动压路机遵循“高温、紧跟、匀速、慢压、高频、低幅、先边后中”的原则。先静压一遍，再复压3~5遍，最后终压。严格控制碾压速度（不得超过5km/h）和遍数。
4.6开放交通：SMA路面施工结束48h后方可开放交通。
5.质量控制要点：
质量控制包括原材料质量控制、配合比设计、施工过程质量控制三个方面。SMA的集料间断级配结构导致施工敏感性大，对原材料质量要求高，易碾压同时又难以控制碾压质量，因此，SMA的质量控制尤其关键。
5.1原材料及配合比设计：应严格按照规范要求选择原材料，严格执行配合比。生产设备应带自动称量及测温设施，定期检定，确保称量和温度控制精准。
5.2生产时拌合时间应充足，确保纤维分散均匀。
5.3混合料出厂时要有专人检查，若混合料拌和不匀、离析、花白料、温降过多、温度过高(高于190℃)，应废弃。
5.4混合料运至施工现场后先检测温度。摊铺后立即碾压。初压开始温度、碾压终了的表面温度应满足规范要求。不得在低温状态下反复碾压，以免压碎石料，破坏集料的嵌挤结构。
5.5若发现初压有明显推拥，应检查矿料级配及油石比是否合适。
5.6不得采用轮胎压路机，以防搓揉过度造成沥青玛蹄脂上浮。
6.总结
SMA因其优良的路用性能应用越来越广泛，其高温抗车辙、低温抗裂、耐疲劳、水稳定性，雨天抗滑性能等指标都优于密级配沥青混合料，而且SMA使用寿命长，路面整体强度高，稳定性好。
但SMA敏感性高，对原材料质量及施工质量要求高，使其施工难度大于其它沥青混合料。因此，想要得到高质量的SMA路面，必然要对各个环节严格控制。
参考文献：
1.公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）
2.公路工程试验工程师手册，人民交通出版社