高速公路SBS改性瀝青混凝土施工技術研究

呂品菊

(廣西交通投資集團南寧高速公路運營有限公司，廣西 南寧 530022)

0 引言

隨著經濟的迅猛發展，我國高速公路交通量和車輛軸載不斷增加，瀝青路面承受著交通荷載的嚴峻考驗。為防止瀝青路面出現車轍、擁包等病害，亟需提高瀝青路面的路用性能。根據近年實踐研究可知，使用SBS改性劑對瀝青進行改性，能夠有效提高瀝青混合料高低溫穩定性、耐久性等路用性能，提高路面使用質量[1]。但SBS改性瀝青混合料在施工時要求較基質瀝青混合料高10 ℃～20 ℃，當溫度損失過快導致施工溫度不達標，其更易發生離析、壓實度不夠等問題，因此需嚴格控制各施工階段溫度，從而保障改性瀝青路面施工質量。

本文通過鋪筑某高速公路試驗段SBS改性瀝青路面上面層，介紹SBS改性瀝青生產過程、施工原材料選取和礦料級配確定方法，探討SBS改性瀝青路面施工工藝與質量控制措施，并通過對試驗路段進行抗滑擺值和滲水性能檢測，檢驗試驗段路用性能是否滿足規范要求。

1 原材料

1.1 集料

SBS改性瀝青混合料作上面層，粗集料宜選用質地堅硬、棱角性好的玄武巖碎石，細集料選用具有較好嵌擠性的機制砂，而填料選用與瀝青粘附性較好的石灰石礦粉[2]。集料相關技術指標檢測結果與規范具體要求見表1。

表1 集料相關技術指標檢測結果及規范要求表

1.2 瀝青

瀝青在混合料中起到膠結作用，其性能是決定瀝青路面鋪筑質量的關鍵，本文通過向70#基質瀝青中摻加5%星型SBS改性劑制備SBS改性瀝青。制備方法為：將基質瀝青加熱至170 ℃～180 ℃時，加入SBS改性劑并攪拌均勻，使用高速剪切機以4 500 r/min的轉速高速剪切45 min，最后在165 ℃下發育30 min。制備所得SBS改性瀝青相關技術指標檢測結果及規范要求見表2。

表2 SBS改性瀝青相關技術指標及規范要求表

1.3 礦料級配

根據國內相關經驗，選用密級配AC-16型瀝青混合料對上面層進行鋪筑，并使用最大理論密度線和多級嵌擠密級配理論進行調整，礦料各級配組成見表3。

表3 AC-16型瀝青混合料級配組成表

2 工程實踐

2.1 工程概況

試驗路段全長9.84 km，路面寬度28 m，路面結構設計為8 cmAC-25型下面層+6 cmAC-20型中面層+4 cmAC-16型上面層。

2.2 施工工藝

2.2.1 拌合過程

選用具有自動記錄數據功能和纖維添加裝置的間歇式拌合機。在拌合前對拌合機、計量設備等進行調試，調試完畢后將骨料與木質素纖維加入拌鍋中干拌5 s，之后向拌鍋中依次加入礦粉與瀝青，此時拌合開始計時，拌合時間為45 s。

2.2.2 運輸過程

混合料選用9輛20 t以上載重自卸式運料車進行運輸，車輛在開始工作前，需將車廂內部清理干凈并涂抹肥皂水，防止瀝青及混合料粘黏車廂，同時加蓋雙層篷布，防止混合料運輸過程中熱量損失嚴重引起離析；車輛在保持平穩的前提下，盡量提高車速，在運距不變的情況下縮短運輸時間，減少混合料溫度損失[3]；另派專人進行前后場指揮協調工作，保證車輛順暢通行。

2.2.3 攤鋪過程

路面攤鋪過程采用兩臺具備浮動基準梁自動找平裝置的攤鋪機進行作業。自動找平裝置在攤鋪前要嚴格按照規范進行安裝；攤鋪之前，需將路面清理干凈后灑布粘層油；攤鋪機在攤鋪過程中，必須保持緩慢、均勻、連續攤鋪，攤鋪速度保持在2.5 m/min以內。

2.2.4 碾壓過程

SBS改性瀝青混合料在初壓時選用2臺12 t雙鋼輪壓路機，采用先靜壓后振壓的方式碾壓兩遍，速度控制在1.5～2.0 km/h；復壓時選用2臺26 t鋼輪壓路機在2.5～3.5 km/h的速度下振壓3遍；終壓選用一臺12 t鋼輪壓路機在2.5～3.5 km/h速度下靜壓一遍。

