SBS改性瀝青混合料及其道路施工應(yīng)用研究

趙立菊 寇群杰

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通不斷發(fā)展，對路面的要求也愈來愈高，傳統(tǒng)的瀝青路面已不能適應(yīng)現(xiàn)在的需求，出現(xiàn)了諸多問題。針對這一情況，國內(nèi)外對瀝青材料進(jìn)行了深入的研究，目前，改性瀝青作為一種有效提升瀝青品質(zhì)的途徑，得到認(rèn)可并廣泛應(yīng)用，并取得了較好的使用效果。SBS中聚苯乙烯組成的硬段和聚丁二烯組成的軟段賦予了SBS獨特的性能，使其成為瀝青改性劑中適應(yīng)性最強(qiáng)、效果最好的改性劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青；混合料；施工工藝

1 工程案例

某公路工程總長度為45.544km，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道，路基寬度為24.5m。為全面提升工程建設(shè)質(zhì)量，降低施工成本，該工程選取SBS改性瀝青混凝土路面施工。以SBS—I—C改性瀝青SMA—16/SMA—13結(jié)構(gòu)為主，SMA路面結(jié)構(gòu)抗磨耗、抗衰老性與高溫穩(wěn)定性良好，符合施工規(guī)定。

2 SBS改性瀝青混凝土路面施工材料準(zhǔn)備

1、瀝青

按照該工程所在地質(zhì)、地形等施工條件，選取SBS—I—C改性瀝青用于全線上面層瀝青瑪蹄脂碎石，且根據(jù)施工路段具體情況選擇與之相適應(yīng)的材料，如K15+622.032—K20+336段選取90號A級瀝青作為下面層瀝青混凝土。根據(jù)瀝青來源、標(biāo)號合理分類放置瀝青材料，在瀝青使用時，要求儲罐存儲溫度在110到170℃范圍內(nèi)。

2、粗、細(xì)集料

SBS改性瀝青混合料具有較大內(nèi)摩擦角，集料之間具有顯著的嵌擠作用，則其就具有良好的高溫穩(wěn)定性。通常來說，集料石質(zhì)的堅韌性、顆粒形狀等直接對集料嵌擠作用的大小起決定作用。除此之外，因上面層要求必須具備較高的集料抗壓碎性，因此集料選擇必須具備高強(qiáng)度及良好的耐磨耗性能。

粗集料：本工程選取的粗集料必須具備表面粗糙且形狀近似于立方體等特征。

細(xì)集料：本工程細(xì)集料選取石灰磨制機(jī)制砂，這對改性劑瀝青混合料高溫穩(wěn)定性提升極為有利。選取機(jī)制砂的主要原因在于其通過反復(fù)破碎堅硬巖石而形成，棱角性與嵌擠性良好。

3、填料

在改性瀝青混合料內(nèi)礦粉具有至關(guān)重要的作用，改性瀝青只有在礦粉表面吸附才能充分結(jié)合粗、細(xì)集料。要求礦粉必須不能具有較高含水率、不能出現(xiàn)污染現(xiàn)象，不得選取回收粉塵作為礦粉材料，且對粒徑低于0.075mm的含量加以嚴(yán)格控制。

4、纖維穩(wěn)定劑

纖維作為SMA結(jié)構(gòu)路面的穩(wěn)定劑，其具有穩(wěn)定、增粘、分散與瀝青吸附、吸收作用。該工程選取松散絮狀木質(zhì)素纖維作為SMA上面層選用的纖維穩(wěn)定劑。一般可在室內(nèi)放置纖維，要求做好防潮措施。通過瀝青混合料總量比例進(jìn)行纖維摻加量的確定，要求瀝青混合料內(nèi)木質(zhì)纖維摻加量必須控制在0.3%到0.4%之間。

3 SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

1、拌和溫度控制

遵循施工規(guī)定及時檢測瀝青原材料、成品等溫度。要求在200℃以上控制集料烘干溫度，SBS改性瀝青混合料在拌和過程中，需在185到195℃之間控制其溫度，與普通瀝青混凝土相比，各盤拌和時間將增加20s，此時需降低各盤拌和量。只有這樣才能確保SBS改性瀝青混合料到場溫度符合施工要求，如165℃。

2、運輸混合料

將油水混合物涂刷到運輸車輛廂底、側(cè)面，避免材料粘結(jié)問題出現(xiàn)。運輸時，需將做好覆蓋遮蓋工作，如棉帆布加蓋等。

3、試驗段施工

根據(jù)施工規(guī)定，需進(jìn)行試驗段施工，長度一般為200m。通過馬歇爾試驗在鋪筑現(xiàn)場進(jìn)行改性瀝青混合料試樣取樣，以此對瀝青混凝土路面所有技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行確定，并對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)配合比加以確定。

