公路改性沥青混凝土路面施工及实践

张长明

【摘要】近年来随着经济的高速发展，交通运输业突飞猛进，交通容量急剧扩大，对道路质量、稳定性以及使用寿命都提出了更高的要求。因此，在路面材料的选择及其施工技术方面应紧跟时代的发展要求，确保道路工程的高质量。本文探讨分析了改性沥青混凝土这一新型路面材料的特点和施工工藝，以及施工控制。并列举了使用改性沥青新材料修建的南洛高速公路的成功案例，进一步验证了改性沥青混凝土在提高道路工程质量方面重要意义。

【关键词】改性沥青混凝土；公路工程；施工实践

一、背景

在市政公路建设中，水泥路面往往会出现裂缝、断板或破碎等结构性破坏情况，使得实际应用时间达不到预期设计的使用年限[1]，同时，路面结构的改变导致其凹凸不平，不但使得行驶舒适性降低，而且也大大增加了修护费用和养护难度，无法满足目前高速发展的运输业需求。因此，为了减少这种不利状况的发生，公路建设施工方直接在水泥路面的表层加铺一层改性沥青混凝土面层，能很好地改善旧水泥路面，而且施工方法简易，对交通和环境影响较小，所以在城市道路建设中被大量采用。

二、改性沥青混凝土材料概述

改性沥青混凝土是指在基质沥青中掺加一种或多种改性剂（ABS树脂、SBS树脂、橡胶粉、湖沥青或纳米材料等[2]）或者对沥青进行轻度氧化加工，使沥青的性能改善而形成的混合物。按照所掺加改性剂的不同，一般可分为：橡胶类、树脂类和高分子聚合物等，其中由于热塑性橡胶类的SBS具有良好的弹性和抗车辙变形能力，因此成为目前国内外应用最广泛的道路沥青改性剂。

三、改性沥青施工工艺特点

（一）改性沥青路面的施工与普通沥青相比有相同之处。主要流程是：首先，进行原材料试验，包括沥青材料（含改性沥青）、粗集料（指集料中粒径大于4.75mm〈或2.36mm〉）、细集料（指集料中粒径小于4.75mm〈或2.36mm〉）、填料（指集料中粒径小于0.6mm）；其次，沥青混合料组成设计（包括级配控制，沥青混合料配合比的马歇尔试验，依据参考油石比指标确定最佳沥青用量等）；再后，混合料的拌合、运输、摊铺、碾压，以及施工过程中接缝处理和全程进行面层质量控制。

（二）针对改性沥青材料的特殊性，要重点对其指标试验采取如下措施：

（1）SBS改性沥青的软化点随着所掺入的SBS含量的增加而增高，其软化点比普通沥青高30-50℃[3]，因此要采用甘油作为试验用溶液，并采用高温软化点试验仪。

（2）实践研究表明，SBS含量为3%-5%的改性沥青，其软化点的增加最大，而其针入度则会随着SBS浓度的增加而减小，此试验方法与普通沥青实验相同。由于改性沥青的延度与流动能力密切相关，沥青的延度取决于试验时的温度，因此，SBS改性沥青的延度不一定较高，同时，由于较高温度时的改性沥青延度并不如基质沥青的延度高，所以增加聚合物并不能改善SBS改性沥青的延度，而在较低温度时， 基质沥青则不能承受较大延伸，而随着聚合物含量的增加，SBS改性沥青的延度则会增长。一般规定为每升高5℃的延度增长不小于30cm[4]。

（3）因为5℃延度的检验在工地操作起来较难，因此施工中要配备低温延度仪，如无低温延度仪，则应有配备空调的封闭房间，并配备冰柜以储存足够冰块，用来降低水温。首先将试模和盛水器一起置入冰柜直至5℃，并达到规范所要求的时间。在同一时间，加水（并放置冰块）到延度仪中直到调整至5℃，刚开始的水温可在4-5℃之间，然后套上试模并启动开关。SBS改性沥青在5℃时其延度一般在35-45cm之间，室温较低环境下，经过7-8min试验，水温未产生较大变化，所以，经过多次试验，其结果同样具有代表性[5]。

