高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝分析

姚新國

摘 要：日益增加的超重汽車促進了SBS 改性瀝青混凝土路面的廣泛應(yīng)用，為了更好的提升瀝青路面的性能，降低生產(chǎn)和交通運輸?shù)某杀?，有必要深入研究SBS改性瀝青路面的施工技術(shù)。文章依托于SBS 改性瀝青的相關(guān)理論，結(jié)合具體的公路工程項目，研究了SBS改性瀝青的選擇原則以及如何進行施工工藝的控制來達到路面質(zhì)量最佳的效果。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青；路用性能；施工工藝

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0157-02

改性瀝青作為一種技術(shù)含量和附加值都較高的新型優(yōu)質(zhì)的筑路材料，盡管會增加路面每平方米的平均造價，但同時它能帶來更大的經(jīng)濟效益：一是顯著提高了路面質(zhì)量，增大了道路承載能力；二是可以降低瀝青層的厚度，節(jié)省瀝青混凝土材料；三是路面質(zhì)量的改善，也提高了運輸效益。但鑒于SBS改性瀝青混凝土路面技術(shù)在我國還不成熟，以下本文結(jié)合具體工程項目分析SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝，希望為提升SBS改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量提供參考。

1 工程概況

我國某高速公路路段全長約45 km，試驗路段樁號：71K+500～72K+000，全線共有橋梁5座，涵洞53道，高架橋2座。瀝青路面類型為AC-16，SBS原料：燕山4 303。項目依據(jù)高速公路建設(shè)標準，建設(shè)目標為雙向四車道，路基寬約30 m。

2 施工材料

2.1 集 料

由于SMA瀝青混凝土中加入了纖維，可以幫助礦粉瀝青結(jié)合料起到分散的作用。因此，SMA需要的填料數(shù)量遠遠比普通瀝青混凝土多，一般達到瀝青用量的1.8～2.0倍。

礦粉采用磨細的石灰粉和消石灰粉（1%）的混合物作為SMA的填料。添加消石灰粉的目的是增加酸性石子與瀝青的粘附性，提高瀝青混合料的抗剝落性能。

采用的石灰石礦粉的親水系數(shù)小于l，細度小于0.07mm的含量需要大于75%，并且要求使用干燥、不成團的礦粉。在保存礦粉時還應(yīng)注意防潮。由于本次試驗使用的石子屬酸性材料，所以，回收礦粉不能使用[1]。

2.2 SBS的拌和

SBS改性瀝青和普通密級配瀝青混凝土最大的不同之處為SBS屬于間斷級配，粗集料粒徑單一、量多，細集料很少，礦粉用量多。因此，需要注意拌和過程中可能出現(xiàn)粗集料接不上，細集料常溢倉，礦料供不上的問題。針對這一問題提出的解決方法是：在施工之前，應(yīng)該要先進行試拌。通過石料的干濕程度對各冷料倉理論上的供料比例進行確定，然后對其與實際生產(chǎn)配合比的用料比例存在的誤差進行檢測，如果出現(xiàn)較大誤差應(yīng)確定試驗值。在進行調(diào)整時應(yīng)注意出料溫度的變化規(guī)律，禁止操作者對冷料倉的放料比例隨意調(diào)整。

本次試驗路使用的瀝青拌和設(shè)備是意大利M-120，產(chǎn)量為 100 t/h，正常情況下拌和SMA的產(chǎn)量只有70 t/h。該設(shè)備的除塵裝置加有一級旋風除塵和二級布袋除塵。一級除塵的回收礦粉含砂量較高，可直接通過螺旋輸送經(jīng)熱料提升機進入l號熱料倉，而二級除塵回收礦粉含泥量較多，全部予以廢棄。

相較普通瀝青的貯存時間，SBS改性瀝青與SMA混合料拌和后的貯存時間短的多，拌和的量必須當天用完。如果貯存時間太長會造成混合料的表面形成硬殼，而SMA的瀝青用量又比普通的混合料用量大，時間一長就會出現(xiàn)瀝青析漏的情況，最后造成瀝青用量不均的結(jié)果。故而當天拌和的必須當天使用完[2]。

用于SMA的礦粉要貯存在室內(nèi)并注意防潮，罐放細集料時要加蓋雨棚，集料堆放時采取分離措施，防止混倉，以提高混合料的質(zhì)量。

2.3 施工溫度的控制

改性瀝青路面主要工序施工溫度控制，見表1。

為保證SBS改性瀝青的施工溫度，在施工中要注意這幾點：

①施工最主要的問題是如何保證在較高的施工溫度下作業(yè)。因為SBS改性瀝青的粘度加大，溫度不夠可能會使混合料不均勻，導致攤鋪不平整，碾壓不密實，直接影響施工質(zhì)量。因此施工時遇到低溫情況需要特別注意。

