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SBS改性沥青路面施工要点分析

发表时间：2021/7/2 来源：《城市建设》2021年7月作者：刘洪岐

[导读] 随着科学技术的不断进步，大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用于公路施工，SBS改性沥青作为一个高效、高质的沥青改性材料，相比基质沥青，可以有效改善沥青的高低温性能及抗老化性能，且来源较广。

河北高碑店市交通运输局刘洪岐 074000

摘要：随着科学技术的不断进步，大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用于公路施工，SBS改性沥青作为一个高效、高质的沥青改性材料，相比基质沥青，可以有效改善沥青的高低温性能及抗老化性能，且来源较广。因此，在沥青路面面层施工中合理采用SBS改性沥青材料，可有效改善混合料使用性能保证具备良好的施工效果。
关键词：SBS；改性沥青；路面；施工技术
        1工程概况
        某公路工程施工段总长度为56.423km，起止桩号为K34+808-K94+560。路面工程面层结构类型为面层AC-16I型（4cm）+AC-20I型SBS改性沥青混凝土（6cm）+ AC-25I型沥青混凝土（7cm）。为双向四车道，路基宽度为24.5m。为全面提升工程建设质量，降低施工成本，该工程选取SBS改性沥青混凝土路面施工。此路面结构抗磨耗、抗衰老性与高温稳定性良好，符合施工规定。
       2.SBS改性沥青路面特点
        SBS改性沥青是以基质沥青为原料，按比例将一定量SBS改性剂掺加到混合料内，通过剪切、搅拌等一系列工序流程，保证SBS改性剂均匀分散于沥青混合料内。与此同时，还需将一定量专用稳定剂掺加到混合料内，共同构成一种SBS混合料，通过此类材料，可有效改善沥青混合料的使用性能。在路面面层施工中，使用SBS改性沥青混合料，其特点如下：
        第一，抗车辙性能。SBS改性剂的应用，可使混合料的大分子组成、极性物质增多，加大混合料内聚力，提高集料和沥青之间的粘结力，在此基础上，便可提升混合料的抗车辙性能。
        第二，温度敏感性。高温条件下，SBS改性剂粒子的物理交联可形成混合料内的三维网状结构物，有效避免沥青分子相对运动。经试验证明，沥青混合料经SBS改性之后，需在8%以内控制掺加量，从而提升行车稳定性。
        第三，抗老化性。SBS改性剂中相比基质沥青，改性剂内的聚丁二烯玻璃化温度较高。低温环境下，将严重制约基质沥青内的分子运动，但是SBS改性剂分子柔性更较好，可大幅减小改性沥青混合料的低温脆性，以此提升低温抗裂能力。
        第四，疲劳特性。SBS改性剂粒子结合基质沥青分子，可产生协同受力作用，当掺加极性分子后，可显著提升基质沥青的柔韧性与粘聚力。但与普通基质沥青混合料相比，混合料改性之后，其应力消散能力与力学强度更强，可直接提升混合料疲劳特性，从而达到延长路面使用寿命的作用。
        3.SBS改性沥青路面施工技术要点
        3.1施工材料选择
        （1）沥青。根据现行施工规范规定，选取SBS改性沥青作为公路工程沥青混凝土施工材料，沥青进场后，需对其软化点、针入度及延度指标进行取样检测，确保其质量符合设计规定后，才能向沥青罐内卸入。
        （2）粗集料。选取石灰岩石子作为粗集料材料，要求其具备清洁、干燥、无风化等特征。放入施工现场后应按照类别合理放置各项施工材料，防止离析现象出现，且选取隔离墙对相近材料进行有效隔离。
        （3）细集料。选取河砂作为细集料材料，其特点为清洁、坚硬及无风化等，且保证其级配合理，能够和沥青具备良好粘附性。进场后每200m?需对其密度、坚固性、含泥量等进行检测，保证其质量符合施工规定后，才能用于施工。
        （4）填料。选取矿粉作为填料，且在生产环节将生石灰粉（25%）添加到矿粉内，以此达到其粘附性提升的目的。其特点为干燥、洁净及不存在任何杂质，要求每100t对其含水量、塑性指数等进行检测。

