高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

摘要：本文以某高速公路工程為例，重點(diǎn)研究SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝，包含原材料選取、配合比設(shè)計(jì)、基層處理等前期準(zhǔn)備工作以及混合料的拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)的具體施工方法，總結(jié)了施工過程中的注意事項(xiàng)。根據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果可知，路面壓實(shí)度最低為96.4%，最高為97.3%，各樣品的壓實(shí)度均符合“不低于96%”的要求。工程采用的SBS改性瀝青混凝土施工工藝取得良好的應(yīng)用效果，可為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；SBS改性瀝青；路面施工技術(shù)

中圖分類號：U414" "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" "文章編號：２０９６-2118（2024）04-0039-04

Construction Technology of SBS Modified Asphalt Concrete

Pavement on Expressway

ZHANG Xin

（China Communications Road and Bridge South China Engineering Co.，Ltd.，Zhongshan Guangdong 528400，China）

Abstract：Taking an expressway project as an example，this paper focuses on the construction technology of SBS modified asphalt concrete pavement，including raw material selection，mix ratio design，base treatment and other preparatory work，as well as the specific construction methods of mixing，transportation，paving，rolling and other links，and summarizes the matters for attention in the construction process.According to the quality inspection results，the compaction degree of the road surface is as low as 96.4% and as high as 97.3%，and the compaction degree of each sample meets the requirement of “not less than 96%”.The construction process of SBS modified asphalt concrete adopted in the project has achieved good application effect，which can provide reference for similar projects.

Keywords：expressway；SBS modified asphalt；pavement construction technology

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路的建設(shè)里程逐步增加，建設(shè)質(zhì)量要求也隨之提高。高速公路的行車速度快，保障路面的施工質(zhì)量有利于提升交通舒適性和安全性。SBS改性瀝青混凝土是高速公路路面的常用施工材料，其性能可靠、穩(wěn)定耐久、應(yīng)用效果良好，但施工細(xì)節(jié)多，且現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，易出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，深入研究SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝具有重要意義。

1 工程概況

內(nèi)蒙古某公路工程的起訖樁號為K34+771～K51+802，全長17.169 km，限定最高車速80 km/h，設(shè)計(jì)為雙向四車道，路面寬23.5 m，采用的路面結(jié)構(gòu)類型為：上面層AC-16（厚度4 cm）+中面層AC-20（厚度5 cm）+下面層AC-25（厚度6 cm）?？紤]到項(xiàng)目沿線氣候特點(diǎn)是夏季溫度偏高且多雨，高溫條件下普通瀝青路面容易遭受水害，尤其是長時(shí)間作用后會加劇路面病害，嚴(yán)重影響路面行車舒適度，甚至威脅到行車安全。因此，經(jīng)過一系列調(diào)研與討論分析，最后決定采用SBS改性瀝青混凝土路面。瀝青采用A-90級的石油瀝青，改性劑選用SBS，將碎裂后的酸性石塊作為粗集料，機(jī)制砂作為細(xì)集料，礦粉為巖石料經(jīng)過加工打磨后的細(xì)粉。項(xiàng)目開展期間所選用原材料的大小和粒徑必須和預(yù)設(shè)參數(shù)一致，并將其儲存在干燥、整潔的地方，避免施工雜質(zhì)對原材料產(chǎn)生影響。在將原材料輸送到實(shí)地前，應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行抽樣檢測，確認(rèn)材料性質(zhì)，并嚴(yán)格檢查材料合格證明、出廠證明和質(zhì)量證明等相關(guān)材料[1]。

2 公路SBS改性瀝青施工技術(shù)

2.1 配合比設(shè)計(jì)

1） 配合比設(shè)計(jì)主要有以下三個(gè)部分組成：目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及配合比驗(yàn)證。目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)一般是檢驗(yàn)部門和施工部門共同開展的工作，對代表樣品展開馬歇爾試驗(yàn)，每間隔0.5%的材料用量檢驗(yàn)一次，該試驗(yàn)可以檢查和測量差異化材料配比所構(gòu)成混合物料的飽和程度、孔隙率及水分含量等材料性能，此外，還能夠?qū)Ρ群驮u估相關(guān)的性能參數(shù)，在此基礎(chǔ)上確定瀝青施工總量與冷料倉最佳的用料配比，從而得出最優(yōu)的配合比。

