论改性沥青路面施工技术

陈文楠

(江苏交通工程咨询监理有限公司 江苏省南京市 210036)

论改性沥青路面施工技术

陈文楠

(江苏交通工程咨询监理有限公司 江苏省南京市 210036)

改性沥青路面作为一种引进的新型路面结构，因其特有的的优点，随着我国高速公路建设的发展，得到了广泛的应用。本文简要分析了改性沥青路面施工技术的应用，以供探讨。

改性沥青；路面施工；技术应用

一、改性沥青概述

改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。 改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。其种类有以下几种：

（一）橡胶及热塑性弹性体改性沥青

如天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最为广泛)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青。

（二）塑料与合成树脂类改性沥青

聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、香豆桐树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青。

（三）共混型高分子聚合物改性沥青

用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子聚合物，也可以是事先经过共混形成高分子互穿网络的所谓高分子合金。

二、改性沥青在公路路面的应用

随着交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。经过数十年研究开发，已出现品种繁多的改性道路沥青。当前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用，同时改性沥青也应用到了公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。

三、改性沥青路面的施工技术应用

（一）施工前的准备

1、施工人员培训

路面工程施工前，应对施工人员、技术人员以及试验人员等进行必要的岗前培训工作，避免由于人为原因造成质量问题。

2、设备设施准备

改性沥青施工过程中，需要使用较多的设备，如沥青混合料拌和设备、摊铺设备、运输设备以及碾压设备等等，施工前必须认真做好各种设备的安装和调试工作，以免施工进行中因设备问题而影响施工质量或延误工期。

3、原材料准备

路面开始施工前应将各类材料准备好，并做好原材料进场前的检验工作，一旦在检验过程中发现质量不合格的材料，应不允许其进入施工现场，确保材料质量合格是保障工程质量的根本。

（二）改性沥青的生产

以SBS改性沥青为例，其生产过程包括溶胀、剪切、发育三个过程

1、溶胀

对于SBS改性沥青体系来说，溶胀与相容存在密切关系，溶胀大小直接影响了相容性的好坏，如果SBS在沥青中无限溶胀，则体系变成完全相容。溶胀行为与改性沥青生产、加工工艺和高温贮存稳定性等有密切的关系。 随着温度升高，溶胀速度明显加快，在高于SBS的PS玻璃化转变的熔融加工温度溶胀明显。另外SBS的结构对溶胀行为有明显影响：星型SBS的溶胀速度较线型的慢。相关计算表明，SBS溶胀成分的密度集中在0.97一1.01g/cm3之间。

2、剪切

剪切是整个改性过程中中关键的一步，往往剪切的效果会影响最终的结果。胶体磨是改性沥青设备的核心，它处于高温、高速运转的环境下，胶体磨的外层为夹套结构，设有循环保温系统，同时起减震和降低噪音的作用，胶体磨内部为带有一定数量齿槽的环状动盘和环状定盘磨刀，间隙可以调整，物料粒度的均匀性和胶溶效果由齿槽的深度、宽度及磨刀的数量、形成结构的特定工作区域来决定。随着动盘高速旋转，改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，达到均匀共混的目的。充分溶胀后，SBS与沥青混合均匀，研磨颗粒越小，SBS在沥青中的分散程度越高，改性沥青的性能越好。

3、发育

研磨后，沥青进入成品罐或者发育罐，温度控制在170-190℃，在搅拌器的作用下进行一定时间的发育过程。在这个过程中往往加入某种改性沥青稳定剂来提高改性沥青的储存稳定性。

（三）改性沥青的运输

改性沥青运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前方有五辆运料车方可开始摊铺。运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，以资保温防雨或避免污染环境。采用具有金属探测针的插入式数显温度计检测沥青棍合料的出厂温度和运到现场温度。插入深度要大于15cm。在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱顶面约30am。拌和机向运料车放料时，汽车应前后移动分三堆装料，以减少粗集料的分离现象。

（四）改性沥青的摊铺

改性沥青一般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太多。为了保证路面厚度，提高平整度，采用适宜的平衡梁为基准，缓慢、均匀、连续地均衡摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机熨平板的振动器选用高频、低幅，提高初始压实度及松铺表面的平整度，降低松铺系数。由于改性沥青的粘度非常大，摊铺温度和摊铺速度控制不好，会产生大量的横向裂纹。为消除横向裂纹，施工中要防止摊铺机停顿，拌和机与摊铺机的能力必须匹配，运料车需要备用相应的台辆，一般要求在摊铺机前至少要有3台以上的运料车等候。摊铺温度严格控制在150～160℃范围内，摊铺速度严格控制在1.5m/min 左右。

（五）改性沥青的碾压

在路面工程施工初期，应用三色线划分初压、复压、终压区段以避免漏压现象；采取排压方式，使初压、复压、终压形成流水作业，衔接紧密。复压与终压同步控制。在变换碾压车道时注意：在已经碾压完毕的路段上，并且在停止压路机振动的情况下进行；方向变换一定要缓慢、不能太急，以免破坏沥青混凝土表面。碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。混合料温度较高时可用较少的碾压遍数获得较高的压实度和较好的压实效果，而温度较低时，碾压变得较为困难。实践证明采用振动压路机直接碾压无严重推移，具有良好的效果，可免去初压，直接进入复压。

（六）改性沥青施工注意事项

1、压实质量控制

压实中要考虑到改性沥青粘度较高，所以在压实工序中需适当提高施工温度。碾压按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行压实。在碾压过程中特别需要注意的问题是碾压温度的控制与碾压速度的控制，初压温度控制在160℃到165℃，终压温度不低于120℃。

2、接缝施工质量控制

由于改性沥青混合料的拌和较慢，混合料供料速度跟不上摊铺速度时有发生，纵向接缝就会变成冷接缝，边缘部分在压实后边部很容易塌下去，再继续摊铺时必须将边缘部分切去，可以选择在最后一遍碾压时，压路机边上拖一把切刀，在碾压的同时将边缘切齐。改性沥青混合料结构层大都是做在表面层的，横向接缝做得好与不好，对平整度影响很大。为了提高平整度，一般采用切割成垂直平面的方法。

总结：

改性沥青混合料路面施工是一项技术性强，涉及范围广的系统工程。现代化的施工机械，高素质的人员，成熟的施工工艺科是必要的质量保证手段。在施工过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，才能有效控制改性沥青路面施工质量。

[1]朱永、赵福刚《SBS改性沥青路面的施工质量控制》科技信息.2009（13）.

[2]李之昭、刘新生《改性沥青路面施工质量控制》科技传播.2010（4）.

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1007-6344（2016）07-0016-01