SBS改性沥青混合料在公路施工中的应用研究

周俊辉 齐晓晓

摘 要：为满足路面使用功能，延长道路使用寿命，近年来我国基础设施建设投入力度越来越大，对路面施工材料的应用也提出了更高的要求。SBS改性沥青混合料的应用，可提高行车舒适性与安全，是一种技术含量与附加值较高的新型优质筑路材料，此类施工材料在国内得到了大力的推广。为此，本文结合具体案例，对公路SBS改性沥青混凝土路面配合比设计及施工工艺进行了分析与探究。

关键词：SBS改性沥青；工程概况；配合比设计

1 工程概况

某公路工程总长度为45.544km，建设标准为双向四车道，路基宽度为24.5m。为全面提升工程建设质量，降低施工成本，该工程选取SBS改性沥青混凝土路面施工。以SBS—I—C改性沥青SMA—16/SMA—13结构为主，SMA路面结构抗磨耗、抗衰老性与高温稳定性良好，符合施工规定。

2 SBS改性沥青混凝土路面配合比设计

2.1 材料特性

1）沥青。按照该工程所在地质、地形等施工条件，选取SBS—I—C改性沥青用于全线上面层沥青玛蹄脂碎石，且根据施工路段具体情况选择与之相适应的材料，如K15+622.032—K20+336段选取90号A级沥青作为下面层沥青混凝土。根据沥青来源、标号合理分类放置沥青材料，在沥青使用时，要求储罐存储温度在110～170℃范围内。

2）粗、细集料。SBS改性沥青混合料具有较大内摩擦角，集料之间具有显著的嵌挤作用，则其就具有良好的高温稳定性。通常来说，集料石质的坚韧性、颗粒形状等直接对集料嵌挤作用的大小起决定作用。除此之外，因上面层要求必须具备较高的集料抗压碎性，因此集料选择必须具备高强度及良好的耐磨耗性能。

粗集料：本工程选取的粗集料必须具备表面粗糙且形状近似于立方体等特征。

细集料：本工程细集料选取石灰磨制机制砂，这对改性剂沥青混合料高温稳定性提升极为有利。选取机制砂的主要原因在于其通过反复破碎坚硬岩石而形成，棱角性与嵌挤性良好。

3）填料。在改性沥青混合料内矿粉具有至关重要的作用，改性沥青只有在矿粉表面吸附才能充分結合粗、细集料。要求矿粉必须不能具有较高含水率、不能出现污染现象，不得选取回收粉尘作为矿粉材料，且对粒径低于0.075mm的含量加以严格控制。

4）纤维稳定剂。纤维作为SMA路面的稳定剂，其具有稳定、增粘、分散与沥青吸附、吸收作用。该工程选取松散絮状木质素纤维作为SMA上面层选用的纤维稳定剂。一般可在室内放置纤维，要求做好防潮措施。通过沥青混合料总量比例进行纤维掺加量的确定，要求沥青混合料内木质纤维掺加量必须控制在0.3%～0.4%之间。

2.2 配合比设计分析

1）目标配合比。目标配合比的主要内容是明确供料的实际比例和进料的速度。在执行试验的过程中，需在粗细料堆中选取具有一定代表性的样品，同时舍弃那些试验数据结果相差较大的样品。在制备试样时，加热矿料的温度需恒定在180℃，加热沥青混凝土的温度需恒定在170℃，而拌和过程中的温度则应为175℃。对沥青混凝土的每一项指标都进行针对性的验证，直到其可以满足设计要求。

2）生产配合比。生产配合比主要范围五个步骤，分别为：通过试验得到目标配合比、检验集料的颗粒组成、集料筛分、配合比设计和确定用量（以马歇尔试验作为基准和方法）。在设计的过程中，运用目标配合比中效果最为优良的沥青混凝土用量，并对其进行试验，在试验结果分析完成以后，对沥青混凝土的实际用量进行细微的调整，从而得出最佳配合比。

