SBS改性沥青路面试验段铺筑及施工质量控制

邵宏灿

摘 要：为满足现代交通发展的形势需求，我国早期修建的大量水泥混凝土路面均面临着提质改造的命运。加铺沥青层可以改善路面使用性能，充分利用旧路面结构强度，且施工效果好。结合具体工程案例，通过旧水泥路面破损状况调查结果，确定了沥青层加铺改造方案，掌握施工技术要点和质量控制措施，最后通过工后检测，表明加铺沥青层施工方案具有可行性。

关键词：SBS改性沥青;试验段铺筑;施工质量控制;路面破损状况

中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：2096-6903（2022）08-0034-03

1 工程概况

某路面改造工程，全长39.025 km，起止桩号为K1182+000～K1221+025，为水泥混凝土路面。全线共分为平原微丘区与山岭重丘区两个路段，具体路面结构如表1所示。

通车运营多年后，路面出现了不同程度的病害问题，主要有断板、错台等，导致车辆通行舒适性下降，甚至局部路段还存在一定行车安全隐患[1]，对道路使用功能影响很大，急需改造。经研究，决定对本路段进行大修改造，即加铺沥青混凝土面层。

2 旧水泥路面破损状况调查与评价

路面使用性能是路面质量评价的主要指标，在路面使用性能评价当中，路面结构性能可通过路面破损状况和路面结构强度评价，而路面功能性能评价则可通过行驶质量和安全性能评价。通过路面使用性能评价，可以确定路面优劣等级，从而制定出一个合理的养护维修方案[2]。因此，对于路面改造施工而言，路面使用性能评价具有十分重要的指导意义。在公路水泥混凝土路面设计规范当中，旧水泥混凝土路面破损状况评价指标主要有两项：平均错台量和断板率，并由此把路面破损状况划分为不同的等级，即“优、良、中、次、差”。

在本路段施工当中，调查主要内容有4个方面：

第一，接缝损坏类，沿路面板接缝位置形成的路面板碎裂情况;第二，裂缝、断裂类，裂缝贯穿于路面板;第三，表面损坏类，在路面板部分位置产生的坑槽等问题;第四，永久变形类，路面未见结构性破坏，出现了永久变形病害，比如错台、拱起、沉陷等。

为了更客观地了解路面现状，正确评价路面破损状况。表2为左右幅路面断板率调查结果，表3为路面错台率调查结果。通过路面破损状况调查分析，可以看出：

第一，通过现场调查可知，路面破损病害以断裂类病害居多，比如，纵向裂缝、横向裂缝、交叉裂缝等，在总板数当中，所对应板块数量在10%以上。除此之外，还存在脱空病害，局部一些板块有接缝碎裂病害。

第二，根据车道、路幅病害统计可见，行车道2的路面破损状况相对较差，右幅评定等级为“次”，相对来讲，硬路肩状况比行车道较高。

第三，本路段全线断板率为11.7%，按照现行设计规范要求，路面破损状况等级为“次”。

第四，在错台率方面，行车道1的错台率明显高于行车道2，在后期路面结构调查当中发现，行车道2的路面结构强度相对较好。究其原因在于车辆行驶过程中，轴重的横向分布不均匀。由于本路段交通量较大，重载问题严重，导致路面破损情况严重。

根据水泥混凝土路面养护技术规范相关要求，当路面破损状况在“中”等级及其以下的情况下，需对全路段进行改造施工。

3 确定旧水泥混凝土路面加铺方案

目前，对于旧水泥混凝土路面改造施工，加铺方法主要包括3类：第1类，当旧水泥混凝土路面状况尚好的条件下，可以借助于旧路面板的结构强度，做一些处治措施，在路表面加铺即可。第2类，旧水泥混凝土路面破损状况严重，且结构强度不足，需碎石化处理旧板，从而为加铺层提供一个相对较强的支持，随后作加铺补强处理[3]。第3类，旧水泥混凝土路面破损状况极为严重，且结构强度极差，这种情况下可将旧路面板作为底基层，并加铺面层。

