SBS改性瀝青路面施工技術 在公路工程中的應用思考

楊海燕，盛軒

煙臺市公路材料保障中心，山東煙臺，265800

0 引言

以往瀝青混凝土路面在投入使用后不久，便會因為自身性能、外界氣候環(huán)境、車輛通行等因素的影響，出現開裂等不良問題。SBS改性瀝青的出現有效彌補了傳統瀝青路面施工的不足，歷經SBS改性之后的基層瀝青，其使用性能顯著提升，可以確保公路路面在不同環(huán)境下質量如一。鑒于此，此次研究將針對這一技術的實際運用進行分析，希望可以為業(yè)內人士提供幫助[1]。

1 工程概況

某地S公路道路結構由三層瀝青混凝土路面以及雙層水泥穩(wěn)定碎石基層構成，該道路設計創(chuàng)建時間較早，且等級不高，在正式投入使用后（7年），公路表層路面出現了基層放射開裂、車轍等問題，經由專業(yè)檢測部門勘測后將借助銑刨手段對主要病害路面進行處理，與此同時利用SBS改性瀝青技術重新鋪設路面，規(guī)避后期正式投入使用后路面因高溫因素出現破損狀況。

2 SBS改性瀝青路面施工技術在公路工程中的運用

2.1 原材料把控

（1）瀝青。此次項目工程主要運用的基層瀝青原材料為SK-70，其具備針入度低、軟化點高、性能優(yōu)的特點，可以保障改性后路面的整體性能得到有效強化。

（2）集料。施工區(qū)域所在地有著極為豐富的石灰?guī)r礦石，為了降低施工成本，故此次工程采用石灰?guī)r碎石作為原材料。具體性能指標如表1所示。

（3）礦粉。礦粉的主要作用為填補瀝青混合料之間的空缺點，通過與瀝青的充分融合形成瀝青膠漿，以此確保集料凝結為整體，達成全面強化混合料強度的作用。此次項目中運用到的礦粉來源于磨細后的石灰?guī)r。

（4）改性劑。此次項目使用的改性劑為SBS-1301型號。該型號的改性劑呈線形，結構復雜多樣，在常溫條件下可以擁有硫化橡膠的特征。選用該型號改性劑的原因在于，其可以和SK-70型號的瀝青充分融合，通過二者相融產生的物理化學反應形成穩(wěn)定可靠的混融體。為了進一步明確改性劑融合后改性瀝青的性能，將借助樣品老化、動態(tài)流變力學分析以及紅外光譜法的方式了解其老化前后的性能[2]。

表1 集料性能檢測結果

①樣品老化。該種方式主要借助旋轉薄膜烘箱的方式對改性瀝青進行老化，老化時長為85分鐘，之后獲取短期內的老化樣品。在完成該步驟后，繼續(xù)對獲得樣品開展時長為20小時的壓力老化，以此獲得長期老化樣品。

②動態(tài)流變力學分析。該種方式以原樣改性瀝青、短期老化樣品以及長期老化樣品為研究對象，通過動態(tài)剪切流變實驗，分析改性瀝青老化前后的高溫抗車轍性能。

③紅外光譜法。該種方式以傅里葉變換紅外光譜儀為主要方法，對老化前后的改性瀝青樣品開展紅外光譜分析工作，將分辨率控制在4cm-1，將掃描次數調控在32次，同時將光譜的采集范圍控制在400~4000cm-1。繼而將獲取樣品滴在載玻片之上，經過稍許加熱后，將少量樣品涂抹在KBr鹽片上，之后對其開展紅外光譜檢測工作。

結合瀝青性能改性之前與之后的對比可以明確知曉，改性針入度有了明顯下降，這表明在SBS改性劑摻入之后，基質瀝青的高溫路用性能得到了顯著強化。除此之外，瀝青的當量脆點也有了大幅下跌，這表明經過改性之后的瀝青具備了極強的低溫抗裂性能。

