李燕寧，宣濤

（江西贛東路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

我國(guó)部分高速公路路段長(zhǎng)期受到高溫和雨水侵蝕等作用，導(dǎo)致高速公路瀝青路面出現(xiàn)不同程度的病害。為提高高速公路高溫穩(wěn)定性能和水穩(wěn)定性能，改善高速公路路用性能，本文依托某工程實(shí)例，采用線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備SBS改性瀝青，并結(jié)合SBS改性瀝青混凝土路面施工工藝，對(duì)試驗(yàn)路段檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，瀝青路面不僅高溫和水穩(wěn)性能得到有效提升，行車舒適性和安全性能也得到有效增強(qiáng)[1]。

1 工程概況

某高速公路項(xiàng)目設(shè)計(jì)總里程為120km，起點(diǎn)樁號(hào)為K1100+000，終點(diǎn)樁號(hào)為K1220+000，上面層采用4cm線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備的SBS改性瀝青混凝土，中下面層采用瀝青混凝土和瀝青穩(wěn)定碎石。經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)目所處區(qū)域?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候，長(zhǎng)期受到高溫、雨水侵蝕等作用，以往道路采用普通瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，由于普通瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致路面發(fā)生水損害和裂縫等病害，因此考慮該項(xiàng)目工程地理環(huán)境因素，為提高瀝青路面試驗(yàn)性能，決定采用線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備的SBS改性瀝青混凝土路面。本文根據(jù)施工規(guī)范要求對(duì)高速公路各結(jié)構(gòu)層采取的設(shè)計(jì)方案如表1所示。

表1 項(xiàng)目道路各結(jié)構(gòu)層施工方案

表1 （續(xù)）

2 SBS改性瀝青性能檢測(cè)

2.1 原材料性能指標(biāo)檢測(cè)

（1）基質(zhì)瀝青

本文試驗(yàn)用瀝青選擇普通基質(zhì)瀝青，其技術(shù)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 基質(zhì)瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

（2）穩(wěn)定劑

SBS改性劑和瀝青各項(xiàng)性能指標(biāo)存在較大差異，雖然在高溫環(huán)境下通過(guò)攪拌形成混合物，但由于改性劑特殊的物理性質(zhì)，不能完全溶于瀝青中，一部分會(huì)在瀝青中形成一種不穩(wěn)定的懸浮物質(zhì)，因此需要一種添加劑穩(wěn)定改性與瀝青之間的狀態(tài)。

2.2 不同改性劑種類對(duì)瀝青性能的影響

為研究不同改性劑對(duì)瀝青性能的影響，本文在室內(nèi)采用線型改性劑制備SBS改性瀝青試樣A，采用星型改性劑制備SBS改性瀝青試樣B，采用線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備SBS改性瀝青試樣C。制備瀝青時(shí)需要嚴(yán)格控制試驗(yàn)溫度，剪切溫度保持在175℃，溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致剪切不均勻，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致瀝青性能發(fā)生改變，因此需要嚴(yán)格控制溫度。剪切瀝青時(shí)，剪切速度會(huì)對(duì)SBS改性瀝青影響較大，因此控制剪切速度為6 000r/min，瀝青剪切完成后對(duì)其三大指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 三組SBS改性瀝青試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

由圖1可知，試樣C高溫性能最佳，因?yàn)樵嚇覥軟化點(diǎn)為78.5℃，是三組試樣軟化點(diǎn)最高值，試樣A軟化點(diǎn)為75.5℃，試樣B軟化點(diǎn)為72.5℃；而針入度指標(biāo)方面，試樣B和試樣C針入度非常接近，且高于試樣A；延度方面試樣A、B、C呈線性增加的趨勢(shì)，試樣C延度最佳為41.2cm，試樣B延度為39.1cm，試樣A為37cm，說(shuō)明線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備的改性瀝青可以有效提高其高溫穩(wěn)定性能和可塑性能，因此本文在試驗(yàn)路段采用線型改性劑和星型改性劑復(fù)配制備SBS改性瀝青進(jìn)行高速公路路面施工。

圖1 三組SBS改性瀝青與三大指標(biāo)關(guān)系

2.3 復(fù)配比例對(duì)路面性能的影響

為研究不同線型改性劑和星型改性劑復(fù)配對(duì)瀝青路面路用性能的影響，本文在試驗(yàn)路段K142+210—K142+310復(fù)配比為1，在試驗(yàn)路段K142+210—K142+310復(fù)配比為1.5，在試驗(yàn)路段K142+210—K142+310復(fù)配比為2，竣工后在三處試驗(yàn)路段進(jìn)行鉆芯取樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)試樣進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)和浸水48h穩(wěn)定度試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

