薛浩

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

對(duì)高等級(jí)公路路面而言，車(chē)輛的行駛速度非?？?，且車(chē)輛的行車(chē)荷載較大，普通的瀝青混凝土路面難以滿足其使用要求，此時(shí)，應(yīng)采用SBS改性瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，以提升路面面層的抗滑能力、抗?jié)B能力及平整度，從而保證公路的使用安全，因此，施工單位加強(qiáng)對(duì)高等級(jí)公路SBS面層施工技術(shù)的研究意義重大。

1 工程概況

某高速公路工程合同段全長(zhǎng)18.6km，起止樁號(hào)為K115+750—K132+800，該公路采用雙向四車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，行車(chē)速度設(shè)計(jì)為100km/h。公路面層總共分為2層，其中上面層厚度4cm，采用細(xì)粒式SBS 改性瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，下面層厚度6cm，采用中粒式瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)面層與面層，面層與基層設(shè)置有封層、透層、黏結(jié)層，為保證該公路SBS瀝青混凝土施工質(zhì)量，本文對(duì)其上面層施工技術(shù)進(jìn)行分析。

2 公路SBS混合料面層施工

2.1 材料選用

（1）本工程SBS瀝青路面施工使用的原材料主要包括集料、SBS 改性瀝青、礦粉以及水，其中集料可以分為粗集料與細(xì)集料兩種。由于SBS混合料面層為公路的上面層，直接遭受車(chē)輛的碾壓，因此，粗集料的選擇應(yīng)保持較高的抗壓碎值，且材料的針片狀含量需合理控制，本次施工粗集料選擇干凈、堅(jiān)韌的石料；細(xì)集料的選擇應(yīng)保持一定的顆粒級(jí)配，本次施工采用干凈、無(wú)雜質(zhì)的機(jī)制砂，集料的性能要求見(jiàn)表1：

表1 集料性能要求

（2）SBS 改性瀝青原材料是由普通的瀝青材料添加SBS 改性劑混合而成，本次施工選擇的普通瀝青材料為AH-70 基質(zhì)瀝青，改性劑的添加量通過(guò)試驗(yàn)確定，實(shí)驗(yàn)共分為3 組，每組改性劑的含量分別設(shè)置為2.5%、3.0%、4.5%，經(jīng)試驗(yàn)分析得知，當(dāng)SBS 改性劑含量在3.0%時(shí)，改性瀝青的針入度、軟化點(diǎn)均在要求范圍內(nèi)，因此，本次施工瀝青材料采用3.0%改性劑摻量的AH-70 改性瀝青[1]；水使用干凈無(wú)雜質(zhì)的飲用水即可，水源確定后可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定水的性能；礦粉選用石灰石粉末，其性能要求參見(jiàn)表2：

表2 礦粉性能要求

2.2 改性SBS混合料配合比設(shè)計(jì)

2.2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

原材料確定后需要對(duì)各種原材料的用量進(jìn)行設(shè)計(jì)，混合料配合比的設(shè)計(jì)主要分為3步，分別為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及配合比驗(yàn)證。

2.2.2 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

進(jìn)行SBS混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括4 項(xiàng)。第1 項(xiàng)是檢驗(yàn)SBS 改性劑與瀝青材料的相融性，并對(duì)相融后的改性瀝青指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，明確改性瀝青的黏度；第2項(xiàng)是根據(jù)各類原材料的特性，以及施工場(chǎng)地的環(huán)境等確定合適的礦料級(jí)配、瀝青的油石比等；第3項(xiàng)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定混合料的成型溫度以及其他相關(guān)參數(shù)[2]；第4 項(xiàng)是對(duì)根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)得到的SBS 改性瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn)，并檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否滿足規(guī)范要求。

2.2.3 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)只是各原材料基本的配比，并不能直接用于SBS混合料的生產(chǎn)，此時(shí)還應(yīng)對(duì)其生產(chǎn)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)。生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段的主要工作包括校核集料顆粒的組成、熱料倉(cāng)配合比設(shè)計(jì)、校驗(yàn)馬歇爾試驗(yàn)。

（1）校驗(yàn)集料顆粒組成，主要是在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)得到的混合料進(jìn)行取樣分析，如2次對(duì)比出現(xiàn)明顯的差異，則此時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行篩分試驗(yàn)，確定材料的用量配比，以保證各混合料配比的合理性。

