低温环境下AC型SBS改性沥青混凝土路面施工温度控制研究

摘要：沥青砼施工温度环境影响因素主要包括厚度、太阳光、风速、下卧层温度及外界气温等，所以，加强对低温条件下AC型SBS改性沥青砼路面施工温度控制对提高沥青砼路面施工质量至关重要。在本案，笔者就某地为研究对象，研究并分析了在低温条件下，AC型SBS改性沥青砼结构在摊铺及碾压阶段的沥青砼温降规律。

关键字：低温环境 AC型SBS改性 沥青砼 路面施工 温度控制

中图分类号：TU528.42文献标识码： A 文章编号：

一、低温环境下摊铺阶段及碾压阶段温降规律

沥青砼施工温度环境影响因素主要包括厚度、太阳光、风速、下卧层温度及外界气温等。现场对下卧层温度监测数据显示，环境太阳光、风力及气温对其起着决定性的作用，此外，风速及气温成为了温降的重要影响因素。

在本案，笔者的研究对象为中面层AC-20C型改性沥青砼现场施工摊铺阶段及碾压阶段。在风速及气温均不同的环境下，砼摊铺及初压阶段降温率并为同一阶段，即摊铺初压阶段，复压及终压阶段并为同一阶段。

（一）气温对温降的影响

下图为二级风力不同气温温降曲线图：

从上图可得，在相同二级风力条件下，SBS改性沥青砼在21℃、15℃、10℃处呈现的温降走向存在一定的一致性。但是，温度损失率随着温度的降低而变得更快，此时，温降速率更大。

下图为二级风力不同气温温降速度显示图：

从上图可

得，温区不同，降温速率亦存在差异。若温度≧140℃，砼降温速率——1.3-2.5℃/min；若温度在120℃-140℃范围内，砼降温速度——0.9℃-1.3℃/min；若气温为10℃，在摊铺初压阶段砼降温最大速率——2.5℃/min，其相当于1.9倍21℃气温降温速率；15℃为1.4倍21℃气温降温速率。综上可得：摊铺初压阶段及复压阶段均受到温度的较大影响，终压阶段受到温度较小影响。

（二）风速对温降影响

1.10℃气温不同风力温降曲线及速率

下图为0℃气温不同风力温降曲线及速率显示图：

从上图（左）可得，在10℃气温环境之下，SBS改性沥青砼在四级风、二级风、无风条件下降温走向存在一定的一致性。但是，温度损失率随着风力的增大而变大，此时，温降速率也变大。从上图（右）可得，温区不同，降温速率亦各异。若温度>140℃，砼温降速率——1.8℃-3.5℃/min；若温度在120℃-140℃范围内，砼温降速率——1.2℃-1.5℃/min；四级风条件下，摊铺初压阶段温降速率——3.5℃/min、复压阶段温降速率——2.8℃/min（即相当于1.7倍无房条件下温降速率）。

2.15℃气温不同风力温降曲线及速率

下图为5℃气温不同风力温降曲线及速率显示图：

从上图（左）可得，在15℃气温环境之下，SBS改性沥青砼在三级风、二级风、无风条件下温降走向存在一定的一致性，但是，温降速率随着风力的增大而增大。

从上图（右）可得，温区不同，温降速度亦各异。若温度>140℃，砼温降速度——1.8℃-3.5℃/min；温度在120℃-140℃范围内，砼温降速率——1.2℃-1.5℃/min；三级风条件下，摊铺初压阶段温降速率——2.5℃/min，其相当于1.7倍无风条件温降速率。

综上所述，10℃-15℃气温环境受三四级风影响较大。当温降速率增大1.7倍，摊铺初压阶段及复压阶段温降速率更大。

（三）低温环境下各施工阶段温度损失

参考现场试验数据显示，在10℃-15℃低温环境、0级-2级风力条件下，摊铺温度及初压温度损失——10℃-15℃、复压温度损失——15℃-20℃；在10℃-15℃低温环境、3级-4级风力条件下，摊铺温度、初压温度损失——15℃-20℃、复压温度损失——20℃-30℃。

