SBS改性瀝青混合料在公路施工中的應(yīng)用研究

周俊輝 齊曉曉

摘 要：為滿足路面使用功能，延長(zhǎng)道路使用壽命，近年來(lái)我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度越來(lái)越大，對(duì)路面施工材料的應(yīng)用也提出了更高的要求。SBS改性瀝青混合料的應(yīng)用，可提高行車舒適性與安全，是一種技術(shù)含量與附加值較高的新型優(yōu)質(zhì)筑路材料，此類施工材料在國(guó)內(nèi)得到了大力的推廣。為此，本文結(jié)合具體案例，對(duì)公路SBS改性瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青；工程概況；配合比設(shè)計(jì)

1 工程概況

某公路工程總長(zhǎng)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配合比設(shè)計(jì)

2.1 材料特性

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(hào)A級(jí)瀝青作為下面層瀝青混凝土。根據(jù)瀝青來(lái)源、標(biāo)號(hào)合理分類放置瀝青材料，在瀝青使用時(shí)，要求儲(chǔ)罐存儲(chǔ)溫度在110～170℃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(lái)說(shuō)，集料石質(zhì)的堅(jiān)韌性、顆粒形狀等直接對(duì)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(duì)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(guò)反復(fù)破碎堅(jiān)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(duì)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(guò)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%～0.4%之間。

2.2 配合比設(shè)計(jì)分析

1）目標(biāo)配合比。目標(biāo)配合比的主要內(nèi)容是明確供料的實(shí)際比例和進(jìn)料的速度。在執(zhí)行試驗(yàn)的過(guò)程中，需在粗細(xì)料堆中選取具有一定代表性的樣品，同時(shí)舍棄那些試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果相差較大的樣品。在制備試樣時(shí)，加熱礦料的溫度需恒定在180℃，加熱瀝青混凝土的溫度需恒定在170℃，而拌和過(guò)程中的溫度則應(yīng)為175℃。對(duì)瀝青混凝土的每一項(xiàng)指標(biāo)都進(jìn)行針對(duì)性的驗(yàn)證，直到其可以滿足設(shè)計(jì)要求。

2）生產(chǎn)配合比。生產(chǎn)配合比主要范圍五個(gè)步驟，分別為：通過(guò)試驗(yàn)得到目標(biāo)配合比、檢驗(yàn)集料的顆粒組成、集料篩分、配合比設(shè)計(jì)和確定用量（以馬歇爾試驗(yàn)作為基準(zhǔn)和方法）。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用目標(biāo)配合比中效果最為優(yōu)良的瀝青混凝土用量，并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)，在試驗(yàn)結(jié)果分析完成以后，對(duì)瀝青混凝土的實(shí)際用量進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，從而得出最佳配合比。

3）設(shè)計(jì)驗(yàn)證。按照上述設(shè)計(jì)過(guò)程所得的最佳配合比進(jìn)行瀝青混凝土的制備和試驗(yàn)性鋪設(shè)，對(duì)鋪設(shè)后的效果及各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，為后續(xù)的大范圍使用總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。如果預(yù)鋪段不能滿足設(shè)計(jì)要求，需要找到其原因，并有針對(duì)性的進(jìn)行配合比重調(diào)。

3 SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

3.1 混合料拌和

選取間歇式拌和機(jī)作為改性瀝青拌和機(jī)械，在拌和施工中需逐盤打印瀝青與各類集料用量、拌和溫度等內(nèi)容。拌和過(guò)程中，要求不能出現(xiàn)離析、結(jié)塊等問(wèn)題，應(yīng)保證材料拌和的均勻性。拌和施工中需對(duì)混合料實(shí)時(shí)進(jìn)行采樣與試驗(yàn)，根據(jù)施工配合比等規(guī)定對(duì)混合料內(nèi)的各類材料含量加以有效控制。在拌鍋內(nèi)同時(shí)添加骨料、木質(zhì)纖維，選取的拌和方式為干拌，隨后將礦粉、瀝青添加其內(nèi)，要求摻加礦粉、瀝青的時(shí)間必須控制在8到13s內(nèi)。相比一般瀝青材料拌和，時(shí)間方面應(yīng)相應(yīng)地增加5s，完成瀝青混合料拌和作業(yè)后，需及時(shí)做好抽樣檢查工作，對(duì)瀝青含量、礦料級(jí)配等進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，確保其滿足施工規(guī)定。