2.2.5 接縫處理

為避免施工過程中出現縱向冷接縫和橫向施工縫，采用橫接縫，接縫需在混合料未完全冷卻前完成切割過程，處理完畢后用3 m直尺及時檢測，保證路面平整度。

2.3 施工質量控制

SBS改性瀝青混合料在施工過程中，每個施工環節都會對路面質量產生影響，因此有必要對施工各環節進行質量控制。

(1)嚴格控制施工各環節溫度。如果施工中混合料溫度過低，混合料將難以壓實，導致空隙率過高，易在通車后產生松散、坑槽等早期損壞；混合料溫度過高，瀝青容易老化，路面可能會出現車轍等問題。施工過程具體溫度控制范圍見表4。

表4 施工過程溫度控制范圍表

(2)混合料拌合完成后，按規定檢查拌合質量，要求目測無團塊、花白、過油等現象。并從拌合樓中取樣進行馬歇爾試驗、抽提篩分試驗，檢查混合料體積指標、油石比和配合比。

(3)攤鋪作業前測量人員需首先施工放樣，控制上面層厚度；攤鋪機必須一車一收料斗，螺旋送料器要保持勻速送料，防止混合料產生離析；同時運輸車卸料時嚴禁撞擊攤鋪機，避免攤鋪機內混合料受力狀態改變；攤鋪完成后檢查攤鋪寬度、坡度、虛鋪厚度，并及時對不合格處進行處理[4]。

(4)在混合料碾壓時，可以通過灑適量水，防止混合料粘輪；碾壓過程遵循“緊跟慢壓、高頻低幅原則”，碾壓完成后需及時檢測路面壓實度，對不符合要求的區域進行返工。

2.4 路面檢測

2.4.1 滲水系數

當路面滲水系數較大時，水分能夠進入路面內部連通空隙，經過車輛荷載產生的動水壓力作用，容易引發路面水損害[5]。本文以滲水系數作為評價路面滲水性能指標，根據《公路路基路面現場測試規程》(JTGE60-2008)規范，對試驗路段進行滲水性能檢測。檢測結果見表5。

表5 滲水性能檢測結果表

由表5可知，施工完成時路面平均滲水系數為71.2 ml/min，通車1年后路面平均滲水系數為73.6 ml/min，均滿足規范要求；同時，通車1年后路面滲水系數與施工完成時相比變化不明顯，試驗段路面抗滲水性能較好。

2.4.2 抗滑擺值

路面抗滑性能是路面使用性能的重要指標，直接影響路面行車安全性，本文根據《公路路基路面現場測試規程》(JTGE60-2008)規范，使用擺式儀對試驗段路面擺值進行檢測，以擺值作為衡量路面抗滑性能的指標，試驗段抗滑擺值檢測結果見表6。

表6 抗滑擺值檢測結果表

根據表6可知，施工完成時路面平均抗滑擺值為63.2 BPN，通車1年后路面平均抗滑擺值為61.1 BPN，均能夠滿足規范要求；通車1年后路面抗滑擺值比施工完成時僅下降3%，路面抗滑性能良好，能夠滿足路面抗滑設計要求。

3 結語

本文結合工程實踐，介紹SBS改性瀝青路面原材料選取、SBS改性瀝青制備、礦料級配設計；探討其施工工藝及施工質量控制措施；并對試驗段施工完成時及通車1年后滲水系數和抗滑擺值進行檢測。結果表明：路面滲水系數和抗滑擺值均能滿足SBS改性瀝青路面設計要求，通車1年后兩項指標均變化不大，路面鋪筑質量優良。

[1]唐 軍，李曉勇，汪衛東.SBS改性瀝青混合料路用性能研究及工程實踐[J].合肥工業大學學報(自然科學版)，2004(7)：809-813.

[2]于明輝，李大鵬，張旭.SBS改性瀝青混凝土路面的施工工藝[J].公路，2008(2)：184-186.

[3]劉 欣，潘 放.SBS改性瀝青混凝土施工工藝與質量控制[J].公路，2004(11)：174-178.

[4]車承志，張 可，王代勇，等.SBS改性瀝青在市政道路中的應用[J].公路，2014(8)：202-205.

[5]韓 波，段春泉，汪永林，等.永武高速公路瀝青路面施工工藝控制[J].筑路機械與施工機械化，2011(3)：49-51.