高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺分析

姚新国

摘 要：日益增加的超重汽车促进了SBS 改性沥青混凝土路面的广泛应用，为了更好的提升沥青路面的性能，降低生产和交通运输的成本，有必要深入研究SBS改性沥青路面的施工技术。文章依托于SBS 改性沥青的相关理论，结合具体的公路工程项目，研究了SBS改性沥青的选择原则以及如何进行施工工艺的控制来达到路面质量最佳的效果。

关键词：SBS改性沥青；路用性能；施工工艺

中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）12-0157-02

改性沥青作为一种技术含量和附加值都较高的新型优质的筑路材料，尽管会增加路面每平方米的平均造价，但同时它能带来更大的经济效益：一是显著提高了路面质量，增大了道路承载能力；二是可以降低沥青层的厚度，节省沥青混凝土材料；三是路面质量的改善，也提高了运输效益。但鉴于SBS改性沥青混凝土路面技术在我国还不成熟，以下本文结合具体工程项目分析SBS改性沥青混凝土路面施工工艺，希望为提升SBS改性沥青混凝土路面施工质量提供参考。

1 工程概况

我国某高速公路路段全长约45 km，试验路段桩号：71K+500～72K+000，全线共有桥梁5座，涵洞53道，高架桥2座。沥青路面类型为AC-16，SBS原料：燕山4 303。项目依据高速公路建设标准，建设目标为双向四车道，路基宽约30 m。

2 施工材料

2.1 集 料

由于SMA沥青混凝土中加入了纤维，可以帮助矿粉沥青结合料起到分散的作用。因此，SMA需要的填料数量远远比普通沥青混凝土多，一般达到沥青用量的1.8～2.0倍。

矿粉采用磨细的石灰粉和消石灰粉（1%）的混合物作为SMA的填料。添加消石灰粉的目的是增加酸性石子与沥青的粘附性，提高沥青混合料的抗剥落性能。

采用的石灰石矿粉的亲水系数小于l，细度小于0.07mm的含量需要大于75%，并且要求使用干燥、不成團的矿粉。在保存矿粉时还应注意防潮。由于本次试验使用的石子属酸性材料，所以，回收矿粉不能使用[1]。

2.2 SBS的拌和

SBS改性沥青和普通密级配沥青混凝土最大的不同之处为SBS属于间断级配，粗集料粒径单一、量多，细集料很少，矿粉用量多。因此，需要注意拌和过程中可能出现粗集料接不上，细集料常溢仓，矿料供不上的问题。针对这一问题提出的解决方法是：在施工之前，应该要先进行试拌。通过石料的干湿程度对各冷料仓理论上的供料比例进行确定，然后对其与实际生产配合比的用料比例存在的误差进行检测，如果出现较大误差应确定试验值。在进行调整时应注意出料温度的变化规律，禁止操作者对冷料仓的放料比例随意调整。

本次试验路使用的沥青拌和设备是意大利M-120，产量为 100 t/h，正常情况下拌和SMA的产量只有70 t/h。该设备的除尘装置加有一级旋风除尘和二级布袋除尘。一级除尘的回收矿粉含砂量较高，可直接通过螺旋输送经热料提升机进入l号热料仓，而二级除尘回收矿粉含泥量较多，全部予以废弃。

相较普通沥青的贮存时间，SBS改性沥青与SMA混合料拌和后的贮存时间短的多，拌和的量必须当天用完。如果贮存时间太长会造成混合料的表面形成硬壳，而SMA的沥青用量又比普通的混合料用量大，时间一长就会出现沥青析漏的情况，最后造成沥青用量不均的结果。故而当天拌和的必须当天使用完[2]。

用于SMA的矿粉要贮存在室内并注意防潮，罐放细集料时要加盖雨棚，集料堆放时采取分离措施，防止混仓，以提高混合料的质量。

2.3 施工温度的控制

改性沥青路面主要工序施工温度控制，见表1。

为保证SBS改性沥青的施工温度，在施工中要注意这几点：

①施工最主要的问题是如何保证在较高的施工温度下作业。因为SBS改性沥青的粘度加大，温度不够可能会使混合料不均匀，导致摊铺不平整，碾压不密实，直接影响施工质量。因此施工时遇到低温情况需要特别注意。