3.2 混合料運(yùn)輸

施工現(xiàn)場(chǎng)便道應(yīng)具有通暢性，以此縮短運(yùn)輸時(shí)間，加快車輛運(yùn)行速度。選取自卸式車輛進(jìn)行裝料，要求其載重必須超過(guò)20噸。為防止離析問(wèn)題出現(xiàn)在裝料過(guò)程中，需遵循“品”字形進(jìn)行施工，結(jié)束裝料工作后，可覆蓋帆布等材料。如運(yùn)輸混合料過(guò)程中車輛保溫設(shè)施產(chǎn)生故障，需及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，確保材料溫度滿足施工規(guī)定。為避免施工間斷，要求運(yùn)輸車輛充足，其運(yùn)能必須在拌和、攤鋪能力之上，要求攤鋪前方卸料等待車輛必須控制在3臺(tái)以上。

3.3 混合料攤鋪

攤鋪厚度、平整度必須選取15m以上浮動(dòng)基準(zhǔn)梁自動(dòng)找平裝置等進(jìn)行有效控制。要求嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行自動(dòng)找平裝置安設(shè)，其偏差必須控制在合理范圍內(nèi)。在攤鋪施工中，應(yīng)做好速度低、均勻度良好且不間斷，不能有任意速度轉(zhuǎn)變與突然停止現(xiàn)象產(chǎn)生。同時(shí)，需在每分鐘2.5m內(nèi)控制攤鋪施工速度。攤鋪前材料運(yùn)輸車輛必須等待攤鋪機(jī)，只有這樣才能防止等待攤鋪時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致溫度下降。

3.4 碾壓

攤鋪完成以后，需對(duì)SBS改性瀝青混凝土路面進(jìn)行碾壓，從而提高瀝青混凝土的密實(shí)程度。碾壓過(guò)程一般可分為三個(gè)步驟，分別為初壓、重壓和終壓。為確保碾壓的效果，壓力機(jī)應(yīng)時(shí)刻保持平緩，根據(jù)所用壓路機(jī)的類型確定適宜的行駛速度，且保持恒定。如果路面的溫度在60℃以上，則壓路機(jī)不能在此停留。

3.5 路面接縫

攤鋪機(jī)橫向接每天都要碰到的，其平接縫的具體做法是：攤鋪機(jī)駛離現(xiàn)場(chǎng)，由人工將端部混合料鏟后再予以碾壓，將坡下部分用切割機(jī)切掉并清除，縫邊涂刷粘層瀝青。攤鋪機(jī)起動(dòng)前，熨平板要進(jìn)行預(yù)熱，將熨平板放在前鋪的面層上并與切縫邊對(duì)齊，下墊木板，攤鋪成松鋪厚度青混合料攤鋪層，用鋼輪壓路機(jī)從前鋪的面層上碾壓，每次向新鋪層推進(jìn)10～15cm，直至將新鋪層壓密實(shí)，再進(jìn)行縱向正常碾壓，檢查接縫平整度是否符合要求。橫向接縫應(yīng)離橋梁伸縮縫20m以外，以確保伸縮縫兩邊路面表面的平順。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通不斷發(fā)展，對(duì)路面的要求也愈來(lái)愈高，傳統(tǒng)的瀝青路面已不能適應(yīng)現(xiàn)在的需求。針對(duì)這一情況，國(guó)內(nèi)外對(duì)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，得到了廣泛地認(rèn)可和應(yīng)用，并取得了較好的使用效果。SBS改性瀝青以其優(yōu)良的路用性能得到普遍重視和深入開發(fā)，目前已在公路工程路面施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]楊德勝.通沈高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2010.

[2]王作圣.探析公路工程施工中的瀝青砼公路施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（04）.

[3]康龍.高速公路SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械），2015（Z1）.

[4]陳朝輝.SBS改性瀝青路用性能及改性瀝青混凝土路面施工的質(zhì)量控制[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（03）.

[5]王作圣.探析公路工程施工中的瀝青砼公路施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（04）.