浅议改性沥青在高等级公路路面中的应用

赵建峰

(甘肃省天水公路管理局清水公路管理段，甘肃 天水 741000)

0 前言

随着西部大开发战略的逐步实施，我省高等级公路的建设事业得到了快速发展。高等级公路由于工程艰巨、投资较大，其安全、高效、顺适、耐久等所应具备的性能显得尤为重要。路面做为与行车直接接触的工程项目，在使用的过程中必然要接受行车荷载、温差应力、水侵蚀等实际情况的考验。由于各种因素的影响，我省部分已竣工通车的高等级公路路面也有不同程度的破坏。笔者曾就高等级公路路面破坏现象在我省及周边省(区)范围内进行过考察，实际情况是各省(区)都不同程度地出现了路面破坏的问题，造成路面破坏的原因众多，为了减少路面破坏现象的发生；各省(区)也根据实际情况采取了许多有效的措施。近年来.随着新技术、新材料在高等级公路中的应用.改性沥青也在国内一些项目中逐步使用。但由于其造价相对较高，在南方经济条件较好的省(区)使用较多，从目前使用的情况来看，其效果明显，有效地减少了路面病害，应该说随着我国经济的发展，高等级公路路面使用改性沥青是今后的发展趋势。

1 改性沥青在我省使用的现状

改性沥青的应用就广义来说，没有特别不能使用的地方，可以说对所有公路都是适用的，都可以起到延长路面使用寿命的目的，改性沥青可以用在新修公路的上、中、下面层的任何一层，也可以用于旧路维修和罩面。在国外发达国家改性沥青已经得到了普遍使用，我国由于受投资限制还仅限于部分路段使用。就我省的实际情况而言，由于我省的经济条件较差，修建高速公路的资金十分缺乏，还不可能大量地、普遍地使用改性沥青。在这种情况下，改性沥青在我省也只能使用于个别路段。从目前使用的情况看，我省使用改性沥青的高等级公路也仅限于在上面层或上、中面层，根据拟建项目的交通量、车型构成等，对于上面层一层改性尚不能满足要求的路段采用了两层改性。近年来，我省已在高速公路项目中使用了改性沥青。

2 改性沥青的性能

对改性沥青混合料来说，它的改性效果随改性目的而不同，往往通过与未改性的混合料比较，以评价改性后提高的程度。总体来说改性沥青以下几个方面的性能较为突出。

2.1 高温稳定性能

目前采用改性沥青混合料，最大的期望就是提高高温抗车辙能力，这也是我省几条高速公路所关注的问题之一。根据国内外的研究和经验，采用改性沥青可较大地提高沥青路面的高温稳定性，若与普通沥青混凝土比较，其效果明显。结合我省的气候条件，从《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF4—2004)(以下简称规范)可以看出，普通沥青混合料的动稳定设计标准一般要求不小于800次／mm，而改性沥青混合料的稳定设计标准则要求不小于2400次／mm。

2.2 低温抗裂性能

改性沥青的低温抗裂性能若与普通沥青混凝土比较有明显的提高，但一般不如高温抗车辙性能突出。从改性沥青来说，SBS、SBR等热塑性橡胶类及橡胶类改性沥青对低温抗裂性能效果较好，热塑性树脂类的EVA、PE则不明显，有时甚至可能还有负面影响。

2.3 水稳定性能

改性沥青使沥青结合料与集料的粘附性增加，沥青混合料的水稳定性比不改性的普通密级配沥青混合料要好。特别是我省酸性石料多，中性少，而石灰岩作为路面用石料太软，这是我省路面用石料的特点也困难.因此沥青结合料与集料的粘附性在我省显得尤为重要。从规范中可以看出，要求普通沥青混合料浸水马歇尔试验残留稳定度不小于750A，，而改性沥青混合料的浸水马歇尔试验残留稳定度不小于80%。

通过以上分析可以看出改性沥青与普通沥青相之而言，其几个主要性能都得到了很大的提高，尤其是高温稳定性能及低温抗裂性能效果突出。由于我省大部分地区干燥少雨、温差大.因此提高沥青混凝土的高温稳定性和低温抗裂性能至关重要。

虽然相对普通沥青而言，改性沥青的几个主要性能都得到了提高，但改性沥青不是决定沥青路面质量好坏的关键因素。由于出现路面病害的原因较多设计、施工、路面所采用的材料、路基的压实度等都对路面质量有直接的影响，同时较普通沥青而言，改性沥青路面的施工也较难控制。

3 改性沥青路面的施工

改性沥青路面施工工艺较为复杂，质量也较难控制，笔者曾就此翻阅了许多相关资料，也曾请教于有关专家，本文就改性沥青路面施工中应注意的因素做一简单的总结，以便在相关工作中可作参考。

3.1 施工温度

由于改性沥青的粘度增大，保证较高的施工温度成了施工的最主要的技术关键。一般情况下；可在普通适沥青混合料施工温度的基础上提高10—20℃，适宜的施工温度应通过现场试验确定。

3.2 改性沥青的拌制

结合我省兰临、刘白、宝天、平定等高速公路改性沥青路面设计、施工等方面，前几年由于我省现场制备改性沥青的经验较少、技术不成熟，为了控制改性沥青的质量多采用桶装改性沥青，近年来现场制备改性沥青在我省逐步采用。

3.3 改性沥青混合料的运输和摊铺

改性沥青的粘性较大，运料车的车厢底部要涂刷较多的油水混合物。而且为了防止运料车表面混合物结成硬壳，运料车运输过程中必须加盖苫布，运料车的数量也要适当增加。由于改性沥青混合料的粘度较高，摊铺温度高，因此其摊铺阻力要比普通混合料大。当下层洒布粘层油时，一般的轮胎式摊铺机可能顶不动运料车，产生打滑现象，所以对改性沥青一般需要使用履带式摊铺机摊铺，而且摊铺机的摊铺宽度也不能象普通混合料那样伸长的太多。

3.4 改性沥青的碾压成型

改性沥青混合料的压实工艺，除了提高碾压温度外，与普通沥青混合料没有太大的区别，对压实机具也没有特别要求，压实机械型号一般先轻后重。在高温下碾压显得特别重要，温度降到一定程度时，碾压显得无能为力，因此摊铺完成后需要及时碾压。工程上一般掌握的碾压最低温度为130℃，并应在混合料温度降至120℃前结束碾压作业，具体的温度应在施工前通过试验确定。

3.5 改性沥青路面的接缝

改性沥青路面的接缝处理要比普通混合料困难一些。如果到第二天处理接缝，将会发现改性沥青混合料非常坚硬，所以一定要防止出现纵向冷接缝，当不得不采用冷接时宜采用平接缝，也可采用自然缝。用两台摊铺机成梯队摊铺时，如果相距太远，纵向接煞也有可能不能保持热接缝状态。如果路面横向宽度太大，不可能一次全幅铺筑时，冷接缝的处理也将是个难题。要在改性沥青路面每天施工完工后，在其尚未面层采用平接缝，宜在当天施工结束后切割、清扫、成缝。

4 结束语

影响高等级公路路面质量的因素很多，改性沥青在我省高等级公路中的应用还是起步阶段，在工程实践中要求我们在实地调查的基础上，优化设计、确保施工质量、加强后期管理，同时也要及时对我省已建成通车及在建的项目加强总结，以便进一步了解改性沥青的特点、效果及施工工艺，提高我省高等级公路路面的质量。