高速公路SBS改性沥青混凝土施工技术研究

吕品菊

(广西交通投资集团南宁高速公路运营有限公司，广西 南宁 530022)

0 引言

随着经济的迅猛发展，我国高速公路交通量和车辆轴载不断增加，沥青路面承受着交通荷载的严峻考验。为防止沥青路面出现车辙、拥包等病害，亟需提高沥青路面的路用性能。根据近年实践研究可知，使用SBS改性剂对沥青进行改性，能够有效提高沥青混合料高低温稳定性、耐久性等路用性能，提高路面使用质量[1]。但SBS改性沥青混合料在施工时要求较基质沥青混合料高10 ℃～20 ℃，当温度损失过快导致施工温度不达标，其更易发生离析、压实度不够等问题，因此需严格控制各施工阶段温度，从而保障改性沥青路面施工质量。

本文通过铺筑某高速公路试验段SBS改性沥青路面上面层，介绍SBS改性沥青生产过程、施工原材料选取和矿料级配确定方法，探讨SBS改性沥青路面施工工艺与质量控制措施，并通过对试验路段进行抗滑摆值和渗水性能检测，检验试验段路用性能是否满足规范要求。

1 原材料

1.1 集料

SBS改性沥青混合料作上面层，粗集料宜选用质地坚硬、棱角性好的玄武岩碎石，细集料选用具有较好嵌挤性的机制砂，而填料选用与沥青粘附性较好的石灰石矿粉[2]。集料相关技术指标检测结果与规范具体要求见表1。

表1 集料相关技术指标检测结果及规范要求表

1.2 沥青

沥青在混合料中起到胶结作用，其性能是决定沥青路面铺筑质量的关键，本文通过向70#基质沥青中掺加5%星型SBS改性剂制备SBS改性沥青。制备方法为：将基质沥青加热至170 ℃～180 ℃时，加入SBS改性剂并搅拌均匀，使用高速剪切机以4 500 r/min的转速高速剪切45 min，最后在165 ℃下发育30 min。制备所得SBS改性沥青相关技术指标检测结果及规范要求见表2。

表2 SBS改性沥青相关技术指标及规范要求表

1.3 矿料级配

根据国内相关经验，选用密级配AC-16型沥青混合料对上面层进行铺筑，并使用最大理论密度线和多级嵌挤密级配理论进行调整，矿料各级配组成见表3。

表3 AC-16型沥青混合料级配组成表

2 工程实践

2.1 工程概况

试验路段全长9.84 km，路面宽度28 m，路面结构设计为8 cmAC-25型下面层+6 cmAC-20型中面层+4 cmAC-16型上面层。

2.2 施工工艺

2.2.1 拌合过程

选用具有自动记录数据功能和纤维添加装置的间歇式拌合机。在拌合前对拌合机、计量设备等进行调试，调试完毕后将骨料与木质素纤维加入拌锅中干拌5 s，之后向拌锅中依次加入矿粉与沥青，此时拌合开始计时，拌合时间为45 s。

2.2.2 运输过程

混合料选用9辆20 t以上载重自卸式运料车进行运输，车辆在开始工作前，需将车厢内部清理干净并涂抹肥皂水，防止沥青及混合料粘黏车厢，同时加盖双层篷布，防止混合料运输过程中热量损失严重引起离析；车辆在保持平稳的前提下，尽量提高车速，在运距不变的情况下缩短运输时间，减少混合料温度损失[3]；另派专人进行前后场指挥协调工作，保证车辆顺畅通行。

2.2.3 摊铺过程

路面摊铺过程采用两台具备浮动基准梁自动找平装置的摊铺机进行作业。自动找平装置在摊铺前要严格按照规范进行安装；摊铺之前，需将路面清理干净后洒布粘层油；摊铺机在摊铺过程中，必须保持缓慢、均匀、连续摊铺，摊铺速度保持在2.5 m/min以内。

2.2.4 碾压过程

SBS改性沥青混合料在初压时选用2台12 t双钢轮压路机，采用先静压后振压的方式碾压两遍，速度控制在1.5～2.0 km/h；复压时选用2台26 t钢轮压路机在2.5～3.5 km/h的速度下振压3遍；终压选用一台12 t钢轮压路机在2.5～3.5 km/h速度下静压一遍。

