公路工程中改性沥青路面施工技术应用

李杰

（甘肃省武威公路事业发展中心试验检测室，甘肃 武威 733000）

0 引言

公路工程建设关系着人们的日常出行和交通运输行业的发展，当前的公路路面多为沥青路面，改性沥青路面施工技术在当前的公路工程建设中大有用武之地。该技术所用到的施工材料主要包括沥青料、矿粉、纤维稳定剂等，对于维持路面性能稳定具有良好的效果。改性沥青与传统沥青混合料相比，耐老化、耐水性能突出，结构强度高，能够有效提高路面的稳定性。因此，对改性沥青施工技术进行研究非常重要。在公路工程建设期间，对该技术的应用需要根据实际情况进行综合考量。

1 改性沥青的特点

与常规沥青相比，改性沥青在施工过程中对基石的要求更高，制造过程也更为复杂，其必须在高温下进行压制，这样会增加其表面的硬度而不会产生堆积。改性沥青的施工成本相对较低，而且，将改性沥青和其他物料混用后，有体积大、矿粉多、细骨料少等特点。合理搭配后获得的改性材料与沥青共混获得的最后产品，具备较高强度和硬度。其施工过程需要进行严格的规范，必须合理、均匀地铺设，才能最大限度地发挥改性材料的特点。

2 改性沥青的优点及施工技术应用的重要性

改性沥青的优点：一是改善了沥青的流变学特性，黏弹性和伸延能力提高，沥青路面的耐冲击能力、耐断裂能力、抗磨耗能力均大幅提高，可延长沥青混凝土道路的使用寿命。二是改善了沥青料的黏着性能，增强了沥青料和砂土的结合力，增强了水泥沥青混合料的硬度和防水能力，从而大大提高了沥青路面的耐久度。三是改善了沥青料的温度敏感性，使沥青料的高热黏度、变软点、弹塑范围增大，抗流动变形特性得以改善，从而使沥青路面的平整度和抗车辙性得以改善，道路质量明显提升，维护量显著减少。

近年来随着我国市场经济的持续发展，交通量迅速增长，高速公路的运行频率也日益提高，其中，货运汽车超荷载的状况，使得传统的沥青混凝土路面存在着断裂、疏松、冻胀、翻浆、沉陷、收缩等各种危害行车安全的问题。导致上述问题的主要原因是路面的承载力不足，为了保障路面符合高荷载的车辆通行需求，控制好路面损坏的程度，根据我国道路工程施工养护管理的相关办法，利用改性沥青进行路面修复，从而减少路面损坏，保障通行安全，节约施工和养护成本。

3 改性沥青路面施工技术分析

改性沥青由于其本身所具备的优点，可以在减少生产成本的同时提高工程施工质量，所以常被人们应用在路面工程施工中。而目前道路施工中使用的改性沥青，是指一种利用现代化加工技术所生产的基质沥青、SBS 改性剂与稳定剂的混合物，具备优异的柔韧性、抗车辙性和热塑性。改性沥青路面施工以材料质量检验、联合处理以及混凝土拌和等工艺为主体环节。改性沥青作为优质的工程原料，在近年来引起了工程建设单位的普遍重视。而随着我国城镇化的迅速发展，改性沥青的需求量也日益增多，所以科学合理地选用改性沥青也成为现阶段路面工程建设中的重点内容。

3.1 生产配合比设计

3.1.1 原材料要求

一是粗集料颗粒。可使用碎砾或碎石，粗集料应具备一定的强度和硬度，存放在干燥、清洁、无污染的环境中，常见的粗集料主要有岩石，其表面防滑性较好。

二是填充料。改性沥青混合料应填充憎水性良好的强基性岩石，将其研磨形成矿粉。矿粉必须干燥、清洁，不可以使用回收粉进行混合料填充。

三是细集料颗粒。首选人工砂，在进行填料前，需要对集料进行烘干，确保清洁、无杂质。人工砂能够更好地黏着改性沥青，而天然砂石的质量变化无法控制，外形也相对圆滑，不能够实现对改性沥青的快速黏着，会影响沥青混合料的质量，不宜作为主要细集料。