2） 在目標(biāo)配比確認(rèn)后，以提前設(shè)計(jì)的冷料配合比為基礎(chǔ)，將相關(guān)配比材料輸送到冷料倉，而集料則需除塵與分離后再運(yùn)輸?shù)街付ǖ臒崃蟼}。將混合料攪拌均勻后，再進(jìn)行下料和選擇樣品，此后，結(jié)合四分法對樣品篩分和試驗(yàn)，確定隔料倉的集配構(gòu)成。與此同時(shí)，利用馬歇爾試驗(yàn)來檢驗(yàn)混合料取樣的樣品，可以得出最佳的油石配比，從而進(jìn)一步控制生產(chǎn)配合比[2]。

2.2 基層處理

1） 保證基層的質(zhì)量是有效控制SBS改性瀝青混合料的重要前提，因此需要提前檢測路表基層處的平整度和壓實(shí)狀況，并及時(shí)清除路表垃圾和小石塊，將路表凸起處壓實(shí)，坑洼部位填補(bǔ)，確保路表整潔。路表的壓實(shí)度不符合要求時(shí)，需安排補(bǔ)壓。

2） 向基層表面灑一層透層油，使基層與后續(xù)攤鋪的SBS改性瀝青穩(wěn)定黏結(jié)，基層所使用油的針入度必須≥100 mm（1/10 mm），可選用添加和降低稀釋劑占比的方法來改變黏度。此外，在路表鋪灑透層油主要的施工器械為瀝青灑布車，必須選擇專用的噴嘴，以適應(yīng)油的黏度，且工作期間必須保證鋪灑的均勻性與連續(xù)性，在施工困難的位置應(yīng)選用人力施工的方式。在鋪灑作業(yè)完工后即可開展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，應(yīng)確保該工作具有科學(xué)性和及時(shí)性。

2.3 混合料拌合

1） 粗細(xì)集料主要是在預(yù)設(shè)配合比的基礎(chǔ)上開展配料作業(yè)。

2） 在施工期間，專職質(zhì)檢人員應(yīng)和瀝青拌合站一同進(jìn)行工作，對拌合作業(yè)進(jìn)行全過程的檢測。

3） 拌合試驗(yàn)對實(shí)際的施工具有決定性作用，將所有的施工集料均勻地裹上瀝青結(jié)合料，且該結(jié)合料拌合均勻性必須符合相關(guān)的施工要求，拌合時(shí)長通常少于45 s。嚴(yán)格控制干拌時(shí)長，使材料均勻混合的同時(shí)避免因過度拌合而打破粗集料。

2.4 混合料的運(yùn)輸

1） 在施工期間，需提高拌合、輸送和鋪設(shè)混合料的水平，為項(xiàng)目的順利開展提供有力保障。

2） SBS改性瀝青混合料拌合完成后，用大噸位運(yùn)料車裝載、運(yùn)輸。裝料前，清理車廂，均勻涂刷隔離劑，避免混合料黏附在車廂板上。裝料時(shí)，車輛前后多次移動，防止混合料離析。裝料后，司機(jī)需規(guī)范駕駛車輛，按照提前規(guī)劃的路線將混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場，運(yùn)輸全程車輛需保持平穩(wěn)，不可急剎車、急轉(zhuǎn)彎?；旌狭瞎?yīng)量需充足，現(xiàn)場等待卸料的運(yùn)料車達(dá)到5輛以上時(shí)，才可攤鋪。

3） 輸送物料的過程中，可在運(yùn)輸車上加蓋篷布，以避免灰塵污染、雨水病害、環(huán)境污染以及熱量下降等問題。在物料自卸前，方可去除篷布。

4） 在混合料出廠前與進(jìn)場時(shí)，應(yīng)提前用紅外線溫度計(jì)來檢測物料的溫度，并在所有運(yùn)輸車輛上配置測溫孔[3]。

5） 在車輛裝入物料期間，應(yīng)將車輛前后進(jìn)行移動，保證混合物料的均勻性，避免離析。如果混合料出現(xiàn)雨水損傷、顏色均勻性差、成團(tuán)成塊或物料溫度不符合施工要求等現(xiàn)象，禁止投入使用。

6） 在卸料和攤鋪期間，運(yùn)輸車和攤鋪器械應(yīng)保持一定的距離，避免發(fā)生安全事故。汽車起斗卸料的過程中必須調(diào)整到空擋狀態(tài)，在攤鋪器械的幫助下移動該汽車。將混合物料運(yùn)送至指定地點(diǎn)并在實(shí)地鋪設(shè)后，及時(shí)在1 d或一班內(nèi)將其壓實(shí)，并將多余的物料處理完畢。

