改性沥青路面施工技术与质量控制

本文结合改性沥青的特点，从SBS改性沥青混合料的配合比设计、拌和和摊铺、碾压等方面阐述了SBS改性沥青路面的施工控制方法,以完善SBS 改性沥青路面施工工艺,提高道路工程的质量。

1.引言

随着国民经济的高速发展,交通量加大及重载超载车的比例呈不断增加的趋势,交通对路面的要求随之越来越高。为了提高沥青路面的使用性能，除研究采用新型沥青混合料路面结构外，还应致力于研究采用改性沥青及改性沥青混合料技术。通过选用聚合物SBS等改性剂对道路沥青进行改性来提高路面性能的同时，其对施工技术指标的要求也越来越严格。例如：矿料质量、配合比设计、施工工艺等方面。因此，加强SBS改性沥青混合料的生产、运输、摊铺、碾压控制，对提高沥青路面的质量具有重要的意义。

2.SBS改性沥青的特点

SBS 改性沥青与普通沥青相比较,其主要特点为:首先，沥青的软化点提高。在夏季高温季节不软化,提高路面的高温抗推移和抗车辙能力; 其次，沥青的脆点降低。在寒冷季节不发脆,具有柔韧性,减少路面裂缝;最后，提高沥青与石料的粘结力。其能改善沥青与集料的粘附性,集料可使用硬质中性岩石。

3.材料质量把关

质量合格的原材料是保证路面质量的关键因素,施工方在开工前应根据设计要求确定原材料的来源。SBS改性沥青混合料的原材料进场过程控制非常重要,务必作到质量合格,尤其碎石级配稳定在要求级配范围内,并经常检查矿粉的色泽是否正常,有无结块和明显的粗颗粒情况。所有集料注意分级存放,不得混放。为防止材料离析,还要将场地硬化,并采用水平或斜坡分层堆放,不能积堆。每一批进场的原材料都应按有关规范和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检力度,保证材料质量的稳定。同时做好空隙率的检验，其是评定油石比和集料级配的一项重要的指标,空隙率的大小直接影响到路面的热稳性、抗裂性、防滑性和耐久性。

4.设备检查

机械设备是保证路面施工质量的重要因素。拌和设备、摊铺机及压实设备在施工过程中的状态是否稳定,直接关系到路面质量的稳定。机械设备不稳定必然造成路面承载运行过程中的不均衡破坏,因此施工前必须对拌和设备、路面施工机械和设备配套情况、性能、计量精度等进行细致的检查,包括对摊铺机各工作装置及其调节机构进行检查：如刮板输料器、料斗闸门、螺旋分料器等,使之处于良好的工作状态;对摊铺机的动力及传动系统进行检查：发动机运转、离合器、传动系统工作是否正常,履带松紧适度,电器系统液压系统工作正常,操作系统灵活可靠,尽量减少安装和调试而产生的误差,横坡传感器的安装误差不应超过±0.1 % ,浮动基准梁应与摊铺机基准面平行且横坡值相同,随时检查液压系统的工作压力,使之处于正常稳定状态。

5．改性沥青混合料配合比

改性沥青混合料配合比的设计应遵循《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中关于热拌沥青混合料配合比设计的步骤进行：首先进行目标配合比设计，然后进行生产配合比设计，最后进行生产配合比验证，从而合理确定矿料级配及最佳沥青用量。改性沥青混合料配合比设计过程中应注意以下设计要点：

1沥青混合料的设计级配范围按工程设计规定执行。目前有些工程单位往往根据其工程所在地的气候、交通条件等，对现行规范规定的矿料级配范围进行调整，自行确定设计级配范围，但其上下限差值必须小于规范级配范围的差值。对夏季温度较高，且高温持续时间长，但冬季不太冷的地区应减少4.75mm及2.36mm筛孔的通过率，选用较大的设计空隙率。对冬季温度较低，且低温持续时间长的地区，应在保证抗车辙能力的前提下，充分考虑提高低温抗裂性能，适当增大4.75mm及2.36mm筛孔的通过率，选用较小的设计空隙率。

2材料的选择与准备按相关试验规程规定。在工程实际使用的材料中选取足够数量的沥青及矿料的代表性试样，进行相关试验。粗集料、细集料、填料的质量规格必须符合现行规范技术要求。粗集料、细集料的筛分试验都必须用水洗法确定0.075mm筛孔的通过率，以确保配合比设计的准确性。合成毛体积相对密度为各种矿料的毛体积相对密度的加权平均值。

3沥青用量与密度、稳定度、空隙率密切相关，根据实线（实践）经验和公路等级、气候条件等因素确定最佳沥青用量，粉胶比宜在1.0～1.2范围，不得超过1.6。

4改性沥青混合料的水稳定性应符合两项指标要求：一是测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80%；二是测定的劈裂强度比不应小于80%。必要时采取抗剥落措施。

6.改性沥青混合料的拌和

1）混合料的拌和宜采用间歇式沥青混合料拌和机进行，根据配合比设计，设置适宜规格尺寸的振动筛，确保材料配比准确，从而确保稳定度、流值及空隙率的稳定。

2）SBS改性沥青混合料的拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为宜，并根据设备情况经试拌确定。

3）SBS改性沥青混合料要求在较高温度下拌和，但不能太高，否则改性沥青会老化而失去粘结力。在拌和时，SBS改性沥青加热温度应控制170～175℃之间；集料加热温度应控制190℃以内；混合料温度控制在175~185℃之间，如超过195℃应做弃料处理。改性沥青混合料储存温度应控制在165～175℃之间。