四、改性沥青混凝土路面的施工

（一）施工前原料的准备、搅拌及运输。施工前要对所用原材料做充分准备并及时运输至料场。其中，施工前监管工作的重点是认真检查原料的搅拌和除尘工作。在原料搅拌时，在沥青中掺入适当并适量的抗剥离剂非常关键，只有这样才能保证基质沥青与其他混合料紧密粘合，从而较好地提高路面质量及其耐久性。同时，要严格控制原料的搅拌时间，通常搅拌时间并没有准确的标准，所以要通过实际搅拌情况来确定其最佳时间，在搅拌过程中，要随时观察拌合料的品质，确认其他混合料完全被沥青裹覆，并色泽均匀后方可结束搅拌。此外，为了保证混合料的质量，要严格控制除尘工作，以确保混合料的优势能得到最大程度的发挥。最后，对原材料的运输也要严格控制，在运输过程中，要覆盖保温，要防止拌合料与车厢粘结，通常是涂一层隔离剂到车厢板上，以使车厢与拌合料进行良好隔离。

（二）施工中的温度控制以及摊铺和碾压要求

改性沥青能否凸显其优势的一个关键环节即其施工温度的控制。改性沥青与普通沥青的施工温度不同，它通常提高了10-20℃，具体施工温度则需供应商提供。正因其施工温度升高，过高的温度可能会导致改性剂和抗剥离剂失效，所以，从原材料的生产到铺设再到碾压，整个过程的温度必须有专人控制。同时，在路面施工中，虽然改性沥青混合料的摊铺工序与普通沥青混合料一样，但是为了提高其强度、稳定性、整体性及抗疲劳不易变形性，对改性沥青混凝土必须要作压实处理，压实的效果直接影响着路面的密实性、平整性和美观性。因此，碾压这一工序是改性沥青路面工程中必不可少的步骤。又由于改性沥青的稳定性在高温时达到最高，所以，碾压的操作要紧随摊铺操作之后进行，要“高频、低幅、紧跟、慢压”。

（三）工程施工后的检测

在道路施工中，检测工作应该贯穿于整个工程施工过程，以确保路面经碾压后能够符合设计需求。当施工完成后，则应该进行路面压实度、厚度、弯沉值、宽度、厚度、平整度等重要参数的测定。如检测中发现路面存在质量缺陷，则要及时采用相应的补救措施进行修复。路面施工中常见的路面缺陷有：密实度不够、松散、路面波浪起伏、局部推移等[6]，这一系列缺陷一般都是施工过程中的疏忽造成的，如由于原材料的配比不准确和压实程度不达标等原因，会导致路面密实度不够的情况，再如路面波浪起伏则是因为摊铺过程中没有保持混合料稳定的温度或摊铺不均匀，此种情况的改正措施是调整并控制好混合原料的温度和摊铺速度，并调整好摊铺机位置。

所以，工程竣工后的检查和对应的修复工作必不可少。同时，通过对路面缺陷问题的总结，可为施工过程中及时做出调整提供依据，并在以后的施工中严格按照设计要求操作，控制好每个环节的质量，提高路面施工总体质量，以在最大程度上节省日后养护工作的人力和物力。

五、小结

综上所述，改性沥青的高粘合性、抗剥离能力、抗疲劳性、不易变形等性能，能够很好的弥补普通沥青混凝土材料易开裂、氧化和松散的缺陷，成为公路施工的主要材料，并被国内外普遍推广使用。

参考文献：

[1]沈军，言明忠，邹俊勇.谈谈改性沥青配合比设计及施工[J].中国新技术新产品，2011（2）：105.

[2]封浪.公路市政改性沥青混凝土路面施工实践[J].大科技，2014（2）：166-167.

[3]葛旭.改性沥青新材料在市政道路中的应用[J].中国高新技术企业，2010（13）：98-99.

[4]许海兵.市政道路工程SBS改性沥青混凝土路面质量控制[J].中华民居（下旬），2012，12（3）：36-37.

[5]苏旭.改性沥青新材料在市政道路中的应用[J].中华民居，2013（9）：384-385.

[6]石津金，王刚.改性沥青在城市道路中的应用[J].中国高新技术企业，2010，156（21）：72-73.