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，延長道路使用壽命，近年來我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入力度越來越大，對路面施工材料的應(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，此類施工材料在國內(nèi)得到了大力的推廣。為此，本文結(jié)合具體案例，對公路SBS改性瀝青混凝土路面配合比設(shè)計及施工工藝進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：SBS改性瀝青；工程概況；配合比設(shè)計

1 工程概況

某公路工程總長度為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

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A級瀝青作為下面層瀝青混凝土。根據(jù)瀝青來源、標(biāo)號合理分類放置瀝青材料，在瀝青使用時，要求儲罐存儲溫度在110～170℃范圍內(nèi)。

2）粗、細集料。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。通常來說，集料石質(zhì)的堅韌性、顆粒形狀等直接對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。

細集料：本工程細集料選取石灰磨制機制砂，這對改性劑瀝青混合料高溫穩(wěn)定性提升極為有利。選取機制砂的主要原因在于其通過反復(fù)破碎堅硬巖石而形成，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，且對粒徑低于0.075mm的含量加以嚴格控制。

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。通過瀝青混合料總量比例進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)容是明確供料的實際比例和進料的速度。在執(zhí)行試驗的過程中，需在粗細料堆中選取具有一定代表性的樣品，同時舍棄那些試驗數(shù)據(jù)結(jié)果相差較大的樣品。在制備試樣時，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℃，而拌和過程中的溫度則應(yīng)為175℃。對瀝青混凝土的每一項指標(biāo)都進行針對性的驗證，直到其可以滿足設(shè)計要求。

2）生產(chǎn)配合比。生產(chǎn)配合比主要范圍五個步驟，分別為：通過試驗得到目標(biāo)配合比、檢驗集料的顆粒組成、集料篩分、配合比設(shè)計和確定用量（以馬歇爾試驗作為基準(zhǔn)和方法）。在設(shè)計的過程中，運用目標(biāo)配合比中效果最為優(yōu)良的瀝青混凝土用量，并對其進行試驗，在試驗結(jié)果分析完成以后，對瀝青混凝土的實際用量進行細微的調(diào)整，從而得出最佳配合比。

3）設(shè)計驗證。按照上述設(shè)計過程所得的最佳配合比進行瀝青混凝土的制備和試驗性鋪設(shè)，對鋪設(shè)后的效果及各項指標(biāo)進行檢驗，為后續(xù)的大范圍使用總結(jié)經(jīng)驗。如果預(yù)鋪段不能滿足設(shè)計要求，需要找到其原因，并有針對性的進行配合比重調(diào)。

3 SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝

3.1 混合料拌和

選取間歇式拌和機作為改性瀝青拌和機械，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。拌和過程中，要求不能出現(xiàn)離析、結(jié)塊等問題，應(yīng)保證材料拌和的均勻性。拌和施工中需對混合料實時進行采樣與試驗，根據(jù)施工配合比等規(guī)定對混合料內(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、瀝青的時間必須控制在8到13s內(nèi)。相比一般瀝青材料拌和，時間方面應(yīng)相應(yīng)地增加5s，完成瀝青混合料拌和作業(yè)后，需及時做好抽樣檢查工作，對瀝青含量、礦料級配等進行詳細檢測，確保其滿足施工規(guī)定。

3.2 混合料運輸

施工現(xiàn)場便道應(yīng)具有通暢性，以此縮短運輸時間，加快車輛運行速度。選取自卸式車輛進行裝料，要求其載重必須超過20噸。為防止離析問題出現(xiàn)在裝料過程中，需遵循“品”字形進行施工，結(jié)束裝料工作后，可覆蓋帆布等材料。如運輸混合料過程中車輛保溫設(shè)施產(chǎn)生故障，需及時采取有效措施進行處理，確保材料溫度滿足施工規(guī)定。為避免施工間斷，要求運輸車輛充足，其運能必須在拌和、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以上浮動基準(zhǔn)梁自動找平裝置等進行有效控制。要求嚴格遵循相關(guān)規(guī)定，進行自動找平裝置安設(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，需在每分鐘2.5m內(nèi)控制攤鋪施工速度。攤鋪前材料運輸車輛必須等待攤鋪機，只有這樣才能防止等待攤鋪時間過長，導(dǎo)致溫度下降。

3.4 碾壓

攤鋪完成以后，需對SBS改性瀝青混凝土路面進行碾壓，從而提高瀝青混凝土的密實程度。碾壓過程一般可分為三個步驟，分別為初壓、重壓和終壓。為確保碾壓的效果，壓力機應(yīng)時刻保持平緩，根據(jù)所用壓路機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，則壓路機不能在此停留。

3.5 路面接縫

攤鋪機橫向接每天都要碰到的，其平接縫的具體做法是：攤鋪機駛離現(xiàn)場，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切掉并清除，縫邊涂刷粘層瀝青。攤鋪機起動前，熨平板要進行預(yù)熱，將熨平板放在前鋪的面層上并與切縫邊對齊，下墊木板，攤鋪成松鋪厚度青混合料攤鋪層，用鋼輪壓路機從前鋪的面層上碾壓，每次向新鋪層推進10～15cm，直至將新鋪層壓密實，再進行縱向正常碾壓，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

綜上所述，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，道路交通不斷發(fā)展，對路面的要求也愈來愈高，傳統(tǒng)的瀝青路面已不能適應(yīng)現(xiàn)在的需求。針對這一情況，國內(nèi)外對瀝青材料進行了深入的研究。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

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