（2）熱料倉(cāng)配合比設(shè)計(jì)要先對(duì)各個(gè)熱料倉(cāng)中的礦料開(kāi)展篩分試驗(yàn)與密度實(shí)驗(yàn)，然后確定熱料倉(cāng)中礦料顆粒的組成，并通過(guò)計(jì)算得到滿足施工規(guī)范的礦料生產(chǎn)配合比。配比確定后在不加入SBS改性瀝青的情況下模擬混合料生產(chǎn)，檢查冷料倉(cāng)與熱料倉(cāng)的進(jìn)料比例，保持兩者的均衡即視為礦料生產(chǎn)配合比滿足要求。

（3）校驗(yàn)馬歇爾試驗(yàn)主要是對(duì)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)中的最佳瀝青油石比以及熱料倉(cāng)礦料的生產(chǎn)配合比開(kāi)展試驗(yàn)，從而確定生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)中的最佳瀝青油石比[3]。

2.2.4 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

（1）根據(jù)上述過(guò)程確定生產(chǎn)配合比后，要對(duì)配比的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，即配合比設(shè)計(jì)的第3階段配合比驗(yàn)證，配比驗(yàn)證的方式采用試拌和施工，利用確定的生產(chǎn)配合比以及準(zhǔn)備好的施工機(jī)械，開(kāi)始SBS混合料的試拌和工作，通過(guò)拌和后對(duì)SBS混合料的性能的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配比合理性的檢測(cè)，并確定拌和中的溫度、拌和時(shí)間等參數(shù)。

（2）通過(guò)配合比驗(yàn)證階段，得知SBS混合料拌和時(shí)，由于改性瀝青的性能較高，拌和時(shí)SBS改性瀝青的加熱溫度宜控制在180～185℃，礦粉加熱溫度宜控制在190～220℃，如加熱溫度過(guò)低，則改性瀝青不能充分融化，從而導(dǎo)致拌和后的混合料難以充分混合，如拌和溫度過(guò)高，則改性瀝青會(huì)出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，從而降低混合料性能。

（3）SBS 改性瀝青混合料的黏結(jié)性較強(qiáng)，拌和時(shí)間太短容易導(dǎo)致混合料不均勻，拌和時(shí)間太長(zhǎng)則容易導(dǎo)致混合料離析，經(jīng)過(guò)配合比驗(yàn)證階段確定本次SBS混合料的拌和時(shí)間宜控制在45～50s，其中干拌的時(shí)間不得低于15s，混合料拌和后可保證無(wú)花白料、離析問(wèn)題，此外，拌和后混合料的溫度控制在175～180℃，可有效地保證其使用性能[4]。

2.3 施工準(zhǔn)備

（1）混合料配合比確定后開(kāi)始SBS 瀝青面層施工，施工前先要做好準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備階段內(nèi)容包括下承層準(zhǔn)備、測(cè)量放樣以及試驗(yàn)段施工。其中，下承層準(zhǔn)備主要是在本工程下面層表面噴灑黏層油，從而實(shí)現(xiàn)上下面層更好黏結(jié)，采用的黏層油材料為乳化瀝青，噴灑厚度控制在1mm 以內(nèi)，噴灑后黏結(jié)層保持均勻，待乳化瀝青破乳即可開(kāi)始后續(xù)施工。

（2）乳化瀝青破乳后，將其表面清理干凈進(jìn)行測(cè)量放樣，測(cè)量放樣的主要目的是保持后續(xù)施工的準(zhǔn)確性，包括水平方向和垂直方向，放樣的方式主要采用控制樁，根據(jù)測(cè)量的控制點(diǎn)位布置樁位，直線段每間隔10m設(shè)置一處，曲線段間隔為5m，以明確攤鋪范圍及方向，同時(shí)樁位上劃線標(biāo)記，以明確面層的攤鋪厚度[5]。

（3）為保證施工的質(zhì)量，正式施工前需要進(jìn)行試驗(yàn)段作業(yè)，試驗(yàn)段的長(zhǎng)度最少為200m，試驗(yàn)段施工的目的是確定SBS面層施工中的相關(guān)參數(shù)、方式以及控制方法，如攤鋪施工中的厚度參數(shù)、寬度參數(shù)以及攤鋪機(jī)的攤鋪方式等；碾壓施工中的碾壓遍數(shù)、碾壓速度以及碾壓機(jī)的組合方式等，試驗(yàn)段施工合格后，后續(xù)施工嚴(yán)格按照試驗(yàn)段方式進(jìn)行。