2.5 攤鋪

1） 攤鋪采取機(jī)械化施工模式，以履帶式攤鋪機(jī)為主。該機(jī)械作業(yè)時(shí)需結(jié)合平衡梁進(jìn)行施工，以提高攤鋪機(jī)的自動找平功能。攤鋪前，清理干凈熨平板和受料斗，均勻涂抹防黏結(jié)劑，以順暢攤鋪混合料。在施工前，需提前200 m開展試鋪?zhàn)鳂I(yè)，以了解攤鋪機(jī)的相關(guān)性能和工作參數(shù)。

2） 以試鋪路段的施工情況為準(zhǔn)，確定適應(yīng)于工程實(shí)際環(huán)境的攤鋪方案，再進(jìn)行正式攤鋪。因?yàn)樵擁?xiàng)目的路面寬度較大，很難以多臺設(shè)備共同工作的方式來進(jìn)行攤鋪，因此攤鋪機(jī)主要呈現(xiàn)梯形分布的方式來攤鋪，且前后的間距需保證在10 m～20 m，最適宜的寬度是30 cm。在攤鋪期間，各個(gè)攤鋪機(jī)需一同移動，移動的速度需保持一致，最佳速度為3 m/min。攤鋪完工后，該路段行駛的車輛禁止出現(xiàn)以下行為：停車、掉頭以及加速等。與此同時(shí)，攤鋪期間應(yīng)嚴(yán)格把控SBS瀝青混合料溫度（160 ℃～165 ℃）和實(shí)地施工溫度（5 ℃～28 ℃）。

3） 運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前100 mm～300 mm處停穩(wěn)，掛空擋，由攤鋪機(jī)推送前行，逐步卸料，見圖1。每次卸料需倒凈，若有剩余，需清理干凈，避免硬結(jié)。條件允許時(shí)，配備轉(zhuǎn)運(yùn)車，用于裝載運(yùn)料車卸下的混合料，將其經(jīng)過二次拌合后，提供給攤鋪機(jī)，進(jìn)行連續(xù)攤鋪。

4） 若攤鋪期間出現(xiàn)突發(fā)事故，應(yīng)即刻停止前進(jìn)，若終止時(shí)長≤2 h，應(yīng)及時(shí)在原施工線路上開展保溫作業(yè)，再次攤鋪需先在重復(fù)停工部位20 cm處開始。若停工時(shí)間＞2 h，需要采取接縫處理措施。攤鋪結(jié)束后，檢測攤鋪范圍、厚度及平整度，確保各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。由于在戶外施工，施工前應(yīng)掌握相關(guān)的氣候狀況，盡量避開降雨天氣。在降雨前，將施工完畢的線路保護(hù)起來，若相關(guān)線路出現(xiàn)降雨病害，應(yīng)及時(shí)檢測其相關(guān)使用性能，若性能不滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，將該路段清理干凈并重新攤鋪。

2.6 碾壓

根據(jù)“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的基本原則碾壓SBS改性瀝青混合料，以攤鋪進(jìn)度為準(zhǔn)，壓路機(jī)及時(shí)跟進(jìn)，趁熱碾壓。SBS改性瀝青混合料的碾壓溫度以130 ℃～150 ℃為宜，壓實(shí)速度為4 km/h～5 km/h。壓路機(jī)以均勻的速度將路面碾壓緊實(shí)，倒退時(shí)關(guān)閉振動，不可拐彎前進(jìn)，但在開始位置和終點(diǎn)位置可以扭彎壓實(shí)，壓實(shí)完畢后將接頭部位的碾壓痕跡除去。攤鋪完工后，禁止行駛車輛在此區(qū)域轉(zhuǎn)向、掉頭以及來回行駛。以突然剎車和停車休息為例，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，得到如下結(jié)果：采用DD110或DD130壓路機(jī)以2～3擋壓實(shí)3次后，實(shí)際壓實(shí)效果才能夠達(dá)到試驗(yàn)段的效果，第1次碾壓為初壓，隨后選擇高頻低幅的施工參數(shù)繼續(xù)碾壓，表1為壓路機(jī)真實(shí)的施工碾壓車速。碾壓速度必須符合施工標(biāo)準(zhǔn)，分為慢速與勻速兩類。壓路機(jī)碾壓的線路應(yīng)保持在同一方向上，避免出現(xiàn)拐彎碾壓的現(xiàn)象。碾壓長度應(yīng)與設(shè)計(jì)長度相同，同一個(gè)斷面上禁止橫向施工，兩端的折返位置和攤鋪機(jī)的前進(jìn)點(diǎn)一同前進(jìn)。

3 施工注意事項(xiàng)

