SBS改性沥青混凝土路面的施工准备与工艺研究

G357线是重庆至湛江国道主干线，2003下半年六寨至水任公路改性沥青路面大修工程，是贵州与广西联接的重要路段，也是西南出海大通道，该段公路等级为二级公路。该路在 2003年当时水任至六寨高速公路尚未建设的情况下，这条路的交通量日渐增长，车辆大型化、重型车辆、超载车辆较多及车辆渠道化等，造成了原二级公路建成不久后，原普通沥青路面产生较多的网裂、龟裂、松散、车辙、坑槽等病害，路况较差，存在较大行车安全，为了能够有效的防止和延缓路面损坏的发生，从而大大延长路面的使用寿命， 本工程先对原路面存在的坑槽先进行挖除及回填，然后进行封油层施工，下承层采用沥青混凝土施工，上面层采用改性沥青混凝土路面。

1  工程概况

本工程设计方案主要工程量为：3.0cm改性沥青混凝土上面层33898㎡；4.0cm沥青混凝土下承层33898㎡；封油层33898㎡；挖除旧路面4890㎡；普通标线12967.6㎡。本工程为广西首例改性沥青混凝土路面大修工程，项目的成功实施，将很好地使其应用在高等级公路的新建、改建、机场跑道等热拌SBS改性沥青混凝土面层的铺筑施工。

2  施工准备

2.1  技术准备

（1）开工前做好现场调查，选取长度为100m～200 m的试验段，并制定详细的施工方案和质量保证措施，对全体施工人员开展技术交底，试验段施工完成后做好总结，以此为正式施工提供参考依据，保证正式施工能够顺利完成，并达到预期的施工质量。

（2）对所有计量仪器、设备进行必要的调试与标定。

（3）按照设计要求的位置、宽度及高程进行边线和桩位的测设，并对摊铺机熨平板的横坡和松铺厚度进行适当调整。

2.2  材料准备

2.2.1  粗集料

粗集料应保持干燥和洁净，没有风化，也不能含有杂质，质地应坚硬，有良好的韧性和耐磨性。施工中要对混合料级配予以严格控制，在每天的上下午应分别对各拌和楼实施抽提实验，筛孔要求0.075mm、2.36 mm和4.75 mm的通过率与中值偏差在±2%之内，9.5 mm、16.0 mm两档筛孔的通过率与中值偏差在±3%之内，其它筛孔的通过率不超过规定的级配范围。该工程所用粗集料为老河池石灰岩，上面层采用硬度较大、耐磨性和韧性较好且表面粗糙的大化岩滩辉绿岩碎石，集料压碎值与磨耗值都要满足相关标准的要求，以此使施工完成后的路面有更长的使用寿命与更好的耐磨性。

2.2.2  细集料

细集料应保持干燥和洁净，没有风化与杂质，以优质人工砂为主。

2.2.3  矿粉

矿粉在混合料中是重要组成部分，除了能起到对空隙进行填充的作用，还能和沥青发生反应，提高胶结强度。矿粉和沥青的比例在很大程度上决定了结构沥青和自由沥青数量，进而对混合料柔韧性造成直接影响，也就是低温条件下的抗弯拉应力，此外还会影响到低温条件下混合料抗裂型。该工程矿粉用量按5%控制，采用人工螺旋输料器加入到矿粉罐中，施工前要安排专人在开机之前将矿粉罐装满，并避免矿粉由于受潮而结块，如果矿粉受潮，则不允许加入到罐内。

2.2.4  SBS改性沥青

该工程使用成品优质SBS改性沥青。对于SBS改性沥青，它属于热塑性弹性体，其主要特点为抗高低温性能更强，和骨料之间的粘附性更好，表现出良好抗老化性能与韧性，所有进场商品都要提供质量证明材料，包括出厂温度记录、配合比文件和原材料试验报告单等[1]。

