SBS改性瀝青在高速公路工程中的應用分析

傅卓

湖南省通和工程有限公司 湖南長沙 410000

SBS改性瀝青的性能非常優(yōu)異，在很多工程領域都有應用，尤其是在路面工程中運用最為廣泛，在高速公路路面上運用SBS改性瀝青，不僅能夠保證路面的質量，更能保證行車安全性和舒適性[1]。

1 SBS改性瀝青

高速路面采用SBS改性瀝青作為主要材料，材料的選用是路面施工質量的保證，若SBS改性瀝青質量不佳，將嚴重影響路面質量。SBS改性瀝青是一種瀝青混合料的結合料，是目前高速公路路面和一些高等級道路路面的主要鋪筑材料，可以有效提升瀝青路面的性能，增強彈性、韌性以及抗車轍能力，路面抗變形能力強。SBS改性瀝青是改性瀝青當中的一類，改性瀝青是利用橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、外摻劑等材料混合制成的瀝青結合料。加入SBS改性劑則稱為SBS改性瀝青，SBS改性劑一般為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，也算是一種多相結構的熱塑性彈性體，兼具橡膠、樹脂兩類改性瀝青的結構和性質，彈性好，混入瀝青混凝土中，可以進一步提升瀝青混合料的抗變形能力，抗低溫開裂能力，抗疲勞開裂能力等。在基質瀝青當中加入SBS改性劑，通過剪切、攪拌、發(fā)育等工藝，SBS改性劑可以均勻地散布于瀝青當中，端基（一般為聚苯乙烯）轉化并流動，中基（一般為聚丁二烯）吸收軟瀝青質組分，形成海綿狀膠體，體積增大，迅速溶脹，冷卻后端基硬化交聯(lián)，中基嵌段進入具有彈性的三維網狀結構中。

2 工程概況

某高速公路路面中修項目，主要工程量為銑刨重鋪上面層7.3萬m2，銑刨重鋪中面層2.2萬m2，預算1461萬元。路面設計標準為雙向四車道，路基寬24.5m。路面要求采用SBS改性瀝青，SMA-13/AC-13/AC-20結構為主，該結構抗磨性、抗老化、高溫穩(wěn)定性均較為理想。

該項目SBS改性瀝青主要材料包括瀝青、粗細集料、填料、纖維穩(wěn)定劑四種，按照合理配比混合而成。其中瀝青要求按項目所在地區(qū)氣候、車流量等條件，選用SBS-I-C改性瀝青，選用90號A級瀝青作為瀝青混凝土主材。瀝青到場要求在110-170℃環(huán)境下存儲于儲罐當中。粗細集料在SBS改性瀝青中主要發(fā)揮嵌擠作用，進而增強SBS改性瀝青結合料的內摩擦能力，要求粗集料表面粗糙、形狀近似立方體，表觀密度上面層不小于2.6g/m3，下面層不小于2.5g/m3，針片狀顆粒含量上面層不大于15%，下面層不大于18%。粒徑9.5mm以上顆粒，上層不大于12%，下面層不大于15%。細集料采用石灰磨制的機制砂，棱角性和嵌擠性能好。填料也即摻和料，采用礦粉，礦粉含水率應滿足要求，不能出現(xiàn)雜質，級配要好，不能采用回收粉塵，粒徑在0.075以下的顆粒含量必須加以嚴格控制。纖維穩(wěn)定劑主要用于SMA結構，效果理想，選用松散絮狀木質素纖維，摻量控制在瀝青混合料質量0.3-0.4%之間[2]。

3 施工流程

SBS改性瀝青混凝土配比由相關機構試驗確定后選擇與工地運輸方便、距離近的場地布置加工站點。一般可用強制間歇式攪拌機，攪拌過程注意，確保攪拌的均勻性，投料順序一般是先加入粗細集料進行干拌、隨后加入礦粉、改性瀝青，攪拌均勻。每盤的攪拌時間不宜少于45s（其中干拌時間不少于5-10s），使用SBS改性瀝青時，拌和時間與普通瀝青混合料相比應適當延長。改性瀝青AC-20C、AC-13C濕拌時間35-40s（干拌5-10s）。