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        （5）纤维稳定剂。SBS改性沥青路面常见的纤维稳定剂具有很好的增粘和吸附作用，通过在沥青混合料中添加一定量的木质纤维来提高混合料的各项力学性能。各类文献资料显示，木质纤维的添加量在3‰-4‰，混合料的抗压、抗剪等力学性能最佳。
        3.2面层试验段铺筑
        为了保证后期大面积施工质量，决定在施工前，选取具有代表性的路段作为试验段进行铺筑，长度为200m。从而验证生产配合比、施工方案、工艺等适应性，为正式铺筑路面提供必要的技术参数。
        3.3混合料拌和
        混合料拌和必须严格按照设计、试验进行配合比确定，随后向拌和机内投入集料、沥青等原材料，保证集料全部覆盖沥青膜，待沥青向集料内完全均匀混合之后，可确定混合料的拌和温度及时间，即干拌时间10s，湿拌时间45s。沥青加热温度175～175℃，矿料加热温度190～200℃，混合料出场温度170～185℃，若混合料温度在210℃以上，则不得使用。
        3.4混合料运输
        施工时，需先冲洗干净运输车辆，并将隔离剂涂抹到车厢底板与四周，避免粘茹车厢。待涂刷完隔离剂之后，严禁车厢内存有积液。在运输环节，必须先确定运输距离、行车速度及所需时间等，从而保证不会影响混合料的现场供应情况。若混合料温度消散过快，将会造成极大损失。为此，在大规模施工前，必须缩短运输距离，保证运输施工质量。为避免装料过程中混合料离析，必须合理控制装车顺序，要求按照前、后、中顺序进行装料，运送到摊铺现场时，运输车与摊铺机之间必须保持安全距离，一般可控制在10～30cm之间。
        3.5混合料摊铺
        施工前，必须先清理干净下承层，特别是细微部位，要将其表层杂物，如树叶、浮土等一并清理，如摊铺前，采用手推式大风力鼓风机进行清除。在生产、运输过程中，必须保证混合料摊铺消耗基本匹配生产速度，确保面层施工平整度及密实度，此外在摊铺施工中，可在2～3m/min之间控制摊铺机行走速度。路面摊铺时，需要先对摊铺厚度进行自动调节，根据施工要求，可采用自动找平履带式沥青混合料摊铺机进行施工，保证推动力强劲，运料能力与摊铺能力匹配，可同时匀速前行。此外，可指派专人进行巡视，若出现异常情况，如波浪、裂缝等，应快速处理，采用热料填补，为碾压施工提供方便。
        3.6混合料碾压
        待完成上述施工作业之后，可采用组合式碾压法进行混合料碾压，如双钢轮振动压路机+轮胎压路机。为了避免轮胎压路机与混合料粘黏，可在碾压前，可采用1：1植物油和洗涤剂均匀涂抹到胶轮上，此外，在整个碾压阶段，还要做好碾压温度控制，如初压时温度必须控制在150℃之上，而碾压终了温度则需控制在90℃以上。一般按照三阶段完成碾压施工。初压时，可采用2台双钢轮压路机进行3～4遍碾压，行驶速度控制在2～3km/h;复压时可采用“钢轮压路机+胶轮压路机”的组合方式，碾压遍数控制在4～5遍，行驶速度控制在3～4.5km/h。终压时可采用钢轮压路机进行2～3遍碾压，行驶速度控制在3～4km/h，终压结束后，要及时检查路面平整度，保证满足施工规范要求。
        3.7横向施工缝处理
        沥青路面摊铺后出现的横向接缝，首先应该对其进行检测，若裂缝较大则需要重新铺筑，若裂缝较小，可对其进行小面积的铲除，对该范围内的路面进行新的摊铺和碾压。对于清理后的杂物应该及时进行清除，并且在粘层上抹上一层沥青涂料，摊铺机熨平板应由接缝位置开始进行摊铺施工。整个碾压过程中，可通过钢轮压路机沿横向碾压。
参考文献:
[1]陈亮亮，吴福飞，田浩杰，等．再生骨料取代率对混凝土力学性能的影响及优化[J]．新疆农业大学学报，2016（2）：155-159.
[2]刘斌，胡省．废橡胶粉/SBS复合改性沥青技术性能研究[J]．公路工程，2019，44（6）：257-260.