2.2 配合比設計

（1）目標配合比、生產配合比以及配合比驗證是配合比設計中不可缺少的部分。目標配合比工作由施工單位接手，該部門工作人員遴選極具代表意義的樣品，將其送往具備檢測資格的單位開展馬歇爾實驗，實驗過程以每間隔0.5%的材料用量/次的方式推進。借助馬歇爾實驗獲得各類材料配比下混合料性能實際情況，其中包括混合料的孔隙率、飽和度以及含水量，之后通過對比研究的方式了解各項性能指標，以此挑選出瀝青最佳用量情況以及冷料倉的供料占比，明確目標配合比[3]。

（2）在獲得目標配合比信息后，應及時按照其中設定的冷料配合比，將材料運輸至冷料倉之中。而集料則須經過篩分、除塵后送入熱料庫，經過攪拌和機械加工后，再進行放料及樣品選擇工作，然后在實驗室內進行四次篩分，以確定料倉的分級構成，之后利用馬歇爾實驗來獲得最優(yōu)的油石比例，從而得出生產配比。

（3）以規(guī)定的生產配比為依據開展試拌工作，確保試拌盤數在5~8個，各個試拌盤混合料的拌和溫度各不相同，實驗過程中應借助對比的方式分析試拌混合料，通過實驗室的科學測試，明確各個攪拌盤混合料的穩(wěn)定性和水穩(wěn)性，從而保證攪拌的溫度達到最優(yōu)。除此之外，還要積極地對瀝青的用量、油石比、水分等參數進行研究，在完成之后便可結束配合比驗證工作。

2.3 基層處理

（1）在使用SBS改性瀝青混合料開展施工作業(yè)前，應對施工場地的公路路面基層進行全面清理并檢查，確保基層上不存在垃圾、雜物等，之后方可開展攤鋪作業(yè)。檢查作業(yè)的主要對象為基層的平整性、壓實度，若檢測過程中發(fā)現基層存在凹陷、凸起等問題，應第一時間對缺陷部位進行填筑并壓實，確保其壓實度與工程實際要求相符，若未達到標準條件，需進行補壓作業(yè)[4]。

（2）在清理基層、修補完成之后，還應將透層油鋪刷在其表層，全面提升SBS改性瀝青面層的黏合度，針對基層位置選用透層油時應保證其針入度大于100。在調節(jié)黏度時，可以借助適當調整稀釋劑用量的方式進行，在完成透層油準備工作后，應利用瀝青灑布車完成噴灑工作，所使用的噴嘴應與透層油的黏度要求相符。在開展噴灑作業(yè)時，應確保車輛行進速度均勻，針對機械車輛無法均勻噴灑的部位，可以借助人工灑布的方式完成，在全面結束該項工作后應第一時間對其進行養(yǎng)護。

2.4 瀝青混合料的拌和

（1）混合料的制備和施工是基層作業(yè)完成之后的重要步驟。此次施工中運用的拌和機械為間歇式拌和機，借助設備作用完成SBS改性瀝青的拌和工作。在正式開展該步驟之前，工作人員應針對所使用的原料開展二次檢驗，同時依據設計所得配合比科學選取原料用量，在拌和作業(yè)正式開展之后，應精準把控其溫度，確保在其160~175℃，拌和時長不得大于45秒。在完成拌和作業(yè)后，應仔細檢查改性瀝青是否均勻地與瀝青表層相粘附，避免混合料出現離析、結塊、花料問題。

（2）經過檢驗確認合格的混合料應裝入自卸式運輸車中，通過車輛將其輸送至施工場地完成攤鋪作業(yè)。在裝料之前，應將防粘結劑均勻地涂刷在車輛內層；在裝料過程中，應合理把控其次數；在完成裝料工作后，還應利用帆布等設備對混合料進行保護和遮擋，做好保溫工作。運輸過程中應保持勻速行駛，待混合料順利輸送至場地內后，車輛應停放在攤鋪機的正前方，借由攤鋪機頂進卸料。

2.5 攤鋪作業(yè)

（1）此次項目開展使用的攤鋪設備為履帶式攤鋪機，選用該設備的主要原因在于其結構中配備了平衡梁，可以自主完成攤鋪找平工作。在借助設備開展攤鋪作業(yè)前，應將防粘結劑均勻地涂抹在受料斗以及熨平板上，為后續(xù)工作的順利、平穩(wěn)推進提供便利。為了提高攤鋪工作的連貫度，當運輸車輛數量大于4后應及時開展攤鋪工作，在正式開展該階段工作前，還應挑選長約200米的路段進行實驗攤鋪，以此明確攤鋪機的運行參數以及攤鋪工作參數。