SMA混合料拌和時間要適當延長：絮狀纖維：濕拌時間35-40s（干拌10-15s）；顆粒狀纖維：濕拌時間35-40s（干拌10-18s）。同時應當隨時關注改性瀝青的加工質量，做好抽樣檢查。應特別注意出廠溫度應當比普通瀝青混合料提高10-20℃。

運輸路線應當合理規(guī)劃，裝車前，必須清理車廂，防止瀝青粘連車廂，所以清理車廂后需要涂刷一層隔離劑，裝料應當采取五步裝料方法，避免裝車過程中材料出現(xiàn)離析問題，為保證運輸至現(xiàn)場的攤鋪溫度，應當合理覆蓋棉被、雨棚等遮擋保溫，當然為了保證運輸過程中材料不出問題，必要情況下可對車輛進行瀝青運輸管理系統(tǒng)升級，用實時數(shù)據(jù)控制瀝青運輸質量。

現(xiàn)場準備工作完成，包括舊路面銑刨，下層裂縫處理、測量放線等工作，現(xiàn)場技術人員應當與監(jiān)理對銑刨深度、車道下層處理措施進行復驗，合格后進行攤鋪，鋪筑現(xiàn)場需要專人收料并檢驗到場材料溫度以及質量，若發(fā)現(xiàn)花白料、溫度不合適、結團等問題料應當廢棄，不得用于施工，配置專員指揮車輛卸料，不得沖撞攤鋪機，一般要求車輛空擋停在攤鋪機前，由攤鋪機推動車輛行進，并卸料，注意卸料過程中不得掀開保護用的棉被。攤鋪作業(yè)應連續(xù)，盡可能減少接縫，確保平整度，溫度應當保證160℃以上，攤鋪機勻速行進，不得急轉，行進速度按2m/min為宜，攤鋪厚度應滿足要求，應提前對熨平板加熱確保壓實效果，攤鋪過程隨時檢驗確保質量。

攤鋪后碾壓，壓路機行進速度應控制在3km/h，碾壓時先低后高，交叉重疊碾壓，重疊部分至少500mm，局部機械不能碾壓到位的，應當配合人工處理。

縱向接縫應當是熱接縫，處理接縫要求緊密、平順，若無法保證熱接縫，應當加擋板或切除一部分邊緣，然后涂抹少量粘層瀝青油，并在已經鋪筑好的材料上攤鋪一層5-10cm的同類材料，后續(xù)碾壓中使材料重疊并有效結合。橫線接縫通常是施工中斷引起的，橫向接縫必須與攤鋪方向垂直，后續(xù)攤鋪中重疊至少1m攤鋪，消除橫向接縫。

在施工過程中，溫度控制是重要的一環(huán)。SBS改性瀝混合料，加熱溫度為165-170℃，礦料190-210℃，正常拌和站出場溫度170-180℃，超過190℃應廢棄。運到施工現(xiàn)場攤鋪溫度165-170℃，初壓開始碾壓層內部溫度160-165℃，碾壓終止時碾壓層內部溫度不低于140℃，表面溫度不低于90℃。

經過某地區(qū)正在運營的高速公路2017-2019年度，路面破損情況（PCI）檢測數(shù)據(jù)來看，三年的檢測數(shù)據(jù)均在92以上。使用SBS改性瀝青對運營中的高速公路瀝青混凝土路面進行維修，使路面保持了良好的使用性能，延長了路面的使用壽命。

4 結語

SBS改性瀝青路面的施工工藝實際上并不復雜，但經過分析可知在簡單的施工工藝中存在較多需要注意的細節(jié)，每個關鍵環(huán)節(jié)的質量做好才能保證最終的質量，因此要求必須把握好SBS改性瀝青制作、瀝青混凝土拌制、運輸、攤鋪、碾壓等幾個方面的細節(jié)，確保最終質量滿足要求。當然本文中所探索的內容可能有所不足，后續(xù)實踐中還將進一步加以驗證和完善。