2.4 改性SBS混合料拌和

（1）準(zhǔn)備階段的工作完成后，開(kāi)始制備SBS改性瀝青混合料，本工程SBS 改性瀝青的拌和主要采用LB2000 強(qiáng)制間歇式攪拌設(shè)備，在拌和站內(nèi)完成。機(jī)械每小時(shí)的生產(chǎn)量可以達(dá)到120t，完全滿足施工的供應(yīng)要求，混合料拌和時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)的材料配合比稱取適量的材料，并投放至各個(gè)材料倉(cāng)內(nèi)，然后將礦料加熱至配比設(shè)計(jì)要求的190～220℃，SBS 瀝青材料加熱至180～185℃，最后開(kāi)始拌和。

（2）SBS 改性瀝青混合料的拌和時(shí)間持續(xù)45～50s，其中干拌時(shí)間不得低于15s，混合料拌和過(guò)程中如會(huì)發(fā)生冒白煙的現(xiàn)象，如出現(xiàn)冒青煙或黃煙時(shí)，則證明混合料加熱溫度不合理，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，待混合料拌和均勻后，混合料的出廠溫度宜控制在175～180℃，針對(duì)第一批混合料宜選取樣品進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)合格才能運(yùn)輸[6]。

2.5 改性SBS混合料運(yùn)輸

拌和后的SBS混合料利用自卸式運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，車(chē)輛的載重為30t，向運(yùn)輸車(chē)裝載混合料前，先要將車(chē)廂內(nèi)部清掃干凈，并涂刷1∶3的油水混合液，然后將車(chē)廂分3段進(jìn)行裝料作業(yè)，每段車(chē)廂裝料后及時(shí)移動(dòng)車(chē)輛，開(kāi)始下一段裝料，裝料完成后利用篷布以及棉被將混合料遮蓋嚴(yán)密，避免運(yùn)輸過(guò)程中造成混合料溫度的變化，待運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)后車(chē)輛停在攤鋪機(jī)前方30cm的位置，運(yùn)輸車(chē)司機(jī)將車(chē)輛掛空擋并經(jīng)專人指揮卸料。

2.6 改性SBS混合料攤鋪

（1）SBS 混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，且場(chǎng)地內(nèi)等待卸料的車(chē)輛達(dá)到5輛以上時(shí)，開(kāi)始卸料攤鋪施工，本工程SBS 改性瀝青面層的攤鋪采用2 臺(tái)12cm 的ABG_422 型攤鋪機(jī)聯(lián)合作業(yè)，攤鋪前先要對(duì)機(jī)械進(jìn)行標(biāo)定，SBS 改性瀝青的成型要求較高，與下面層相比攤鋪機(jī)的錘擊次數(shù)及熨平板振動(dòng)次數(shù)需適當(dāng)提高，將其提高至6.4 即可，此外，還要對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間持續(xù)15～20min，預(yù)熱后熨平板的溫度需達(dá)到110℃。

（2）攤鋪機(jī)標(biāo)定完成后向前頂進(jìn)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行卸料，卸下的SBS混合料全部進(jìn)入攤鋪機(jī)的料倉(cāng)中，然后通過(guò)機(jī)械將混合料攤鋪開(kāi)來(lái)，攤鋪時(shí)2 臺(tái)機(jī)械呈梯形作業(yè)，前后搭接距離為10～20m，兩幅搭接寬度為15～30cm，攤鋪時(shí)機(jī)械的前進(jìn)速度穩(wěn)定在1.2～1.5km/h，攤鋪厚度根據(jù)放樣高度進(jìn)行控制[7]。

（3）攤鋪過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制混合料的溫度，攤鋪時(shí)SBS 混合料溫度宜保持在165～175℃，待SBS 混合料攤鋪完成后，其攤鋪層表面宜保持平整，針對(duì)局部存在缺陷的位置可采取人工找平的方法加以處理，如經(jīng)檢測(cè)攤鋪段長(zhǎng)度、平整度、混合料溫度滿足后續(xù)碾壓要求后，即可進(jìn)行SBS混合料面層碾壓施工。

2.7 改性SBS混合料壓實(shí)