3）设计验证。按照上述设计过程所得的最佳配合比进行沥青混凝土的制备和试验性铺设，对铺设后的效果及各项指标进行检验，为后续的大范围使用总结经验。如果预铺段不能满足设计要求，需要找到其原因，并有针对性的进行配合比重调。

3 SBS改性沥青混凝土路面施工工艺

3.1 混合料拌和

选取间歇式拌和机作为改性沥青拌和机械，在拌和施工中需逐盘打印沥青与各类集料用量、拌和温度等内容。拌和过程中，要求不能出现离析、结块等问题，应保证材料拌和的均匀性。拌和施工中需对混合料实时进行采样与试验，根据施工配合比等规定对混合料内的各类材料含量加以有效控制。在拌锅内同时添加骨料、木质纤维，选取的拌和方式为干拌，随后将矿粉、沥青添加其内，要求掺加矿粉、沥青的时间必须控制在8到13s内。相比一般沥青材料拌和，时间方面应相应地增加5s，完成沥青混合料拌和作业后，需及时做好抽样检查工作，对沥青含量、矿料级配等进行详细检测，确保其满足施工规定。

3.2 混合料运输

施工现场便道应具有通畅性，以此缩短运输时间，加快车辆运行速度。选取自卸式车辆进行装料，要求其载重必须超过20吨。为防止离析问题出现在装料过程中，需遵循“品”字形进行施工，结束装料工作后，可覆盖帆布等材料。如运输混合料过程中车辆保温设施产生故障，需及时采取有效措施进行处理，确保材料温度满足施工规定。为避免施工间断，要求运输车辆充足，其运能必须在拌和、摊铺能力之上，要求摊铺前方卸料等待车辆必须控制在3台以上。

3.3 混合料摊铺

摊铺厚度、平整度必须选取15m以上浮动基准梁自动找平装置等进行有效控制。要求严格遵循相关规定，进行自动找平装置安设，其偏差必须控制在合理范围内。在摊铺施工中，应做好速度低、均匀度良好且不间断，不能有任意速度转变与突然停止现象产生。同时，需在每分钟2.5m内控制摊铺施工速度。摊铺前材料运输车辆必须等待摊铺机，只有这样才能防止等待摊铺时间过长，导致温度下降。

3.4 碾压

摊铺完成以后，需对SBS改性沥青混凝土路面进行碾压，从而提高沥青混凝土的密实程度。碾压过程一般可分为三个步骤，分别为初压、重压和终压。为确保碾压的效果，压力机应时刻保持平缓，根据所用压路机的类型确定适宜的行驶速度，且保持恒定。如果路面的温度在60℃以上，则压路机不能在此停留。

3.5 路面接缝

摊铺机横向接每天都要碰到的，其平接缝的具体做法是：摊铺机驶离现场，由人工将端部混合料铲后再予以碾压，将坡下部分用切割机切掉并清除，缝边涂刷粘层沥青。摊铺机起动前，熨平板要进行预热，将熨平板放在前铺的面层上并与切缝边对齐，下垫木板，摊铺成松铺厚度青混合料摊铺层，用钢轮压路机从前铺的面层上碾压，每次向新铺层推进10～15cm，直至将新铺层压密实，再进行纵向正常碾压，检查接缝平整度是否符合要求。横向接缝应离桥梁伸缩缝20m以外，以确保伸缩缝两边路面表面的平顺。

4 结束语

综上所述，随着我国国民经济的发展，道路交通不断发展，对路面的要求也愈来愈高，传统的沥青路面已不能适应现在的需求。针对这一情况，国内外对沥青材料进行了深入的研究。目前，改性沥青作为一种有效提升沥青品质的途径，得到了广泛地认可和应用，并取得了较好的使用效果。SBS改性沥青以其优良的路用性能得到普遍重视和深入开发，目前已在公路工程路面施工中得到了广泛的应用。

参考文献

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