公路改性瀝青混凝土路面施工及實踐

張長明

【摘要】近年來隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)突飛猛進(jìn)，交通容量急劇擴(kuò)大，對道路質(zhì)量、穩(wěn)定性以及使用壽命都提出了更高的要求。因此，在路面材料的選擇及其施工技術(shù)方面應(yīng)緊跟時代的發(fā)展要求，確保道路工程的高質(zhì)量。本文探討分析了改性瀝青混凝土這一新型路面材料的特點(diǎn)和施工工藝，以及施工控制。并列舉了使用改性瀝青新材料修建的南洛高速公路的成功案例，進(jìn)一步驗證了改性瀝青混凝土在提高道路工程質(zhì)量方面重要意義。

【關(guān)鍵詞】改性瀝青混凝土；公路工程；施工實踐

一、背景

在市政公路建設(shè)中，水泥路面往往會出現(xiàn)裂縫、斷板或破碎等結(jié)構(gòu)性破壞情況，使得實際應(yīng)用時間達(dá)不到預(yù)期設(shè)計的使用年限[1]，同時，路面結(jié)構(gòu)的改變導(dǎo)致其凹凸不平，不但使得行駛舒適性降低，而且也大大增加了修護(hù)費(fèi)用和養(yǎng)護(hù)難度，無法滿足目前高速發(fā)展的運(yùn)輸業(yè)需求。因此，為了減少這種不利狀況的發(fā)生，公路建設(shè)施工方直接在水泥路面的表層加鋪一層改性瀝青混凝土面層，能很好地改善舊水泥路面，而且施工方法簡易，對交通和環(huán)境影響較小，所以在城市道路建設(shè)中被大量采用。

二、改性瀝青混凝土材料概述

改性瀝青混凝土是指在基質(zhì)瀝青中摻加一種或多種改性劑（ABS樹脂、SBS樹脂、橡膠粉、湖瀝青或納米材料等[2]）或者對瀝青進(jìn)行輕度氧化加工，使瀝青的性能改善而形成的混合物。按照所摻加改性劑的不同，一般可分為：橡膠類、樹脂類和高分子聚合物等，其中由于熱塑性橡膠類的SBS具有良好的彈性和抗車轍變形能力，因此成為目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的道路瀝青改性劑。

三、改性瀝青施工工藝特點(diǎn)

（一）改性瀝青路面的施工與普通瀝青相比有相同之處。主要流程是：首先，進(jìn)行原材料試驗，包括瀝青材料（含改性瀝青）、粗集料（指集料中粒徑大于4.75mm〈或2.36mm〉）、細(xì)集料（指集料中粒徑小于4.75mm〈或2.36mm〉）、填料（指集料中粒徑小于0.6mm）；其次，瀝青混合料組成設(shè)計（包括級配控制，瀝青混合料配合比的馬歇爾試驗，依據(jù)參考油石比指標(biāo)確定最佳瀝青用量等）；再后，混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓，以及施工過程中接縫處理和全程進(jìn)行面層質(zhì)量控制。

（二）針對改性瀝青材料的特殊性，要重點(diǎn)對其指標(biāo)試驗采取如下措施：

（1）SBS改性瀝青的軟化點(diǎn)隨著所摻入的SBS含量的增加而增高，其軟化點(diǎn)比普通瀝青高30-50℃[3]，因此要采用甘油作為試驗用溶液，并采用高溫軟化點(diǎn)試驗儀。

（2）實踐研究表明，SBS含量為3%-5%的改性瀝青，其軟化點(diǎn)的增加最大，而其針入度則會隨著SBS濃度的增加而減小，此試驗方法與普通瀝青實驗相同。由于改性瀝青的延度與流動能力密切相關(guān)，瀝青的延度取決于試驗時的溫度，因此，SBS改性瀝青的延度不一定較高，同時，由于較高溫度時的改性瀝青延度并不如基質(zhì)瀝青的延度高，所以增加聚合物并不能改善SBS改性瀝青的延度，而在較低溫度時， 基質(zhì)瀝青則不能承受較大延伸，而隨著聚合物含量的增加，SBS改性瀝青的延度則會增長。一般規(guī)定為每升高5℃的延度增長不小于30cm[4]。

（3）因為5℃延度的檢驗在工地操作起來較難，因此施工中要配備低溫延度儀，如無低溫延度儀，則應(yīng)有配備空調(diào)的封閉房間，并配備冰柜以儲存足夠冰塊，用來降低水溫。首先將試模和盛水器一起置入冰柜直至5℃，并達(dá)到規(guī)范所要求的時間。在同一時間，加水（并放置冰塊）到延度儀中直到調(diào)整至5℃，剛開始的水溫可在4-5℃之間，然后套上試模并啟動開關(guān)。SBS改性瀝青在5℃時其延度一般在35-45cm之間，室溫較低環(huán)境下，經(jīng)過7-8min試驗，水溫未產(chǎn)生較大變化，所以，經(jīng)過多次試驗，其結(jié)果同樣具有代表性[5]。