（1）本工程SBS 改性瀝青混合料的碾壓施工分為初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段，每個(gè)階段碾壓的方式及側(cè)重點(diǎn)均不相同，但碾壓時(shí)遵循的原則及機(jī)械的重疊寬度保持一致。碾壓時(shí)兩幅機(jī)械的搭接寬度控制在1/3～1/2輪寬，碾壓遵循緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則，直線段碾壓時(shí)由中間向兩側(cè)碾壓，曲線段碾壓時(shí)有內(nèi)向外碾壓。

（2）初壓施工主要采用鋼輪壓路機(jī)，碾壓的目的是穩(wěn)定SBS混合料的性能，為后續(xù)的碾壓做鋪墊，碾壓時(shí)碾壓速度控制在2.0～2.5km/h，碾壓1～2 遍即可；復(fù)壓施工主要采用輪胎壓路機(jī)，復(fù)壓的目的是增加SBS混合料的密實(shí)度，保證面層的使用性能。碾壓時(shí)碾壓速度控制在2.5～3.0km/h，碾壓遍數(shù)在4～6 遍，具體碾壓情況視碾壓結(jié)果確定；終壓施工主要采用鋼輪壓路機(jī)，碾壓目的是保持SBS混合料面層平整度，無(wú)輪胎痕跡，碾壓時(shí)碾壓速度控制在3.0km/h左右即可，碾壓1～2遍。

（3）碾壓施工是保證SBS混合料性能的關(guān)鍵，在碾壓過(guò)程中應(yīng)注意碾壓順序，不能出現(xiàn)順序顛倒的現(xiàn)象，整個(gè)碾壓過(guò)程安排專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)指揮，嚴(yán)禁碾壓過(guò)程中出現(xiàn)碾壓機(jī)中途停車(chē)、掉頭的現(xiàn)象，如需停止碾壓施工時(shí)，應(yīng)將碾壓機(jī)械緩慢停放在道路兩側(cè)，待碾壓施工完成后，及時(shí)安排人員對(duì)碾壓質(zhì)量進(jìn)行檢查，針對(duì)機(jī)械無(wú)法碾壓的死角位置，可人工補(bǔ)壓，如壓實(shí)度滿足要求，待路面溫度降低至50℃以下才能通行車(chē)輛。

2.8 改性SBS混合料接縫

路面面層施工會(huì)存在接縫的問(wèn)題，SBS 混合料面層的接縫主要分為2種，分別為橫向接縫與縱向接縫。橫向接縫主要是當(dāng)日施工中斷的位置形成接縫，縱縫主要是兩幅路段搭接位置的接縫，針對(duì)橫縫可設(shè)置為平接縫，搭接時(shí)兩段路面重疊攤鋪1m 左右，再進(jìn)行橫向縱向碾壓即可，針對(duì)縱縫設(shè)置為冷縫，搭接時(shí)兩幅路段搭接寬度控制在30～50cm，然后做跨縫碾壓。

2.9 質(zhì)量檢測(cè)

壓實(shí)度是SBS 改性瀝青混凝土路面驗(yàn)收的主控項(xiàng)目，因此，本工程碾壓施工結(jié)束后，對(duì)SBS混合料面層的壓實(shí)度進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)方法采用鉆芯取樣法，共在工程路段隨機(jī)選取有5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)結(jié)果如滿足行業(yè)規(guī)范要求，即視為壓實(shí)度合格，如不滿足行業(yè)規(guī)范要求則證明施工質(zhì)量不合格，其檢測(cè)結(jié)果如表3：

表3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

由表3 中的檢測(cè)數(shù)據(jù)可知，本工程SBS 混合料面層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果均大于行業(yè)要求的96%，其中壓實(shí)度最大的檢測(cè)點(diǎn)可以達(dá)到97.2%，最小的檢測(cè)點(diǎn)壓實(shí)度為96.3%，平均壓實(shí)度為96.7%。檢測(cè)結(jié)果表明，該公路SBS混合料面層施工質(zhì)量合格。

3 結(jié)語(yǔ)

采用SBS改性瀝青混凝土面層進(jìn)行高等級(jí)公路的建設(shè)，不僅可以有效地提升路面的強(qiáng)度、抗滑能力、抗?jié)B能力等性能，還可以提升人們的行車(chē)體驗(yàn)與安全。因此，為保證SBS面層的施工質(zhì)量，施工單位在施工過(guò)程中要嚴(yán)格落實(shí)SBS混合料的施工工藝，并安排人員做好全過(guò)程的施工管理工作，以滿足高等級(jí)公路的使用要求。