4、混凝土攤鋪

攤鋪瀝青混凝土面層前期，需徹底清理干凈下層表面。要求在170到180攝氏度之間控制攤鋪溫度，攤鋪施工前期，需調(diào)整好攤鋪機(jī)的狀態(tài)。預(yù)熱熨板作業(yè)應(yīng)在混合料攤鋪前進(jìn)行，選取中強(qiáng)夯實等級熨平板進(jìn)行攤鋪，85%為初始最小壓實度，拼接攤鋪機(jī)熨平板應(yīng)具有緊密性，避免縫隙存在。通過無接觸式平衡梁進(jìn)行中、上層攤鋪厚度、平整度控制，攤鋪機(jī)運行前，需根據(jù)松鋪標(biāo)高在木板的作用下墊好熨平板，保證攤鋪厚度始終與施工規(guī)定相符。攤鋪應(yīng)具有連續(xù)、穩(wěn)定性，這是路面平整度全面提升的重要途徑，按照拌和機(jī)產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況、攤鋪厚度確定攤鋪機(jī)攤鋪速度，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)以每分鐘2.5m為主。攤鋪施工中應(yīng)對松鋪厚度進(jìn)行及時檢測、調(diào)整，在3mm之間有效控制松鋪厚度偏差。如混合料存在質(zhì)量問題，需采取科學(xué)有效的方式進(jìn)行處理。

攤鋪機(jī)接斗操作流程應(yīng)加以重視，避免離析現(xiàn)象過于嚴(yán)重。在沒有露出刮板前攤鋪機(jī)集料斗可進(jìn)行擾料作業(yè)，該施工環(huán)節(jié)需在運輸材料車輛退出短時間內(nèi)進(jìn)行，確保料斗2翼恢復(fù)原位后，可卸除下一輛運料車上的材料，供料應(yīng)具有連續(xù)性，粗集料應(yīng)具有分散性。

運料車與攤鋪機(jī)之間不得出現(xiàn)碰撞問題，在與攤鋪機(jī)距離20cm位置時，運料車可停止，并掛空擋，通過攤鋪機(jī)對運料車起到推動作用。以此對攤鋪質(zhì)量及時觀測，避免各類質(zhì)量問題出現(xiàn)。

5、混合料壓實

作為瀝青面層質(zhì)量提升的重要保障，SBS改性瀝青混合料壓實極為關(guān)鍵。在確保碾壓溫度的前提下，在推移問題不出現(xiàn)的前提下進(jìn)行早壓施工，根據(jù)“緊跟、慢壓、高頻、低幅”規(guī)定進(jìn)行碾壓施工。改性瀝青混合料路面壓實施工，一般可選取振動壓路機(jī)，并在20cm以內(nèi)控制壓路機(jī)輪跡重疊寬度。如選取靜載壓路機(jī)時，則需在30%到50%之間控制壓路機(jī)輪跡碾壓重疊寬度。要求指派專人在該環(huán)節(jié)對所有壓路機(jī)碾壓路線、碾壓遍數(shù)加以合理化調(diào)整，盡可能在最短時間內(nèi)完成碾壓工作，確保其壓實度符合施工規(guī)定。為防止攤擠、擁包問題出現(xiàn)在混凝土碾壓施工中，需把驅(qū)動輪與攤鋪機(jī)相對應(yīng)，不得忽然轉(zhuǎn)變碾壓路線、方向。階梯形為壓路機(jī)折返形式，不能在相同斷面上，也不能選取輪胎壓路機(jī)作為初壓機(jī)械。碾壓施工前，需做好前期加水工作，確保壓路機(jī)處于良好狀態(tài)。當(dāng)噴完水箱水前，需在處于冷卻狀態(tài)的成型路面上加水，防止因水量不足出現(xiàn)粘輪問題，進(jìn)而對路面造成拉痕。

6、路面接縫

在瀝青混凝土路面施工中，橫向接縫常常出現(xiàn)，其平接縫的主要方式如下：在端部1m前位置攤鋪機(jī)抬起熨平板駛離現(xiàn)場，通過人工方式鏟除端部混凝土，在做好碾壓施工作業(yè)。隨后對其平整度進(jìn)行檢查，工具為3m直尺，并選取切割機(jī)將坡下位置切除并清理干凈，平直為切縫要求，清理干凈縫邊污染物且進(jìn)行粘層瀝青涂刷。在第二天啟動攤鋪機(jī)前，需預(yù)熱軍平板，在前鋪面層上放置軍平板，木板則需墊到下面，其厚度應(yīng)等同于松鋪厚度、壓實厚度之間的差距，對齊熨平板前端和切縫邊，在混合料應(yīng)灑布到螺旋布料器，隨后緩緩啟動攤鋪機(jī)，進(jìn)行松鋪厚度瀝青混合料攤鋪層攤鋪，通過鋼輪壓路機(jī)由前鋪面層進(jìn)行橫向碾壓，向新鋪層每次推進(jìn)10到15cm，碾壓密實新鋪層及縱向碾壓施工，在接縫縱向平整度檢查時，工具為3m直尺，如其平整度與施工規(guī)定不符，需及時鏟除再次施工，以此達(dá)到施工要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國瀝青路面在交通荷載和環(huán)境因素作用下出現(xiàn)了多種明顯的早期病害，常規(guī)的瀝青混凝土很難滿足現(xiàn)行交通荷載的需要，目前多嘗試多種路面結(jié)構(gòu)類型和路面材料來適應(yīng)這一特點。而對路面結(jié)構(gòu)的調(diào)整是較為復(fù)雜的工程，因此目前多采用在路面材料中加入改性劑來提高其路用性能。在常用添加劑中，SBS改性劑由于其性能優(yōu)良、工藝簡單易于推廣而得到了廣泛的使用。

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