在旧水泥混凝土路面加铺沥青层时，关键在于旧路面板强度的合理利用，从而降低对沥青加铺层的影响，强化层间界面结合效果。为避免旧路面板出现反射裂缝，可采取的防裂措施很多，比如铺设SAMI应力吸收层、加设土工合成材料防裂层等。想要全面去除旧路面板的不利影响，也可以选择破碎处理、或者挖除再建。

结合工程路面破损状况，考慮到工程所处地区的气候情况，为了提高工程质量，决定采取加铺沥青层的施工方案，试验段为K1184+050～K1184+550，全长500 m。按照由上到下的顺序分析，加铺总厚度为20 cm，方案为4 cmSBS改性沥青SMA-13+改性乳化沥青粘层+6 cmSBS改性沥青AC-20C+改性乳化沥青粘层+10 cmA-70沥青掺纤维SAC-30+改性乳化沥青粘层+旧路面综合处治。针对不同病害情况，在路况较好路段加铺施工时，需提前清理旧水泥混凝土裂缝，并采用SBS改性沥青灌缝处理。为避免路表水下渗，应通过防水卷材贴缝处理，同时也可达到控制反射裂缝产生的目的。对于部分路面板无法直接加铺的状况，需采取换板方案，或进行压浆处理。

4SBS改性沥青路面试验段铺筑要点

4.1 施工准备

试验段总长500 m，大面积施工前，需先进行试验段施工，以此确定生产配合比和施工流程，保证各项工艺均可满足施工要求，以便进一步优化施工设计。在沥青层加铺施工中，采用的加铺材料为SBS改性沥青，温控是一大难题，表4为SBS改性沥青混合料生产温度控制范围。

施工前，需做好各类材料的质量控制和检测工作，保证SBS改性沥青、矿粉、集料等材料的技术指标均可达到要求。

4.2 拌和施工

SBS改性沥青混合料拌和时，需做到以下几点：

第一，布设冷料仓时，为观测输送带细集料供给情况，避免混合料离析，需在接近烘干筒一侧安放细集料，按照集料粒径由细到粗布设至另一侧。

第二，混合料拌和时，严控冷料仓上料速度，由于拌合楼每一个热料仓内的材料粒径不一致，自动计量装置无法对不同粒径的材料控制，仅能控制仓内的重量，只有做好冷料仓上料速度，才能保证拌和均匀。

第三，注重拌和时间控制。在沥青混合料拌和施工中，应保证混合料无花白、无离析、无结团。若拌和时间不足，拌和不充分，则会影响整体混合料质量。为此，应按照拌合楼试拌结果合理控制拌和时间，本工程以45 s为准。

第四，为避免污染路面及周边环境，回收粉尘不得使用，需运送到指定地点全部废弃处理。

4.3 运输施工

混合料拌和后，需及时运送到施工现场。运送前，需先将一层隔离剂均匀涂抹到车厢四周和底部，不得留有多余液体。装料时，需每从拌合楼卸一斗混合料，便挪到一次汽车，放料顺序为“前-后-中”，减少混合料离析。运输过程中，为了避免混合料污染，达到保湿防雨 的效果，可在车顶部覆盖篷布。