表4 試樣動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)和浸水48h穩(wěn)定度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

由圖2可知，試驗(yàn)路段星型改性劑與線型改性劑復(fù)配比為1時(shí)動(dòng)穩(wěn)定度為3 485次/mm，浸水48h穩(wěn)定度為4.9kN，隨著復(fù)配比增加到1.5時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度增加率為61.8%，浸水48h穩(wěn)定度增加率為28.6%，而復(fù)配比進(jìn)一步增加到2時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度減小率為36.9%，浸水48h穩(wěn)定度增加率為23.5%，隨著星型改性劑與線型改性劑復(fù)配比從1增加到2，動(dòng)穩(wěn)定度和浸水48h穩(wěn)定度先增加后減小，說(shuō)明復(fù)配比為1.5時(shí)，SBS改性瀝青混凝土具有較好的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性能，因此本文采用在試驗(yàn)路段采用星型改性劑與線型改性劑復(fù)配比1.5制備SBS改性瀝青進(jìn)行高速公路路面施工。

圖2 試樣動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)和浸水48h穩(wěn)定度關(guān)系

3 工程實(shí)踐

3.1 施工工藝

（1）拌和

SBS改性瀝青混合料的性能、質(zhì)量與其拌和存在密切關(guān)系，混合料拌和溫度控制在180℃，星型改性劑與線型改性劑復(fù)配比為1.5，SBS改性瀝青混合料的拌和應(yīng)較普通瀝青混合料適當(dāng)增加15s，保證混合料拌和更加均勻[2]。

（2）運(yùn)輸

SBS改性瀝青混合料運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)控制混合料儲(chǔ)存溫度，因此運(yùn)輸過(guò)程中要做好保溫措施。為防止混合料在車廂內(nèi)黏附，因此需要在運(yùn)輸車車廂內(nèi)壁均勻涂抹潤(rùn)滑劑。此外還需要控制車輛運(yùn)輸速度，運(yùn)輸過(guò)程中避免運(yùn)輸車出現(xiàn)加速或停滯的情況，車速保持平穩(wěn)，盡量減少車輛顛簸過(guò)大的情況，否則將會(huì)導(dǎo)致材料發(fā)生離析的問(wèn)題[3]。

（3）攤鋪

混合料攤鋪施工過(guò)程中需要嚴(yán)格控制攤鋪溫度，SBS改性瀝青混凝土溫度控制在175℃±5℃，當(dāng)攤鋪溫度過(guò)低時(shí)，SBS改性瀝青混凝土?xí)杆倮鋮s，不利于壓實(shí)[4]。

（4）碾壓

攤鋪施工完成后，瀝青路面溫度達(dá)到碾壓溫度時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行壓實(shí)施工，SBS改性瀝青混凝土路面碾壓需要嚴(yán)格挑選壓實(shí)機(jī)具，不要選擇壓實(shí)能較低的壓實(shí)機(jī)具，壓實(shí)施工過(guò)程中，保證瀝青路面壓實(shí)度滿足施工要求。

3.2 路用性能檢測(cè)

對(duì)本文試驗(yàn)路段SBS改性瀝青混凝土路面路用性能進(jìn)行檢測(cè)，主要檢查項(xiàng)目與檢測(cè)方法如表5所示。對(duì)試驗(yàn)路段K150+210—K151+210和K162+254—K162+310，依據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210—2018）對(duì)攤鋪SBS改性瀝青混凝土路面第1年和第2年的構(gòu)造深度、擺值和平整度進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表6所示。

表5 試驗(yàn)路段檢測(cè)項(xiàng)目

表6 試驗(yàn)路段三項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

由表5和表6可知，對(duì)試驗(yàn)路段150+210—K151+210和K162+254—K162+310構(gòu)造深度、擺值和平整度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明試驗(yàn)路段平整度分別為1.9m/km和1.23m/km，均小于規(guī)范要求的4.2m/km，構(gòu)造深度為0.60mm和0.64mm，均大于規(guī)范要求的0.55mm，說(shuō)明攤鋪SBS瀝青路面路用性能較好。三項(xiàng)指標(biāo)均滿足《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG 5210—2018）要求，說(shuō)明SBS瀝青混凝土路面在實(shí)際工程中能得到很好的應(yīng)用。

4 結(jié)論

本文試驗(yàn)路段瀝青施工完成后，對(duì)試驗(yàn)路段第1年和第2年三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，探討了其應(yīng)用效果。由此得出以下結(jié)論：

（1）線型改性劑和星型改性劑復(fù)配比為1.5時(shí)，瀝青混合料性能最佳；

（2）通車兩年后，SBS改性瀝青混凝土路面仍具有較好的路用性能。