SBS改性沥青在高速公路工程中的应用分析

傅卓

湖南省通和工程有限公司 湖南长沙 410000

SBS改性沥青的性能非常优异，在很多工程领域都有应用，尤其是在路面工程中运用最为广泛，在高速公路路面上运用SBS改性沥青，不仅能够保证路面的质量，更能保证行车安全性和舒适性[1]。

1 SBS改性沥青

高速路面采用SBS改性沥青作为主要材料，材料的选用是路面施工质量的保证，若SBS改性沥青质量不佳，将严重影响路面质量。SBS改性沥青是一种沥青混合料的结合料，是目前高速公路路面和一些高等级道路路面的主要铺筑材料，可以有效提升沥青路面的性能，增强弹性、韧性以及抗车辙能力，路面抗变形能力强。SBS改性沥青是改性沥青当中的一类，改性沥青是利用橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、外掺剂等材料混合制成的沥青结合料。加入SBS改性剂则称为SBS改性沥青，SBS改性剂一般为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，也算是一种多相结构的热塑性弹性体，兼具橡胶、树脂两类改性沥青的结构和性质，弹性好，混入沥青混凝土中，可以进一步提升沥青混合料的抗变形能力，抗低温开裂能力，抗疲劳开裂能力等。在基质沥青当中加入SBS改性剂，通过剪切、搅拌、发育等工艺，SBS改性剂可以均匀地散布于沥青当中，端基（一般为聚苯乙烯）转化并流动，中基（一般为聚丁二烯）吸收软沥青质组分，形成海绵状胶体，体积增大，迅速溶胀，冷却后端基硬化交联，中基嵌段进入具有弹性的三维网状结构中。

2 工程概况

某高速公路路面中修项目，主要工程量为铣刨重铺上面层7.3万m²，铣刨重铺中面层2.2万m²，预算1461万元。路面设计标准为双向四车道，路基宽24.5m。路面要求采用SBS改性沥青，SMA-13/AC-13/AC-20结构为主，该结构抗磨性、抗老化、高温稳定性均较为理想。

该项目SBS改性沥青主要材料包括沥青、粗细集料、填料、纤维稳定剂四种，按照合理配比混合而成。其中沥青要求按项目所在地区气候、车流量等条件，选用SBS-I-C改性沥青，选用90号A级沥青作为沥青混凝土主材。沥青到场要求在110-170℃环境下存储于储罐当中。粗细集料在SBS改性沥青中主要发挥嵌挤作用，进而增强SBS改性沥青结合料的内摩擦能力，要求粗集料表面粗糙、形状近似立方体，表观密度上面层不小于2.6g/m³，下面层不小于2.5g/m³，针片状颗粒含量上面层不大于15%，下面层不大于18%。粒径9.5mm以上颗粒，上层不大于12%，下面层不大于15%。细集料采用石灰磨制的机制砂，棱角性和嵌挤性能好。填料也即掺和料，采用矿粉，矿粉含水率应满足要求，不能出现杂质，级配要好，不能采用回收粉尘，粒径在0.075以下的颗粒含量必须加以严格控制。纤维稳定剂主要用于SMA结构，效果理想，选用松散絮状木质素纤维，掺量控制在沥青混合料质量0.3-0.4%之间[2]。

3 施工流程

SBS改性沥青混凝土配比由相关机构试验确定后选择与工地运输方便、距离近的场地布置加工站点。一般可用强制间歇式搅拌机，搅拌过程注意，确保搅拌的均匀性，投料顺序一般是先加入粗细集料进行干拌、随后加入矿粉、改性沥青，搅拌均匀。每盘的搅拌时间不宜少于45s（其中干拌时间不少于5-10s），使用SBS改性沥青时，拌和时间与普通沥青混合料相比应适当延长。改性沥青AC-20C、AC-13C湿拌时间35-40s（干拌5-10s）。

SMA混合料拌和时间要适当延长：絮状纤维：湿拌时间35-40s（干拌10-15s）；颗粒状纤维：湿拌时间35-40s（干拌10-18s）。同时应当随时关注改性沥青的加工质量，做好抽样检查。应特别注意出厂温度应当比普通沥青混合料提高10-20℃。

运输路线应当合理规划，装车前，必须清理车厢，防止沥青粘连车厢，所以清理车厢后需要涂刷一层隔离剂，装料应当采取五步装料方法，避免装车过程中材料出现离析问题，为保证运输至现场的摊铺温度，应当合理覆盖棉被、雨棚等遮挡保温，当然为了保证运输过程中材料不出问题，必要情况下可对车辆进行沥青运输管理系统升级，用实时数据控制沥青运输质量。

现场准备工作完成，包括旧路面铣刨，下层裂缝处理、测量放线等工作，现场技术人员应当与监理对铣刨深度、车道下层处理措施进行复验，合格后进行摊铺，铺筑现场需要专人收料并检验到场材料温度以及质量，若发现花白料、温度不合适、结团等问题料应当废弃，不得用于施工，配置专员指挥车辆卸料，不得冲撞摊铺机，一般要求车辆空挡停在摊铺机前，由摊铺机推动车辆行进，并卸料，注意卸料过程中不得掀开保护用的棉被。摊铺作业应连续，尽可能减少接缝，确保平整度，温度应当保证160℃以上，摊铺机匀速行进，不得急转，行进速度按2m/min为宜，摊铺厚度应满足要求，应提前对熨平板加热确保压实效果，摊铺过程随时检验确保质量。

摊铺后碾压，压路机行进速度应控制在3km/h，碾压时先低后高，交叉重叠碾压，重叠部分至少500mm，局部机械不能碾压到位的，应当配合人工处理。

纵向接缝应当是热接缝，处理接缝要求紧密、平顺，若无法保证热接缝，应当加挡板或切除一部分边缘，然后涂抹少量粘层沥青油，并在已经铺筑好的材料上摊铺一层5-10cm的同类材料，后续碾压中使材料重叠并有效结合。横线接缝通常是施工中断引起的，横向接缝必须与摊铺方向垂直，后续摊铺中重叠至少1m摊铺，消除横向接缝。

在施工过程中，温度控制是重要的一环。SBS改性沥混合料，加热温度为165-170℃，矿料190-210℃，正常拌和站出场温度170-180℃，超过190℃应废弃。运到施工现场摊铺温度165-170℃，初压开始碾压层内部温度160-165℃，碾压终止时碾压层内部温度不低于140℃，表面温度不低于90℃。

经过某地区正在运营的高速公路2017-2019年度，路面破损情况（PCI）检测数据来看，三年的检测数据均在92以上。使用SBS改性沥青对运营中的高速公路沥青混凝土路面进行维修，使路面保持了良好的使用性能，延长了路面的使用寿命。

4 结语

SBS改性沥青路面的施工工艺实际上并不复杂，但经过分析可知在简单的施工工艺中存在较多需要注意的细节，每个关键环节的质量做好才能保证最终的质量，因此要求必须把握好SBS改性沥青制作、沥青混凝土拌制、运输、摊铺、碾压等几个方面的细节，确保最终质量满足要求。当然本文中所探索的内容可能有所不足，后续实践中还将进一步加以验证和完善。