3.1.2 改性沥青技术指标

(1)级配设计

可以使用“贝雷法”级配设计方法。级配的混合试验准则：2.36mm 以内的筛孔必须到达级配底线，方可进行嵌挤、密实。

(2)室内试验

在进行实际施工之前，需要进行试验分析，通过综合考量沥青配合比的抗滑性和渗水性等性能，选择SBS、SBR 组合为以下基质沥青：5%SBR、5%SBS、2.5%SBR2+5%SBS，在沥青成型后，进行抗滑性、耐磨性、渗水性等综合试验，记录试验数据，根据工程需求和经济学分析，选择满足需求的配合比，目前，首选的配合比为2%SBR+2%SBS 改性沥青。

3.2 改性沥青混合料施工过程

3.2.1 改性沥青混合料有关注意事项

(1)运输

改性沥青在装入运输车时，温度需要保持在160C 以上，到达目的地进行拌和时温度不可小于140C，且运输过程不得超过24h，否则将不可使用，造成材料的浪费。

(2)存储

改性沥青的存储温度必须维持在140～150C。在施工期间，选择使用存储罐中的搅拌机进行搅拌，约每3h 进行一次搅拌，每次搅拌时间不得少于20min，防止搅拌不均匀导致施工质量不合格。

(3)泵送

注意泵送管路的保温，以防止管路中的沥青料温度下降而阻塞管路。

(4)拌和

为了保证沥青混料品质的稳定性，建议采用间歇式拌和法施工。拌和后的混合料必须均匀一致，质量应符合改性沥青道路施工技术标准。

3.2.2 做好路面清理

在清理道路基础时，施工人员应采用刮、切等手段处理路基的表层，以确保黏合部分完全裸露于路基的表层，以便于逐步改善道路基层和密实层间的黏合性能。在工程施工结束后应注意现场清理工作，以保持道路的清洁和干燥。除此以外，还需要使用高压水枪优化工地周边环境，并使用强力清洁车来冲洗运送物料的车辆，以防止扬尘污染道路。

3.2.3 公路工程中沥青路面碾压

路面碾压分为三个阶段进行。

一是初压。初压阶段也就是常说的稳压阶段。压路机的选择主要有两种，即双轮振动压路机或组合式钢轮压路机。碾压的过程需要反复进行，直到压实，通常情况下碾压工作应进行2～3 次。需要注意的是，初压时不宜采用轮胎压路机，因为这时候沥青混合料的温度较高，极容易产生较深的轮胎印记和发生沥青推移现象。

二是复压。复压是为了提高混合料的压实密度。复压应在沥青混合料温度较高时进行，因此，宜在完成初压后立即开始复压。压路机调整为组合式钢轮压路机或振动压路机，碾压次数增加到8 次以上，以确保混合料压实紧密。

三是终压。终压是消除缺陷和确保沥青路面平整度的最后一步。由于终压是为了消除二次再固结留下的表面不平整现象，因此需要保持较高的沥青混合料温度。通常，在终压完成后，沥青面层温度应高于工程规范规定的70C。在进行终压的过程中，需要选择静力双轮压路机。为了使沥青混合料在施工的过程中始终保持稳定，压实作业应按静压后的振捣压实规律进行。压路机车轮滚动时，需要保持主动轮在前，从动轮在后；压路机的行驶速度需要保持和摊铺机速度相同，防止出现不协调造成的路面压实不平整；为了防止出现路面变形，需要在沥青层铺设的当天完成碾压；沥青路面未完全冷却的情况下，禁止放置其他设备。此外，为了让压路机操作人员清楚地识别碾压区域，可以在初压、复压和终压的交界处放置标记，根据材料的温度变化随时移动这些标记，让压路机操作人员及时进入碾压操作的下一步。

3.2.4 横向接缝的碾压

作为碾压施工中的重要环节，在进行横向接缝的碾压作业期间，需要注意碾压的方向应沿中心线向两侧展开。压路机选择双循环振动压路机。在碾压时，为了使碾压路线呈平行状态，需要适当增加垫木，保证高度一致。双循环振动压路机的主体保持在已经压实的路面位置，将压路机的边沿20cm 宽伸入新铺沥青混合料的位置。当完成沥青混合料的横向接缝碾压之后，再实施纵向接缝的碾压。