2.3  配合比设计

2.3.1  目标配合比设计

对SBS混合料进行目标配合比的设计，实际上是为了使施工中所用的配合比切实达到设计提出的要求，并由此确定混合料的最佳用油量。在具体的设计过程中，首先要确定冷料的配比，然后为混合料的生产确定目标[2]。

对于矿料，应先对现场原材料实施必要的筛分，对不同类型矿料的实际用量进行计算确定，确保矿料的合成级配可以达到要求。根据贝雷法原理，检验并优化矿料级配，并借助最小间隙法明确粗粒料的级配比例，即对粗粒组达到最佳状态后的孔隙率和密度进行计算，以此得出细集料的比例，并通过计算确定初始的配合比例；最后对贝雷三参数进行符合性对比，以选择最佳矿料级配[3]。

2.3.2  生产配合比设计

其目的是对目标配合比进行验证，通过对不同集料实际含水量的测试确定料仓比例与最佳用油量。

2.3.3  生产配合比验证

是指通过混合料试验性拌和与试验段摊铺，为之后的正式施工提供参考经验和各项施工控制参数。

3  施工工艺

3.1  混合料拌和

（1）对于改性沥青，其粘度往往很高，对此要通过试验来确定满足施工要求的温度，通常都比普通混合料高。若混合料或者是气温在10℃-15℃范围内，则混合料在出厂以后要保持180℃-190℃的温度，但具体的温度要求还要结合现场气温和风速等实际情况确定[4]。

（2）搅拌的适宜时间需要结合拌和机种类及其性能参数和施工中所用集料种类确定，此外还应考虑试验性拌和相关参数。

（3）混合料拌和时，应准确称量各类材料，将误差严格控制在允许范围之内，避免集料发生离析，实际含水量超过5%的集料不允许使用。

（4）由试验室提供的集料配比，然后将其依据进行配料，保证实际配料准确性。如果由于冷料发生变异引起溢料，则操作人员要对冷料的实际进料进行相应的调整。

3.2  混合料运输

（1）运输车辆数量要根据混合料生产速度、运距等因素确定，在条件良好时，应使用大吨位且能自动卸车的运输车。

（2）向运输车中装混合料之前，应将车厢彻底清理并进行必要的密封，确保车辆底部处在水平状态，然后涂刷一层较薄的隔离剂。结束卸料后，应安排专职人员进入检查，确定车厢是否干净，若发现剩余，应立即处理，以免硬结。

（3）在装车过程中，要尽可能缩短混合料出料口和车厢之间的距离，按照前、后、中三次装料，每装完一次混合料都要对运输车进行移动，避免离析。

（4）混合料运输时，要用篷布对运输车进行覆盖，混合料摊铺时，不能将覆盖物掀开，否则温度将严重损失。当施工在温度相对较低的情况下进行时，要在运输车两侧采取合理有效的保温措施。

（5）将混合料运输至现场后，现场人员检测混合料料温，经检查无误后，对运料单进行签收，一般到场后的混合料，其温度应达到165℃以上，对于改性沥青混合料，如果气温处在10℃-15℃的范围，则其温度要达到175℃以上。

（6）卸料过程中，需将运输车倒至与摊铺机之前相距20-30cm的位置，但注意不能和摊铺机发生碰撞，挂空挡由摊铺机的顶推持续前进，现场应安排专人对卸料过程进行指挥，将混合料卸好后应尽快驶离现场[5]。

3.3  混合料摊铺

3.3.1  下承层准备

检查验收下承层，经检验确认各项技术指标都满足要求后方可开始摊铺。同时要对表面的垃圾和杂物进行清理，提前做好灰尘冲洗。

3.3.2  施工放样

SBS改性沥青混合料多用于中、上面层，在实际的放样中只需要控制整体平面轮廓，同时将导向线准确的放出。另外，在混合料表面还要对实际的厚度与摊铺度等参数进行管控[6]。

