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摘要：对比分析了城市道路中常用的AC型沥青混凝土路面与SMA沥青碎石混合料路面的特点。指出了AC型沥青路面存在的不足，介绍了SMA沥青路面具有高温稳定性好、抗车辙，构造深度大、抗滑性能好，交通噪声低等优点。
关键词：SMA沥青路面；城市道路；应用
当前，我国城市道路中沥青路面应用最广泛的是密级配沥青混凝土（AC），是一种密实型沥青混凝土结构，连续性级配，其矿料级配按最大密实原则设计。密级配沥青混凝土（AC）在强度、耐久性、水稳定性、抗渗性、抗老化性、抗磨损性等方面均表现出良好性能，而且造价适中、管理方便，便于维修。因此，在国内各城市得到广泛应用。但是，在长期使用的实践中发现，由于我国改革开放后经济建设高速发展，交通量猛增，车辆大型化、渠道化、超载严重，加上气候因素的影响，尤其是水损害的破坏作用，使沥青路面建成通车不久即发生早期损坏，达不到设计年限的要求，一般使用寿命仅为设计的50％～70％，制约了沥青混凝土路面的发展。
1密级配沥青混凝土（AC）存在的主要问题
在长期使用中发现，AC型沥青混凝土主要问题表现在：
1）夏季高温情况下易发生车辙、拥包变形。这主要是矿料级配和沥青结合料抗车辙能力差的原因。AC型沥青混凝土属悬浮密实结构，矿料级配中细集料以下部分约占到一半，粗集料较少，且实际上是悬浮在沥青砂浆中，由于粗集料之间有相当大的空隙，故而交通荷载主要是由沥青砂浆承受着，在高温条件下，沥青砂浆的粘度变小，抵抗荷载变形的能力急剧降低，很容易产生永久变形，造成车辙、推拥等病害。
2）在北方冬季低温情况下易发生温缩裂缝、松散。这通常属于非荷载性裂缝，主要取决于沥青结合料性能的优劣。沥青面层在冬季气温骤降、温度反复升降、加上沥青的老化影响下，致使沥青应力松弛性能降低，劲度增大，温度应力疲劳超过混合料的极限或极限拉伸应变，便会产生裂缝，且裂缝随着路龄的增加而不断增加。同时，沥青的温度敏感性影响也容易导致裂缝产生。
3）沥青面层的水损害严重。这主要是沥青混合料透水和结构层内蓄水，在交通荷载和温度胀缩的反复作用下，引起沥青与集料的粘附性和抗剥离性能丧失而导致路面破坏。
4）路表性能及抗滑性能性能不足，恶性交通事故时有发生。AC型沥青混凝土表面相对平滑，构造深度小；在雨天行车容易产生大的水雾和溅水，造成能见度降低；降噪效果较差。
针对AC型沥青混凝土的不足和交通发展的需要，我国与上世纪90年代初开始从欧美引进沥青玛蹄脂碎石混合料路面的设计和施工技术；并于上世纪末期形成了相对完善的SMA沥青路面设计与施工技术标准。随后在我国高速公路中得到了速度推广和应用。截止2012年初，我国建成通车的高速公路中采用SMA沥青路面的已超过2万千米，展现出优良的使用性能。
2SMA路面的组成特点
SMA是一种全新意义上的沥青混合料，它是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构。SMA路面在结构上具有“三多一少”（粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少）的特点；其次，掺纤维稳定剂，材料要求高，空隙率小，构造深度大。路面使用性能得到全面提高。
1）粗集料含量多
SMA是一种间断级配的沥青混合料，依靠粗集料石—石接触和紧密嵌挤而形成骨架密实结构。SMA粗集料必须使用石质坚硬、表面粗糙、形状接近立方体的优质破碎石料。常用的材质有玄武岩、辉绿岩、闪长岩和片麻岩等。SMA粗集料的加工生产不得用颚式破碎机，而应采用圆锥破碎机、冲击破碎机或反击式破碎机。
2）矿粉
矿粉作为沥青结合料的填料，在SMA中用量较大，通常为8％～12％，与添加的沥青和纤维组成沥青玛蹄脂，填充在粗集料中，可大大提高混合料的低温抗裂和高温抗车辙性能。矿粉应采用由石灰石等碱性岩石磨细的石粉。
3）沥青结合料含量多
SMA沥青结合料通常采用SBS改性沥青，且用量较大，在混合料中所占比例比AC型沥青混凝土高1~1.5%。因SMA属于间断级配，其对所用沥青的粘结性要求较高。在工程中应选用针入度小、软化点高、温度敏感性小的改性沥青，以改善高低温变形性能及与矿料的粘附性。
4）细集料含量少
在SMA中小于2.36mm的细集料比例较少，通常不超过10％。细集料应采有机制砂，质量要求坚硬、洁净、有棱角、无风化、无杂质。
5）纤维稳定剂
因SMA中沥青含量较多，为防止沥青析漏，混合料中通常都加入纤维。纤维具有加筋、分散、吸附及吸收沥青、稳定、增粘等作用。纤维种类有木质素纤维、矿物纤维等，其用量一般为沥青混合料的03~0.4%。
6）空隙率小
SMA沥青路面的空隙率一般在3~4.5%，几乎不透水，水稳定好，耐久性提高。
7）构造深度大
SMA沥青路面的构造深度一般在08~1.2mm之间，抗滑性能提高。
3SMA路面的特性
SMA沥青路面独特的结构特性使其集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好，和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强，以及AK路面抗滑性能等优点，同时克服了AC路面的高温稳定性能不足，AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。
4SMA路面在城市道路中的应用及注意事项
基于SMA路面的优良性能，以及其施工技术的不断完善。从2005年以后开始，SMA沥青路面在全国各大城市的快速路和主干道中得到了广泛应用。
SMA沥青路面在城市道路应用中必须注意振动压路机对周围建筑的影响要减到最小，最直接的办法是在混合料高温时紧跟慢压；与路缘石的结合应平顺，横坡的处理、排水的处理应满足使用功能；市政道路平交口施工应采取支线服从主线的原则，保证主线连续摊铺，支线接到主线上，边角地方采用小摊铺机辅以人工进行摊铺。
我院于2012年设计的三亚清华大学数学论坛出口路，位于三亚凤凰机场东侧，起点接三亚机场路，终点至于三亚清华大学数学论坛会址，全长2.1千米，起终点海拔高差将近106米，道路平均纵坡约5.05%，最大纵坡7.88%。该道路为数学论坛区域唯一进出通道，后期工程建设量大，重型车辆多。
鉴于该道路重型车辆多，纵坡大的特点。为提高路面的抗车辙、抗滑、抗推移性能，以及提高沥青路面的水稳定性和耐久性，设计采用了4厘米SMA沥青碎石混合料表面层。
5结语
目前，该项目现已经竣工交付使用4年，经历了3个雨季的洗礼和大量工程车的碾压。在高温抗车辙、抗推移、抗拥包、抗疲劳开裂、抗水损、抗滑和耐久性等方面均经受住了考验，表现出优良的路面使用性能。
但SMA路面造价高、材料要求高、施工技术要求高，以城市快速路、主干路及重要的城市次干路应用为主。城市支路和普通次干路通常长度较短，投资较低，施工水平参差不齐，不宜应用。
参考文献：
[1]李爱国郭平.SMA路面施工与病害防治技术[M].人民交通出版社.
[2]马冬云.浅谈SMA路面技术与应用[G].山西交通科技，2007，02.
作者简介：
徐玉飞（1981-），安徽滁州人，工程师，2005年毕业于扬州大学。