SBS改性沥青在公路工程中的应用

刘星亮

（河北怀来县交通运输局路政管理所，河北 怀来 075400）

0 引言

随着交通量的增长，传统沥青混凝土路面的道路性能已经逐渐不满足当前交通量的需求，在重载和气候影响下沥青混凝土路面出现了不同类型和程度的病害。相比传统的沥青混凝土路面，SBS改性沥青路面具有良好的抗变形能力，能够在高温条件下抵抗外界荷载带来的流动变形，从而预防了车辙病害的产生。在低温条件下，由SBS改性沥青制备的沥青混合料强度和延展性能良好，低温条件下能够充分抵抗由于温度变化产生的内应力，有效防止沥青道路发生低温开裂[1]。

1 工程实践

1.1 工程概况

某公路全线长16.5km，道路所采用路面结构为沥青混凝土+水泥稳定砂砾，通车多年内道路出现了较大规模的车辙和拥包病害，同时对道路进行检测后发现，该道路路面修补、裂缝等病害较多，维修养护成本高昂，对此，经过召开专家会后决定对其进行铣刨重新摊铺施工，同时面层采用SBS改性沥青来提高道路的高温性能以预防车辙和拥包病害的发生。

1.2 原材料

1.2.1 沥青

在制备过程中，由于改性剂不易分散至沥青中，因此需要通过不断地搅拌使得改性剂充分分散到基质沥青中，此外，根据制备SBS改性沥青实践和经验，制备SBS改性沥青应当控制加热温度在180～190℃才能保证基质沥青充分得到改性。改性沥青性能见表1。

表1 SBS改性沥青检测结果

表1 （续）

1.2.2 集料

该公路项目地靠近盛产玄武岩地区，考虑到节约运输成本，根据就地采购原则选择玄武岩作为沥青混合料中的碎石原材料。此外，通过试验检测，当地的石灰岩耐磨性较差，而该公路位于交通主要干道，车流量较大，采用石灰岩作为面层原材料，通车一定时间将会导致路面发白，影响道路美观。碎石性能见表2。

表2 碎石技术指标检测结果

1.3 施工工艺

1.3.1 施工准备

根据施工组织设计文件要求，对于原路面面层沥青混合料采用铣刨机进行铣刨处理，项目采用维特根W1900铣刨机对面层16cm沥青混合料进行处理，通过运料车将铣刨后得到的废旧沥青混合料运送至指定地点废弃，同时对水稳基层上的杂质和尘土等污染物进行清理，对原路面水泥稳定砂砾进行平整度与拱度验收，经过现场监理验收合格后开始沥青路面下面层施工[2]。

1.3.2 沥青混合料的拌和

为了提高混合料质量，选择当地的拌和站进行沥青混合料的拌和。对于所选用的粗细集料，拌和前应根据粒径要求分开堆放供料，对于细集料、机制砂和纤维等材料需要进行防水防潮处理，拌和前对原材料进行烘干，避免水分影响混合料质量。拌和时根据级配要求，严格控制每种原材料的用量，同时要求每天进行2次抽提试验，保证拌和站出厂的混合料满足要求。对于拌和后的混合料，出厂前需要对其质量进行检验，同时观察其是否发生离析、结团或者发白等现象，不满足使用要求的沥青混合料需要及时回收处理。

1.3.3 沥青混合料的运输

出厂后的沥青混合料应采用大吨位的自卸运输汽车进行运送，运输前对自卸汽车的车厢内部地板和侧面进行冲洗，防止有杂质等污染物对混合料质量造成影响，干燥后涂抹隔离剂防止混合料黏结车壁。运输过程中运料车不得随意停车，避免运输时间过长导致混合料温度下降，卸料时需要进行混合料温度检查，保证混合料在施工温度范围内[3]。

1.3.4 沥青混合料的摊铺

为了避免沥青混合料的离析，考虑到路幅宽度超过8m以上，选用两台摊铺机联合梯队摊铺的形式进行，开始摊铺前对摊铺机进行预热处理，使其达到施工温度要求。两台摊铺机梯队摊铺时，控制间距在10m范围内，不宜过近，对于摊铺接缝处采用热接缝进行处理。

1.3.5 沥青混合料的碾压

沥青混合料摊铺完毕后对其宽度、厚度、平整度和温度等进行检查，对于不合格部位及时跟进处理，满足要求后按试验路段确定的压实设备和方法进行压实处理。应安排施工人员记录压实遍数，保证碾压充分。应当分段进行碾压，保证每段路充分压实。碾压分3个阶段进行，初压采用10t双钢轮压路机跟随摊铺机碾压，采用纵向碾压方式从外侧往内侧，从低处往高处的方式静压2遍；复压采用16～25t胶轮压路机进行揉搓碾压，使面层沥青混合料达到相应的压实度。

2 车辙试验检测

由于原道路路面车辙病害占比最高，施工后对路面进行高温稳定性试验。通过实验室常用高温性能试验方法，采用拌和厂同一批沥青混合料，根据沥青试验规程制备标准车辙试件进行车辙试验，测定混合料的动稳定度与变形速率，具体试验结果见表3。

表3 车辙试验检测结果

对比改性前后沥青混合料车辙试验结果，未改性的基质沥青混合料动稳定度为865次/mm，改性后SBS沥青混合料动稳定度为3 878次/mm，在相同行走次数和温度下，改性沥青混合料更为稳定，同时根据变形速率的变化结果，基质沥青制备的试件变形速率是改性沥青试件的5倍。

3 结语

本文对SBS改性沥青技术的特点和适应性进行了阐述，通过实际工程详细介绍了SBS改性沥青采用的原材料和具体施工工艺，最后通过车辙试验对试验路段进行质量评价。结果表明：未改性的基质沥青混合料动稳定度为865次/mm，改性后SBS沥青混合料动稳定度为3 878次/mm，说明在相同行走次数和温度下，改性沥青混合料更为稳定，同时根据变形速率的测定结果，基质沥青制备的试件变形速率是改性沥青试件的5倍。