四、改性瀝青混凝土路面的施工

（一）施工前原料的準(zhǔn)備、攪拌及運(yùn)輸。施工前要對所用原材料做充分準(zhǔn)備并及時運(yùn)輸至料場。其中，施工前監(jiān)管工作的重點(diǎn)是認(rèn)真檢查原料的攪拌和除塵工作。在原料攪拌時，在瀝青中摻入適當(dāng)并適量的抗剝離劑非常關(guān)鍵，只有這樣才能保證基質(zhì)瀝青與其他混合料緊密粘合，從而較好地提高路面質(zhì)量及其耐久性。同時，要嚴(yán)格控制原料的攪拌時間，通常攪拌時間并沒有準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)，所以要通過實際攪拌情況來確定其最佳時間，在攪拌過程中，要隨時觀察拌合料的品質(zhì)，確認(rèn)其他混合料完全被瀝青裹覆，并色澤均勻后方可結(jié)束攪拌。此外，為了保證混合料的質(zhì)量，要嚴(yán)格控制除塵工作，以確?；旌狭系膬?yōu)勢能得到最大程度的發(fā)揮。最后，對原材料的運(yùn)輸也要嚴(yán)格控制，在運(yùn)輸過程中，要覆蓋保溫，要防止拌合料與車廂粘結(jié)，通常是涂一層隔離劑到車廂板上，以使車廂與拌合料進(jìn)行良好隔離。

（二）施工中的溫度控制以及攤鋪和碾壓要求

改性瀝青能否凸顯其優(yōu)勢的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)即其施工溫度的控制。改性瀝青與普通瀝青的施工溫度不同，它通常提高了10-20℃，具體施工溫度則需供應(yīng)商提供。正因其施工溫度升高，過高的溫度可能會導(dǎo)致改性劑和抗剝離劑失效，所以，從原材料的生產(chǎn)到鋪設(shè)再到碾壓，整個過程的溫度必須有專人控制。同時，在路面施工中，雖然改性瀝青混合料的攤鋪工序與普通瀝青混合料一樣，但是為了提高其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、整體性及抗疲勞不易變形性，對改性瀝青混凝土必須要作壓實處理，壓實的效果直接影響著路面的密實性、平整性和美觀性。因此，碾壓這一工序是改性瀝青路面工程中必不可少的步驟。又由于改性瀝青的穩(wěn)定性在高溫時達(dá)到最高，所以，碾壓的操作要緊隨攤鋪操作之后進(jìn)行，要“高頻、低幅、緊跟、慢壓”。

（三）工程施工后的檢測

在道路施工中，檢測工作應(yīng)該貫穿于整個工程施工過程，以確保路面經(jīng)碾壓后能夠符合設(shè)計需求。當(dāng)施工完成后，則應(yīng)該進(jìn)行路面壓實度、厚度、彎沉值、寬度、厚度、平整度等重要參數(shù)的測定。如檢測中發(fā)現(xiàn)路面存在質(zhì)量缺陷，則要及時采用相應(yīng)的補(bǔ)救措施進(jìn)行修復(fù)。路面施工中常見的路面缺陷有：密實度不夠、松散、路面波浪起伏、局部推移等[6]，這一系列缺陷一般都是施工過程中的疏忽造成的，如由于原材料的配比不準(zhǔn)確和壓實程度不達(dá)標(biāo)等原因，會導(dǎo)致路面密實度不夠的情況，再如路面波浪起伏則是因為攤鋪過程中沒有保持混合料穩(wěn)定的溫度或攤鋪不均勻，此種情況的改正措施是調(diào)整并控制好混合原料的溫度和攤鋪速度，并調(diào)整好攤鋪機(jī)位置。

所以，工程竣工后的檢查和對應(yīng)的修復(fù)工作必不可少。同時，通過對路面缺陷問題的總結(jié)，可為施工過程中及時做出調(diào)整提供依據(jù)，并在以后的施工中嚴(yán)格按照設(shè)計要求操作，控制好每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提高路面施工總體質(zhì)量，以在最大程度上節(jié)省日后養(yǎng)護(hù)工作的人力和物力。

五、小結(jié)

綜上所述，改性瀝青的高粘合性、抗剝離能力、抗疲勞性、不易變形等性能，能夠很好的彌補(bǔ)普通瀝青混凝土材料易開裂、氧化和松散的缺陷，成為公路施工的主要材料，并被國內(nèi)外普遍推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈軍，言明忠，鄒俊勇.談?wù)劯男詾r青配合比設(shè)計及施工[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（2）：105.

[2]封浪.公路市政改性瀝青混凝土路面施工實踐[J].大科技，2014（2）：166-167.

[3]葛旭.改性瀝青新材料在市政道路中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（13）：98-99.

[4]許海兵.市政道路工程SBS改性瀝青混凝土路面質(zhì)量控制[J].中華民居（下旬），2012，12（3）：36-37.

[5]蘇旭.改性瀝青新材料在市政道路中的應(yīng)用[J].中華民居，2013（9）：384-385.

[6]石津金，王剛.改性瀝青在城市道路中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010，156（21）：72-73.