运送到施工现场后，需及时检查混合料的到场温度，一般可采用具有数字显示的插入式热电偶温度计，插入深度可控制在15 cm以上，保证温度符合设计要求。

4.4 碾压施工

在试验段碾压施工中，一般可分为3个阶段，即初压、复压、终压。

初压。初压可采用双钢轮压路机施工，碾压方式为组合法，即“静+振”压法，并合理控制碾压速度，速度不易过快。

复压。复压可采用“钢轮压路机+胶轮压路机”组合方式，钢轮压路机振动压实后，再通过胶轮压路机进行碾压。

终压。终压是为了消除明显轮迹，根据本工程实际情况，2遍静压即可。

初压和复压阶段，应采取同类型的压路机，呈梯队形式，不得采取首尾相连的纵向排列，且合理控制各个阶段的压路机碾压速度。在压实作业环节，中途不会有停顿、调头等现象。新旧路段连接部位，要反复碾压施工，保证新旧路段的粘结性能合格，不会发生裂縫、坑槽等危害。压实施工之后，把现场废料清理掉，给养护施工提供基础条件。值得注意的是在压实阶段考虑到整体工程稳定性，需要安排施工人员对施工过程的各项施工参数进行记录核对，做好压实温度和质量检测，保证各方面指标满足工况需求。

4.5 接缝施工

横缝可采取热接缝法，每天施工结束后，在端部通过直尺（6 m）打线，以切割机为工具沿线垂直切缝，并清理干净端部。第二天施工前，采用热沥青混合料进行温边。随后将温边混合料清理干净，在已铺混合料上放置摊铺机熨平板开始进行摊铺施工。待摊铺机驶离后，以人工方式进行整平。

碾压时，压路机应与路线方向垂直，并将支承木板放到路面纵向位置，其长度可满足压路机离开碾压区域。同时，还需控制好错轮宽度，基本上为10 cm，从已经铺设的面层逐步碾压到新铺设面层，最后进行纵向碾压。每碾压一遍，都需检查一次碾压效果，保证压实度满足设计要求。

5SBS改性沥青路面试验段施工质量控制措施

拌和质量控制。在本次加铺沥青层施工当中，采用了玄武岩纤维材料，防止混合料花白、玄武岩纤维聚团是混合料拌和施工控制的关键。一般来讲，混合料花白的原因在于2点：第一，混合料沥青用量小于一般沥青混合料;第二，掺加玄武岩纤维后，对混合料拌和均匀性影响较大。为了避免此类问题出现，需适当增加拌和时间，保证纤维均匀分布，集料和纤维与沥青材料充分粘结。若出现玄武岩纤维聚团现象，则无法改善混合料使用性能，甚至会起到反作用。基于此，在纤维材料投放过程中，需分散投放，也可采用自动投料机，这样不仅可以满足纤维投放量需求，还可以确保分散程度合理。

运输质量控制。与一般沥青混合料相比，玄武岩纤维材料当中，含有大量粒径较大的碎石，且储温能力强，在运输过程中很容易出现混合料离析问题。因此，运输时需多次调整车厢位置，严禁急转弯、急刹车，尽可能避免颠簸。

碾压质量控制。沥青混合料当中，玄武岩纤维具有明显的吸附、加筋及稳定效果，这也加大了压实的困难性。为此，在三个碾压施工阶段，相比一般沥青混合料，需控制好碾压温度，可适当提升10℃，并结合施工现场碾压情况，适当增加碾压遍数。

试验段完工48 h后，进行工后质量检测与评价，检测内容包括：压实度、厚度、渗水系数等，评价各项检测指标是否满足施工规范要求。检测结果如表5所示。

由表5可见，工后检测的各项指标均可满足规范要求，表明加铺沥青层施工方案具有可行性和操作性。

6 结语

综上所述，为研究旧水泥路面加铺沥青混凝土面层施工技术，提高路面使用寿命，依托实际工程，分析旧水泥混凝土路面破损状况，评价等级为“次”，基于对路面状况调查，决定加铺沥青层，工后检测结果表明，渗水系数、构造深度、平整度、压实度等均满足规范技术要求，总体质量较为理想。

参考文献

[1] 程思胜.旧水泥混凝土路面加铺沥青面层设计方法及应用研究[D].徐州：中国矿业大学，2021.

[2] 李博涵.公路施工中沥青路面的施工技术分析[J].交通世界（下旬刊），2020（6）：44-45.

[3] 曹峰，冯绍海.SBS改性沥青路面的设计要点与施工方法[J].交通世界（下旬刊），2018（1）：26-27.