3.2.5 纵向接缝的碾压

碾压道路纵向接缝时，压路机应沿道路方向移动，将刚铺上的沥青混合料碾压10～15m，再将刚铺上的沥青混合料碾压并越过压实道路10～15m，压实纵向接缝。此外，两条纵向铺路带的连接部分必须部分搭接，并保证搭接部分与其他部分的厚度相同。需要注意的是，重叠的厚度应该前后一致。

3.3 沥青路面表面处理工艺

公路工程项目的沥青道路表面处理主要是指通过层铺方式，将集料与结合料分层摊铺、撒布、压实，从而产生相应硬度的结构面层，可以有效地增加沥青路面的稳定性和硬度，对整个高速公路工程项目及沥青施工品质都起着至关重要的作用。沥青路面的表面处理工艺包括。

其一，对道路基层经过有效的表面处理，撒布透层沥青，保证透层沥青充分渗透，有效消除沥青的缝隙和缺陷。

其二，采用分段搭接法。垂直搭接的长度应控制在1～1.5m，而水平搭接的长度应控制在10～15cm，这种情况下，第二次和第三次摊铺的沥青搭接应呈棋盘格状。

其三，沥青施工时，应当尽快铺上石料。石料总量要足够，厚薄要一致。施工结束应及时清扫平整，防止沥青裸露。

其四，一般选用6～8t 的压路机，碾压3～4 次，并按照由路面两端向中央移动的原则。振动压路机搭接长度宜限制在30cm。

其五，沥青路面表面处理完毕后，必须做好有效的维护保养。当沥青路面泛油时，要适时在泛油的部位撒布石料并压实，以保证公路沥青路面的施工质量。

3.4 沥青路面施工中注意事项

其一，施工要求：防裂防水橡胶沥青层的施工过程分为基础处理、喷涂橡胶沥青料、撒布碎岩、碾压、清除疏松的碎石、养护等工艺阶段；施工中空气与地面的温度应高于15C；基底材料要求干燥、洁净。

其二，在面层铺设沥青混合料前，防裂防水橡胶沥青层必须保持清洁，以免影响防裂橡胶沥青防水层与上面层的黏结。表层沥青混合料的施工需要与防裂防水沥青层紧密贴合，一般应在24h 内施工完毕，过程中不得通车，以免造成二次破坏或污染。如果在此期间必须通车的，必须在抗裂的橡胶沥青防水层完成3h 后方可通车，但车速不得超过25km/h。混凝土拌料开始时应再次洒布黏层油，并要注意黏层油洒布量要限制在0.25kg/m以内。

其三，在进行沥青混合料的铺设时，需要配合进行碎石集料的铺撒。选择9.5～13.2mm 粒径的碎石，需要量为13～15kg/m，具体数值需要根据工程需求进行选择。对部分碎岩铺撒数量不够的区域，需要进行人工填补，满足施工要求。随后进行碾压，使用2辆25t 以上的胶轮压路机，进行3 次碾压，控制碾压时间符合规定时限。

4 改性沥青施工技术的发展趋势

施工技术的发展促进了工程质量的提升，作为民生工程，公路施工质量一直备受关注，公路施工技术的要求也在不断提高。现阶段，我国虽然已有标准和规范对改性沥青施工技术进行了严格的要求，但是相比于欧美一些发达国家还有所欠缺。改性沥青的原材料品质、施工技术仍然有待提高。

5 结语

综上所述，在进行公路工程建设的过程中，需要加强对路面安全性能的重视，选择适合的施工技术尤为重要，当前我国的公路以沥青路面为主，但是对于改性沥青混合料的应用仍处于发展的初步阶段，在未来的应用过程中，需要结合国外的先进经验，通过不断的试验研究，解决沥青路面施工中的常见问题，从而促进改性沥青施工技术在公路工程中的应用。