1） 注意運(yùn)料車的停放位置，以自動攤鋪機(jī)前10 cm～30 cm處為宜，兩者間應(yīng)保持一定的安全距離，以避免運(yùn)料車出現(xiàn)高速分崩離析等突發(fā)事故。

2） 在運(yùn)輸物料車進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場后，需及時(shí)測量混合料的溫度。若相較于出廠溫度，該混合物料的施工溫度≤120 ℃，證明該混合料不能投入施工。

3） 控制施工溫度，需提前調(diào)整SBS改性瀝青的黏度。根據(jù)混合料的各種因素確定適宜的施工溫度。禁止在過低溫度下進(jìn)行攤鋪和碾壓，否則會導(dǎo)致不均勻的攤鋪或難以提高壓實(shí)度。施工人員應(yīng)按照流程有序推進(jìn)施工，確保各道工序的質(zhì)量，尤其是在低溫下要加強(qiáng)管理。為改善混合料性能，可向SBS改性瀝青中摻入纖維和冷礦粉。施工期間，烘干集料的溫度應(yīng)控制在約200 ℃，以避免原材料分布不均。在SBS改性瀝青施工過程中，盡量保持較高的施工溫度。攤鋪和碾壓期間需及時(shí)監(jiān)測混合料溫度，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采取控制措施，盡快完成施工活動。在施工溫度≤120 ℃之前完成攤鋪和碾壓，可獲得較好的工程質(zhì)量[4]。

4 路面檢測

4.1 壓實(shí)度檢測

在工程完工后，施工單位通常會利用鉆心取樣法來檢測壓實(shí)狀況，進(jìn)而評估SBS改性瀝青的工程品質(zhì)。壓實(shí)度檢測共選取5組樣品，將壓實(shí)度實(shí)測數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求（≥96%）進(jìn)行對比分析，以評價(jià)SBS改性瀝青混凝土路面的壓實(shí)效果。壓實(shí)度檢測結(jié)果見表2。

根據(jù)表2可知，在5組樣品中，壓實(shí)度最低為96.4%，最高為97.3%，各組樣品的壓實(shí)度實(shí)測值均高于96%，壓實(shí)度符合要求，實(shí)踐表明，本工程SBS改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量良好，施工工藝具有可行性。

4.2 平整度檢測

項(xiàng)目工程試驗(yàn)段施工完成后，根據(jù)規(guī)范要求采用3 m直尺測得路面平整度，并根據(jù)公式將試驗(yàn)路段3 m直尺測量值轉(zhuǎn)換為IRI值，在項(xiàng)目路段K15+230～K15+330和K16+330～K16+430分別選取2處檢測點(diǎn)，試驗(yàn)路段IRI指數(shù)檢測結(jié)果見表3。

由表3可知，K15+230～K15+330國際平整度IRI平均值為0.56 m/km；K16+330～K16+430國際平整度IRI平均值為0.37 m/km，依據(jù)JTGF 40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求國際平整度IRI應(yīng)當(dāng)＜2 m/km，路段IRI值滿足規(guī)范要求，說明路面具有較好的行車舒適性。

4.3 抗?jié)B檢測

試驗(yàn)路設(shè)計(jì)的路面滲水系數(shù)見表4，由表4可知，試驗(yàn)路設(shè)計(jì)的路面滲水系數(shù)的設(shè)計(jì)值為 Cw≤50 mL/min，從檢測結(jié)果可以看出，路面的滲水系數(shù)都在規(guī)定值范圍內(nèi)。所以試驗(yàn)路的施工工藝與所用瀝青混合料合理，瀝青路面的滲水性能符合要求。

5 結(jié)語

綜上所述，SBS改性瀝青混合料具有強(qiáng)韌彈性、可塑性、抗裂性、高溫抗變形、抗滑、抗車轍等特性，是綜合應(yīng)用效果良好的高速公路路面材料。經(jīng)過本文對工程實(shí)例的分析后，提出了SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝，明確基本施工流程和具體施工方法，進(jìn)行壓實(shí)度檢測，驗(yàn)證了施工質(zhì)量的可靠性，有效提高了SBS改性瀝青路面的施工質(zhì)量，改善了公路交通條件，促進(jìn)高速公路事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]侯國強(qiáng).公路工程SBS改性瀝青施工技術(shù)研究[J].石河子科技，2023（3）：28-29.

[2]侯鵬.高速公路SBS改性瀝青混合料面層施工技術(shù)研究[J].交通世界，2023（14）：61-63.

[3]李新鵬.SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2023（3）：222-224.

[4]黃強(qiáng).高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究[J].江西建材，2023（1）：315-317.

編輯：楊 洋