2.2.5 接缝处理

为避免施工过程中出现纵向冷接缝和横向施工缝，采用横接缝，接缝需在混合料未完全冷却前完成切割过程，处理完毕后用3 m直尺及时检测，保证路面平整度。

2.3 施工质量控制

SBS改性沥青混合料在施工过程中，每个施工环节都会对路面质量产生影响，因此有必要对施工各环节进行质量控制。

(1)严格控制施工各环节温度。如果施工中混合料温度过低，混合料将难以压实，导致空隙率过高，易在通车后产生松散、坑槽等早期损坏；混合料温度过高，沥青容易老化，路面可能会出现车辙等问题。施工过程具体温度控制范围见表4。

表4 施工过程温度控制范围表

(2)混合料拌合完成后，按规定检查拌合质量，要求目测无团块、花白、过油等现象。并从拌合楼中取样进行马歇尔试验、抽提筛分试验，检查混合料体积指标、油石比和配合比。

(3)摊铺作业前测量人员需首先施工放样，控制上面层厚度；摊铺机必须一车一收料斗，螺旋送料器要保持匀速送料，防止混合料产生离析；同时运输车卸料时严禁撞击摊铺机，避免摊铺机内混合料受力状态改变；摊铺完成后检查摊铺宽度、坡度、虚铺厚度，并及时对不合格处进行处理[4]。

(4)在混合料碾压时，可以通过洒适量水，防止混合料粘轮；碾压过程遵循“紧跟慢压、高频低幅原则”，碾压完成后需及时检测路面压实度，对不符合要求的区域进行返工。

2.4 路面检测

2.4.1 渗水系数

当路面渗水系数较大时，水分能够进入路面内部连通空隙，经过车辆荷载产生的动水压力作用，容易引发路面水损害[5]。本文以渗水系数作为评价路面渗水性能指标，根据《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)规范，对试验路段进行渗水性能检测。检测结果见表5。

表5 渗水性能检测结果表

由表5可知，施工完成时路面平均渗水系数为71.2 ml/min，通车1年后路面平均渗水系数为73.6 ml/min，均满足规范要求；同时，通车1年后路面渗水系数与施工完成时相比变化不明显，试验段路面抗渗水性能较好。

2.4.2 抗滑摆值

路面抗滑性能是路面使用性能的重要指标，直接影响路面行车安全性，本文根据《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)规范，使用摆式仪对试验段路面摆值进行检测，以摆值作为衡量路面抗滑性能的指标，试验段抗滑摆值检测结果见表6。

表6 抗滑摆值检测结果表

根据表6可知，施工完成时路面平均抗滑摆值为63.2 BPN，通车1年后路面平均抗滑摆值为61.1 BPN，均能够满足规范要求；通车1年后路面抗滑摆值比施工完成时仅下降3%，路面抗滑性能良好，能够满足路面抗滑设计要求。

3 结语

本文结合工程实践，介绍SBS改性沥青路面原材料选取、SBS改性沥青制备、矿料级配设计；探讨其施工工艺及施工质量控制措施；并对试验段施工完成时及通车1年后渗水系数和抗滑摆值进行检测。结果表明：路面渗水系数和抗滑摆值均能满足SBS改性沥青路面设计要求，通车1年后两项指标均变化不大，路面铺筑质量优良。

[1]唐 军，李晓勇，汪卫东.SBS改性沥青混合料路用性能研究及工程实践[J].合肥工业大学学报(自然科学版)，2004(7)：809-813.

[2]于明辉，李大鹏，张旭.SBS改性沥青混凝土路面的施工工艺[J].公路，2008(2)：184-186.

[3]刘 欣，潘 放.SBS改性沥青混凝土施工工艺与质量控制[J].公路，2004(11)：174-178.

[4]车承志，张 可，王代勇，等.SBS改性沥青在市政道路中的应用[J].公路，2014(8)：202-205.

[5]韩 波，段春泉，汪永林，等.永武高速公路沥青路面施工工艺控制[J].筑路机械与施工机械化，2011(3)：49-51.