3.3.3  摊铺施工

（1）保证摊铺缓慢、均匀且连续进行时保证路面平整度的关键。摊铺机运行速度的确定需要综合考虑拌和站生产能力、混合料类型、气候条件与碾压设备性能。实际的摊铺速度要和碾压速度良好匹配，摊铺用时不能少于碾压用时，确保碾压可以紧跟摊铺。当气温高于20℃时，混合料产量要满足摊铺速度为2.4m/min的要求。当气温在10℃-20℃范围内时，摊铺速度要按照2.0-2.2m/min控制。当风力超过四级时，不允许进行混合料摊铺施工[7]。

（2）混合料的供应必须始终连续，摊铺机分料室内料面高度不能低于限值，在实际的摊铺操作中，闸门控制应自动完成，以此保证摊铺的均匀性和连续性。

（3）碾压开始前，人员与设备均不可进场。如果检查发现局部混合料已经离析，则要在技术人员指导下，利用人工进行布料或对混合料进行更换，当缺陷比较严重时，应将其铲除，并对摊铺机进行适当调整，或对摊铺施工工艺进行改进。

（4）中、上面层平整度控制均采用平衡梁来实施。若摊铺由两台摊铺机完成，则处在中央分隔带附近的应处在前方，由此产生的接缝以热接缝为宜，避免出现明显的缝痕。

（5）摊铺前对摊铺机进行调整，使其处在良好状态，对布料器附近自动调位装置进行调整，确保料门的开度和送料器实际速度等完全匹配。布料器中的料面高度应与叶片相同，且熨平板之前混合料实际高度应尽可能保持一致，否则将导致摊铺层混合料产生离析。

（6）施工中做好松铺厚度的检测及调整。摊铺前一段时间做好熨平板预热，并注意保温，避免预热后温度快速下降，预热的温度以不低于100℃为准，不可过高[8]。

3.4  混合料碾压

混合料碾压时使用的压路机类型及数量需要根据混合料的种类、粒径大小、沥青粘度、含量及结构层厚度等确定。碾压时要严格遵循紧跟摊铺、缓慢和高频低幅的基本原则，对碾压的速度与遍数都予以严格控制，防止过压，导致粗集料棱角被破坏[9]。

（1）对于改性沥青混合料，其压实效果在很大程度上由复压结束时的温度决定，一般要达到125℃，当采用的是SMA混合料时，需达到130℃以上。

（2）混合料的碾压往往要采用组合方式进行，具体的组合方式要根据最不利条件下的配置情况确定，同时通过试验段施工加以验证，以确定最佳的压实工艺。

（3）为避免碾压导致混合料向一侧推挤而出现拥包，压路机驱动轮必须朝向混合料摊铺机，而且在确定了具体的碾压路线及方向以后，不允许随意更改。在启动与停止碾压时，均需保持缓慢，且不能急刹车。在压路机折回的过程中，注意不能处于相同的横断面，已采用阶梯状的形式为宜。

（4）压路机碾压时可能产生混合料粘轮的情况。对此，当采用双钢轮压路机时，可以在碾压轮的表面均匀喷洒或涂抹一层隔离剂水溶液；而采用胶轮压路机时，可通过涂刷适量隔离剂来防止粘轮，同时应先对高温区进行碾压，确保胶轮快速升温，并在胶轮的外围增设围裙，用于保温[10]。

（5）对于改性沥青混合料，其碾压主要分为三个阶段，即初压、复压和终压，不同碾压阶段要设置相应的标志，一遍压路机操作人员辨认。对于松铺厚度、碾压顺序、机具组合、碾压遍数、碾压速度和温度，都要安装专人进行管理与检查，避免面层漏压或超压。

4  结语

综上所述，本工程施工完毕后，通过多年通车运行证明SBS改性沥青路面由于其具有高温抗车辙性能、低温抗裂性能及极强水稳定，能够有效的防止和延缓路面损坏的发生，大大的延长了路面的使用寿命，并显著的改善了路面的抗滑性。

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