②因为加入的冷矿粉及纤维数量很大，温度不够高就会导致分散不均匀，所以集料的烘干温度必须要提高到200 ℃以上。

③为了防止混合料表面形成硬壳，在运输过程中SBS改性沥青及SMA混合料都必须加盖棉蓬布。

④在尽可能高的温度下进行施工，混合料的摊铺、碾压都要一气呵成。所有施工工序必须在混合料温度下降到120℃以前结束。

3 施工工艺及效果对比

3.1 施工工艺

SBS改性沥青用槽车运到工地现场送入拌和机。此次应用的SBS改性沥青在与普通沥青混凝土相比，其温度工艺条件大不相同，因交通部的新规范还没颁布，只能在多次试验室的结果上，确定了下面的温度工艺条件。SBS改性沥青用车送到工地后，温度略偏低了几度。

所以在混合料加温时采用了185～195 ℃的温度拌和。每盘拌和的时间比普通沥青混凝土延长了20 s，每盘拌和量少了近1/10。

SBS改性沥青到场温度平均为：157～158 ℃。

摊铺温度确定为：150 ℃～160 ℃。

摊铺速度：1.5 m/min。

此项试验路工程采用了进口的拌和机及摊铺机，通过计算机控制进行拌和及摊铺等，准确地按照预设的温度、级配、拌和质量及摊铺质量进行施工。

在摊铺过程中必须按照规范，缓慢、均匀、连续不间断地进行摊铺，严禁变中途换速度或停顿，以保证路面的平整度。根据拌和设备的产量（70 t/h）把摊铺机的摊铺速度调到l m/min。为尽量减少摊铺机的停顿次数，施工时至少要有3台以上的运料车在摊铺机前等候。换而言之，宁可让运料车等候摊铺，也不能让摊铺机等候运料车[3]。

碾压过程中，初压时用10 t钢碾紧跟在摊铺机后面压1～2遍，复压时可以用钢性碾压机静压3～4遍，或者使用振动压路机进行2～3遍的振动碾压。最后再使用较宽的刚性碾压机进行一次终压就完成了，要注意碾压速度不要超过4～5 km/h。

3.2 结果对比

该试验路段经过三冬两夏的通车使用后，同没有使用SBS改性沥青的路段相比，在耐久性，减少裂缝，抗滑等方面的效果高下立见。使用SBS改性沥青与普通沥青混凝土的差别主要体现为：

①掺加SBS的改性沥青使沥青针入度由原来的62变为50，软化点则从47.2提高到了60.6。而软化点的提高使沥青路面的高温稳定性及抗车辙能力也明显提高了，车辙实验数据，见表2

通车后高速公路图，如图1所示。

②掺加SBS的改性沥青不仅大幅度提高了其稳定度，也显著提高了车辙试验的动稳定度。

③掺加SBS后，沥青与石料的粘结力变强，沥青膜变厚，有效的增加了沥青路面的使用周期。

④由于SBS改性瀝青对拌和温度要求较高，混合料在低温条件下进行拌和会发粘，会对摊铺会造成不利影响。

⑤由于SBS改性沥青在摊铺时也要求较高温度，为了防止表面结块硬化，必须加保温帆布再进行现场运输[4]。

4 结 语

SBS改性沥青以其高温稳定性好，耐久性突出的特点正越来越广泛地应用于高等级公路上，试验表明SBS改性沥青应用在高速公路面层取得了良好的效果。通过本文分析，得出以下结论：

①在基质沥青中掺入适量的SBS改性剂进行改性，不仅能够保证稳定性、抗裂性等性能指标达到设计要求，而且提高了公路路面的质量；

②改性沥青混合料的拌和温度需要进行一定的控制，如果温度过高会影响到改性沥青的粘结力和混合料质量；

③铺摊工艺必须严格按照施工工艺进行，不得随意更改，采用双机联铺方式进行时，两机间距控制在10 m，摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式，摊铺宽度可以调整。

参考文献：

[1] 杨林江，李井轩.SBS改性沥青的生产与应用[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2] 吉永海，郭淑华.SBS改性沥青的相容性和稳定性机理[J].石油学报，2013，（2）.

[3] 闫锋，魏毅，戴月玲，等.沥青抗老化性能的研究[J].抚顺石油学院学报，2014，（12）.

[4] 彭余华，沙爱民，廖志高.车辙试验的影响因素分析研究[J].中外公路，2014，（5）.