（2）在獲得精準正確的試鋪參數后便可以正式開展攤鋪工作。此次工程路面寬度較大，故采取多臺設備共同作業(yè)的方式推進施工。詳細作業(yè)安排如下：將攤鋪機作業(yè)隊列按梯形分布，且保證每臺攤鋪機與前后者的間距在10~20米，搭接寬度在30厘米左右；在攤鋪機工作過程中，應確保其行進速度均勻流暢，將其速度把控在3m/min；此外，還應做好攤鋪外場地的管理工作，確保作業(yè)路段無其他車輛行駛；最后，應做好SBS瀝青混合料的溫度以及施工場地溫度把控工作，確保其材料溫度在160~165℃，施工場地溫度在5~28℃[5]。

（3）在攤鋪作業(yè)開展過程中，若因為其他因素干擾無法按照流程規(guī)定推進，且停止時間大于2小時，施工單位應第一時間借助接縫舉措對停工區(qū)域進行處理；若停工時間小于2小時，也應采取科學策略做好保溫工作。待恢復施工后與停工位置重疊30cm后便可再次進行施工。完成攤鋪作業(yè)后，需要對施工路面的虛鋪厚度、平整度進行科學檢查，確保二者數據信息與實際要求相符。除此之外，若施工時遇到惡劣天氣，可拒絕施工，同時做好施工路段的保護工作，避免雨水滲透對作業(yè)最終效果造成惡劣影響。若施工路段因污水滲漏受到了浸泡，應及時對路面的性能進行檢查，若無法滿足實際作業(yè)要求，應及時清理并進行二次攤鋪。

2.6 碾壓作業(yè)

（1）此次項目開展使用的碾壓設備為雙鋼輪振動壓路機以及膠輪壓路機，通過二者合作完成碾壓工作。碾壓工作由初壓、復壓、終壓三個部分組成，在初壓階段，應使用兩臺雙鋼輪振動壓路機完成作業(yè)，在作業(yè)開展之前將防粘結劑均勻地涂刷在設備輪胎上。相較于普通瀝青混凝土，SBS改性瀝青在初壓階段應借助靜壓和振壓兩種方式共同完成，且機械行進最慢速度不得低于2km/h，最高速度不得大于3km/h，此外兩臺壓路機的重疊寬度應為1/3輪寬。

（2）在開展復壓工作時，需要利用兩臺膠輪壓路機完成，且碾壓的次數應在5遍左右。設備開展復壓作業(yè)時，工作人員應合理把控其行進速度，確保其碾壓工作的平穩(wěn)性，全面提升路面的壓實度，為SBS改性瀝青材料的密實度強化提供便利，由此可以看出，該階段是整個碾壓工作中的核心部分。

（3）終壓階段借助一臺大型雙鋼輪壓路機以及一臺小型鋼輪壓路機完成工作。在使用大型雙鋼輪壓路機時應采取靜壓推進收面作業(yè)，為路面的平整度強化打下良好基礎，在機械行進的過程中應將其速度控制在2~3km/h，碾壓次數不得大于2次。小型鋼輪壓路機主要工作為路面邊緣位置的碾壓，在作業(yè)推進時應完成兩次振壓和靜壓，速度控制應在3~5km/h，待完成該項工作后，施工單位應及時檢測路面的壓實度[6]。

3 施工路段性能檢測

此次施工作業(yè)結束之后，為了全面掌握SBS瀝青混合料的施工效果，借助了鉆芯取樣的方式檢查了路面的壓實度。共挑選了五組樣品，通過實驗室檢測對比了壓實度與設計值（96%）后，得知路面壓實度符合設計需求，施工質量合格。

表2 壓實度檢測結果

4 結語

SBS改性瀝青混凝土的運用可以全面強化路面使用性能，但站在施工工藝的層面來看，其施工要求也更加嚴格，鑒于此，施工單位應在全面保障施工質量的前提下，做好施工組織安排工作，通過持續(xù)優(yōu)化完善，加快該項技術的發(fā)展升級速度，使其應用朝著更加成熟的方向前進，為我國公路建設水平的提升提供便利基礎。