②因為加入的冷礦粉及纖維數(shù)量很大，溫度不夠高就會導致分散不均勻，所以集料的烘干溫度必須要提高到200 ℃以上。

③為了防止混合料表面形成硬殼，在運輸過程中SBS改性瀝青及SMA混合料都必須加蓋棉蓬布。

④在盡可能高的溫度下進行施工，混合料的攤鋪、碾壓都要一氣呵成。所有施工工序必須在混合料溫度下降到120℃以前結(jié)束。

3 施工工藝及效果對比

3.1 施工工藝

SBS改性瀝青用槽車運到工地現(xiàn)場送入拌和機。此次應(yīng)用的SBS改性瀝青在與普通瀝青混凝土相比，其溫度工藝條件大不相同，因交通部的新規(guī)范還沒頒布，只能在多次試驗室的結(jié)果上，確定了下面的溫度工藝條件。SBS改性瀝青用車送到工地后，溫度略偏低了幾度。

所以在混合料加溫時采用了185～195 ℃的溫度拌和。每盤拌和的時間比普通瀝青混凝土延長了20 s，每盤拌和量少了近1/10。

SBS改性瀝青到場溫度平均為：157～158 ℃。

攤鋪溫度確定為：150 ℃～160 ℃。

攤鋪速度：1.5 m/min。

此項試驗路工程采用了進口的拌和機及攤鋪機，通過計算機控制進行拌和及攤鋪等，準確地按照預(yù)設(shè)的溫度、級配、拌和質(zhì)量及攤鋪質(zhì)量進行施工。

在攤鋪過程中必須按照規(guī)范，緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地進行攤鋪，嚴禁變中途換速度或停頓，以保證路面的平整度。根據(jù)拌和設(shè)備的產(chǎn)量（70 t/h）把攤鋪機的攤鋪速度調(diào)到l m/min。為盡量減少攤鋪機的停頓次數(shù)，施工時至少要有3臺以上的運料車在攤鋪機前等候。換而言之，寧可讓運料車等候攤鋪，也不能讓攤鋪機等候運料車[3]。

碾壓過程中，初壓時用10 t鋼碾緊跟在攤鋪機后面壓1～2遍，復(fù)壓時可以用鋼性碾壓機靜壓3～4遍，或者使用振動壓路機進行2～3遍的振動碾壓。最后再使用較寬的剛性碾壓機進行一次終壓就完成了，要注意碾壓速度不要超過4～5 km/h。

3.2 結(jié)果對比

該試驗路段經(jīng)過三冬兩夏的通車使用后，同沒有使用SBS改性瀝青的路段相比，在耐久性，減少裂縫，抗滑等方面的效果高下立見。使用SBS改性瀝青與普通瀝青混凝土的差別主要體現(xiàn)為：

①摻加SBS的改性瀝青使瀝青針入度由原來的62變?yōu)?0，軟化點則從47.2提高到了60.6。而軟化點的提高使瀝青路面的高溫穩(wěn)定性及抗車轍能力也明顯提高了，車轍實驗數(shù)據(jù)，見表2

通車后高速公路圖，如圖1所示。

②摻加SBS的改性瀝青不僅大幅度提高了其穩(wěn)定度，也顯著提高了車轍試驗的動穩(wěn)定度。

③摻加SBS后，瀝青與石料的粘結(jié)力變強，瀝青膜變厚，有效的增加了瀝青路面的使用周期。

④由于SBS改性瀝青對拌和溫度要求較高，混合料在低溫條件下進行拌和會發(fā)粘，會對攤鋪會造成不利影響。

⑤由于SBS改性瀝青在攤鋪時也要求較高溫度，為了防止表面結(jié)塊硬化，必須加保溫帆布再進行現(xiàn)場運輸[4]。

4 結(jié) 語

SBS改性瀝青以其高溫穩(wěn)定性好，耐久性突出的特點正越來越廣泛地應(yīng)用于高等級公路上，試驗表明SBS改性瀝青應(yīng)用在高速公路面層取得了良好的效果。通過本文分析，得出以下結(jié)論：

①在基質(zhì)瀝青中摻入適量的SBS改性劑進行改性，不僅能夠保證穩(wěn)定性、抗裂性等性能指標達到設(shè)計要求，而且提高了公路路面的質(zhì)量；

②改性瀝青混合料的拌和溫度需要進行一定的控制，如果溫度過高會影響到改性瀝青的粘結(jié)力和混合料質(zhì)量；

③鋪攤工藝必須嚴格按照施工工藝進行，不得隨意更改，采用雙機聯(lián)鋪方式進行時，兩機間距控制在10 m，攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式，攤鋪寬度可以調(diào)整。

參考文獻：

[1] 楊林江，李井軒.SBS改性瀝青的生產(chǎn)與應(yīng)用[M].北京：人民交通出版社，2012.

[2] 吉永海，郭淑華.SBS改性瀝青的相容性和穩(wěn)定性機理[J].石油學報，2013，（2）.

[3] 閆鋒，魏毅，戴月玲，等.瀝青抗老化性能的研究[J].撫順石油學院學報，2014，（12）.

[4] 彭余華，沙愛民，廖志高.車轍試驗的影響因素分析研究[J].中外公路，2014，（5）.