二、低温环境下SBS改性沥青砼路面摊铺及碾压工艺参数

（一）碾压段长度

就碾压段长度规范而言，在沥青砼温度不推移、不出现年轮等现象条件下，只有尽量跟紧初压阶段、复压阶段及终压阶段，及碾压段总长度≦60m-80m，才能实现温度散失的减少。

因低温环境条件影响，改性沥青砼施工温度下降相当快，则应该慎重选择碾压段长度。分析中面层碾压初压阶段、复压阶段及终压阶段碾压时间：初压阶段——碾压时间更短，与摊铺机基本保持同步；终压阶段——遍数较少、碾压时间更短，起消除轮迹作用；复压阶段——碾压时间长、碾压遍数多，对整个面层压实质量及压实效果其决定作用。所以，复压阶段直接决定了碾压段长度。

就复压阶段碾压段长度而言，采取碾压速度、碾压时间、温降速率等参数，并借助一下公式计算：

上列方程式中：t——压路机单次调向停顿时间（取值0.1min）；n——碾压道数；V——碾压速度（m/min）；N——碾压遍数；L——碾压段长度（m）；T复——复压阶段碾压时间（min）；ΔT——复压阶段温降速率（℃/min）。

（二）摊铺速度

确保摊铺连续作业是改性沥青砼路面施工的必要事项。摊铺速度与拌和设备宽度、摊铺厚度、生产率、碾压时间、碾压长度等存在密切关系。在实际施工过程中，常常由于碾压速度过慢而引起砼摊铺施工连续性得不到保障。所以，在确定及计算摊铺速度时，应该对各方面进行综合考虑，在计算时，可以采取以下函数式，施工摊铺最终速度应为两者最小者：

上列方程式中，V——摊铺机摊铺速度（m/min）；T复1——复压阶段前排两台胶轮碾压完成时间（min）；D——沥青砼密度（t/m3）；Q——拌和站生产率（t/h）；C——摊铺机效率系数（对运输能力、设备状况综合考虑，取值：0.6-0.8）；H——摊铺沥青厚度（m）；L——摊铺机宽度（m）；

计算上列两方程式，就10℃-15℃气温条件而言，SBS改性沥青中面层摊铺速度应该≦2m/min。所以，摊铺速度应该与碾压速度保持一致，且应符合“摊铺用时>碾压用时”原则，以此确保碾压作业与摊铺作业保持一致。

（三）低温环境下SBS改性沥青砼摊铺阶段及碾压阶段施工温度控制

通过低温环境下SBS改性沥青砼在初压阶段、复压阶段及终压阶段施工温度研究，及不同风力及低温环境影响下，初压温度、摊铺温度损失情况，依据施工温度相关规范，10℃-15℃气温环境下SBS改性沥青砼初压阶段、复压阶段及终压阶段施工温度控制值如下所示：

三、总结

10℃-15℃低温环境之下，AC型SBS改性沥青砼摊铺阶段、初压阶段、复压阶段、终压阶段温降规律为：0级-2级风、摊铺阶段及初压阶段温降损失——10℃-15℃、复压阶段温降损失——15℃-20℃；3级-4级风、摊铺阶段及初压阶段温降损失——15℃-20℃、复压阶段温降损失——20℃-30℃。摊铺阶段、初压阶段、复压阶段温降速率受风力及气温影响大，而其对终压阶段影响小。

10℃-15℃低温环境之下，应该严格控制AC型SBS改性沥青砼摊铺阶段及碾压阶段施工温度；若风速大于3级及4级，SBS改性沥青砼施工不可取。

参考文献：

[1]雷有雄.浅析SBS改性沥青路面施工要点[J].中华民居,2011,(8)

[2]朱娘柱.SBS改性沥青路面施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(8)

[3]蔡华明.SBS改性沥青施工工艺[J].交通世界（建养机械）,2011,(4)

[4]莫伟光.浅析SBS改性沥青路面施工技术[J].科学之友,2011,(24)

[5]刘伟竹.SBS改性沥青加工及其在道路施工中的应用[J].山西建筑,2010,36(33)