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用，為了更好的提升瀝青路面的性能，降低生產和交通運輸的成本，有必要深入研究SBS改性瀝青路面的施工技術。文章依托于SBS 改性瀝青的相關理論，結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量最佳的效果。

關鍵詞：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含量和附加值都較高的新型優質的筑路材料，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濟效益：一是顯著提高了路面質量，增大了道路承載能力；二是可以降低瀝青層的厚度，節省瀝青混凝土材料；三是路面質量的改善，也提高了運輸效益。但鑒于SBS改性瀝青混凝土路面技術在我國還不成熟，以下本文結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。項目依據高速公路建設標準，建設目標為雙向四車道，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合料起到分散的作用。因此，SMA需要的填料數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配合比的用料比例存在的誤差進行檢測，如果出現較大誤差應確定試驗值。在進行調整時應注意出料溫度的變化規律，禁止操作者對冷料倉的放料比例隨意調整。

本次試驗路使用的瀝青拌和設備是意大利M-120，產量為 100 t/h，正常情況下拌和SMA的產量只有70 t/h。該設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，時間一長就會出現瀝青析漏的情況，最后造成瀝青用量不均的結果。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。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場送入拌和機。此次應用的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，因交通部的新規范還沒頒布，只能在多次試驗室的結果上，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，準確地按照預設的溫度、級配、拌和質量及攤鋪質量進行施工。

在攤鋪過程中必須按照規范，緩慢、均勻、連續不間斷地進行攤鋪，嚴禁變中途換速度或停頓，以保證路面的平整度。根據拌和設備的產量（70 t/h）把攤鋪機的攤鋪速度調到l m/min。為盡量減少攤鋪機的停頓次數，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 結果對比

該試驗路段經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為：

①摻加SBS的改性瀝青使瀝青針入度由原來的62變為50，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定性及抗車轍能力也明顯提高了，車轍實驗數據，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定度，也顯著提高了車轍試驗的動穩定度。

③摻加SBS后，瀝青與石料的粘結力變強，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，為了防止表面結塊硬化，必須加保溫帆布再進行現場運輸[4]。

4 結 語

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

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

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力和混合料質量；

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，攤鋪寬度可以調整。

參考文獻：

[1] 楊林江，李井軒.SBS改性瀝青的生產與應用[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）.