4）沥青含量和矿料级配控制。沥青混合料的沥青含量检验是通过抽提试验法或燃烧法取得，矿料级配是在沥青用量试验抽提试验基础上筛分后取得，一般每天上午和下午分别做一组试验进行控制。

7.运输与摊铺

改性沥青的粘性较大，因此在运料车的车厢底部要涂刷较多的油水混合物。为了防止运料车表面混合料结成硬壳，运料车运输过程中必须加盖毡布。与普通沥青混凝土混合料的运输相比，运料车的数量要适当增加。改性沥青混合料粘度较高，摊铺温度高，摊铺阻力要比普通混合料大。当下层洒布粘油层时，一般的轮胎式摊铺机将可能顶不动运料车，产生打滑现象，因此对改性沥青一般使用履带式摊铺机摊铺。而且摊铺机的摊铺宽度也不能象普通混合料那样伸长太多。

为了保证路面厚度，提高平整度，采用适宜的平衡梁为基准，缓慢、均匀、连续地均衡摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机熨平板的振动器选用高频、低幅，提高初始压实度及松铺表面的平整度，降低松铺系数。由于改性沥青的粘度非常大，摊铺温度和摊铺速度控制不好，会产生大量的横向裂纹。为消除横向裂纹，施工中要防止摊铺机停顿，拌和机与摊铺机的能力必须匹配，运料车需要备用相应的台辆，一般要求在摊铺机前至少要有3台以上的运料车等候。摊铺温度严格控制在150~160℃范围内，摊铺速度严格控制在1.5m/min 左右。

8.标高和厚度控制

底基层、基层的标高、平整度应控制好，配备的摊铺机都应备有自动找平系统，从路基顶面到底基层在施工前应再次精平，且从底基层到基层应三次采用钢丝线引导的标高控制方式。路面基层顶面的平整度应达到规范允许范围。下面层采用两侧钢丝引导的控制方式，中、上面层采用摊铺机前后保持相同高差的雪橇式摊铺方式；对于由于桥面板安装后出现的标高差问题，路面施工单位应在施工时及时调整，在桥面沥青摊铺时要保证沥青混合料的摊铺厚度，并保证面层施工完成后桥头两端平顺、无跳车现象。

9.碾压施工

改性沥青混合料的压实是根据路面宽度、厚度而定的，改性沥青与混合料类型，混合料温度、气温、拌和、运输、摊铺能力等条件综合确定压路机数量、类型以及压路机的组合、编制等。

在路面工程施工初期，应用三色线划分初压、复压、终压区段以避免漏压现象；采取排压方式，使初压、复压、终压形成流水作业，衔接紧密。复压与终压同步控制。在变换碾压车道时注意：在已经碾压完毕的路段上，并且在停止压路机振动的情况下进行；方向变换一定要缓慢、不能太急，以免破坏沥青混凝土表面。

碾压温度的高低直接影响沥青混合料的压实质量。混合料温度较高时可用较少的碾压遍数获得较高的压实度和较好的压实效果，而温度较低时，碾压变得较为困难。一般认为沥青混合料的最佳压实温度为110～120℃之间，但根据新规范要求，对摊铺后初始压实度较大，实践证明采用振动压路机直接碾压无严重推移，具有良好的效果，可免去初压，直接进入复压。

碾压速度控制主要针对初压速度控制。初压速度过快会造成混合料推移，影响路面平整度，导致碾压质量下降。经计算摊铺速度为4m/min、初压速度为3.1km/h时，碾压效果最好。复压速度和终压速度根据压路机组合确定。

10.接缝施工

接缝跳车是施工薄弱环节，因此在接缝施工过程中，都必须利用3m 直尺对平整度进行检查，防止接头不好影响全路的平整度。

由于改性沥青混合料的拌和较慢，混合料供料速度跟不上摊铺速度时有发生，纵向接缝就会变成冷接缝，边缘部分在压实后边部很容易塌下去，再继续摊铺时必须将边缘部分切去，可以选择在最后一遍碾压时，压路机边上拖一把切刀，在碾压的同时将边缘切齐。

改性沥青混合料结构层大都是做在表面层的，横向接缝做得好与不好，对平整度影响很大。为了提高平整度，一般采用切割成垂直平面的方法，要在改性沥青混合料面层每天施工后，稍稍停一停，在其尚未冷却之前切割好，并利用水将接缝处冲洗干净，次日，涂刷粘层油，即可接下去铺新混合料。

11.结束语

SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性强，涉及范围广的系统工程。现代化的施工机械，高素质的人员，成熟的施工工艺科是必要的质量保证手段。在施工过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，才能有效控制SBS改性沥青路面质量，提高路面工程的使用品质。随着SBS 改性沥青在国内的进一步推广,其必将在我国道路建设中发挥更为重要的作用。改性沥青路面施工的质量控制，必将引起越来越多行业人士的关注与重视。

参考文献：

[1]张煜明.SBS改性沥青路面施工质量控制，山西建筑.2009（30）.

[2]卢建学.浅谈改性沥青路面施工要点及质量控制措施，科技信息，2010（03）.

[3]王志国，.SBS改性沥青路面施工质量控制，青岛建筑工程学院学报，2005（04）.

[4]朱永，赵福刚.SBS改性沥青路面的施工质量控制，科技信息，2009（13）.

[5]李之昭，刘新生.改性沥青路面施工质量控制，科技传播，2010（04）.

（作者单位：东营市市政工程公司）