摘 要：
在当前的基础设施建设中，公路路面的质量和耐久性成为关注的焦点。SBS（苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯）改性沥青混凝土是一种通过在沥青中添加 SBS 聚合物来提高其性能的材料，这种改性沥青混凝土在提高路面的耐久性、抗裂性和防水性方面有显著优势。系统阐述了公路路面改造中 SBS 改性沥青混凝土的施工技术，分析改性沥青混凝土施工技术的应用过程，旨在为公路路面改造工程提供一套完整、高效且实用的施工指南，以确保路面质量和延长公路的使用寿命。
关键词：公路路面改造；SBS 改性沥青混凝土；施工技术；管理
0 引言
在现代公路工程建设与维护领域，公路路面的性能直接关系到交通安全、行车舒适度、运输效率，而沥青混凝土作为公路路面材料的主要形式之一，其施工技术与材料性能的改进始终是工程技术研究的重点。特别是 SBS（苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯）改性沥青混凝土，由于其优异的高温稳定性、低温抗裂性和抗水损害能力，已成为提升公路路面性能的重要技术路径。该技术通过在沥青中添加 SBS 聚合物，不仅显著提升了混合料的力学性能，还改善了沥青的老化性能和黏附性，从而延长了路面使用寿命，减少了维护成本，实现了经济与环境效益的双重优化。
1 工程概况
本文研究的公路路面改造工程位于吉林省长春市，沿线全长约为 18.5km，穿越主要的商业区和居民区，连接两个重要的交通枢纽。工程路段名称为东部快速道路，是该市的主要城市干道之一，日均车流量约为 35000 辆，其中重型车辆占比 15%。
改造前，东部快速道路的路面状况普遍不佳，存在多处裂缝、坑槽和局部沉降问题。详细调查数据显示，约 70% 的路段出现了不同程度的结构损伤，其中裂缝和坑槽主要集中在路面中央车道，而沉降问题则多出现在接近人行道的部分。此外，由于长期承受较大的车辆荷载和不利的气候条件，约 30% 的路面区域显示出明显的水损伤，表现为剥离和泛水等现象。
在进行了综合评估和论证后，决定采用 SBS 改性沥青混凝土进行路面改造。SBS 改性沥青因其优异的高温稳定性和低温抗裂性，以及良好的耐水损伤能力，被认为是解决东部快速道路当前路面问题的理想材料。改造目标不仅是修复现有的路面损伤，还包括提高路面的整体承载能力和延长使用寿命，以适应不断增长的交通需求和改善驾驶条件。
本工程计划分为三个主要阶段实施：首先是路面损伤的预处理，包括裂缝填充、坑槽修补和局部路基加固；其次是 SBS改性沥青混凝土的铺设，计划采用高效的摊铺和压实设备，以确保材料性能得到充分发挥；最后是路面标线和安全设施的更新，确保路面交通安全和顺畅。
2 施工原材料及配合比确定
2.1 施工原材料
SBS 改性剂的加入量通常根据基础沥青的质量来决定，以确保改性沥青混合料达到最优的高温稳定性和低温抗裂性。集料的选择则需考虑到其粒径分布、形状、粒表特性及抗磨损性，以实现良好的混凝土密实度和持久的结构稳定性 [1]。粗集料通常采用破碎石或碎石，其粒径应满足相关规范要求（如表 1）；而细集料则主要包括天然砂或人工砂，其细度模数和粉末含量需控制在一定范围内，以确保混合物的工作性和密实度（如表
2）。填料的使用可以进一步调整混合物的黏度和密实度，常用的填料包括石灰石粉、水泥粉等，其加入比例需根据混合料设计要求和试验结果来确定。
2.2 配合比
在进行沥青混凝土配合比设计时，需要综合考虑多种因素以确保混凝土的整体性能达到工程要求。选择合适类型的沥青并确定其最佳用量。这一步骤通常通过马歇尔试验来完成，该试验通过评估不同沥青用量下混合料的压实性、稳定性、流动性、空隙率及沥青饱和度等关键性能指标，以确定最能优化混合料性能的沥青用量。一旦确定了沥青的最佳用量，接下来的步骤是集料的级配设计，此过程需确保集料的大小、形状和分布符合工程性能需求，以达到高温稳定性和低温抗裂性的最优平衡。最后，根据混凝土的具体应用需求调整填料和添加剂的比例，以进一步优化混凝土的高温性能、低温抗裂性和抗水损害能力。整个配合比设计过程不仅需关注单一性能，而应保证混凝土在多种环境条件下的综合性能，确保其长期的耐久性和稳定性 [2]，SBS 改性沥青混合料马歇尔试验结果如表 3。
集料级配的设计则是通过调整不同粒径集料的比例，以达到连续级配或半间断级配，满足特定的工程性能需求。级配的优化过程需充分考虑集料的粒型、粒径分布和表面特性，其与沥青的相容性，确保混合料具有较高的密实度和良好的抗变形能力。级配设计遵循《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011）中提供的指导原则和参数，通过系列级配试验，综合评估混合料的工作性、压实性能及最终的路用性能，从而确定最优的集料级配方案。
3 公路路面改造中的 SBS 改性沥青混凝土施工技术
3.1 施工前期准备
该阶段涉及的工作内容包括施工方案的制定、原材料的采购与检验、施工设备的准备与调试、施工人员的培训、施工现场的预处理等。施工方案需基于技术标准，和工程地质条件、气候特征、交通流量等因素制定，明确 SBS 改性沥青混凝土的配合比设计、施工工艺流程、质量控制措施及安全防护要求 [3]。原材料的采购与检验也要按照规定章程执行，确保所采用的基础沥青、SBS 改性剂、集料及其他添加剂均符合设计要求及国家标准，通过实验室测试验证其性能指标。
3.2 SBS 改性沥青混合料拌和
在 SBS 改性沥青混合料的制备过程中，确保混合料均匀性和性能符合设计要求至关重要，这需要严格控制原材料的质量、拌和设备的性能、拌和温度、时间及工艺。原材料的准备阶段，需要验证基础沥青、SBS 改性剂、集料（包括粗集料、细集料及矿粉）以及其他添加剂的质量均符合规范要求。特别是 SBS改性剂，其在沥青中的均匀分散是提升混合料性能的关键，因此在拌和前应使用高剪切力设备进行预分散处理。选用的拌和设备应能够提供充分的剪切力，以确保 SBS 的彻底分散，设备的调试也应确保其在拌和过程中的稳定性能。此外，拌和设备的温度控制系统必须能够精确控制拌和温度，防止过高温度导致 SBS 降解，或过低温度增加混合物的黏度，影响拌和效果。整个拌和过程的严格监控和控制是确保改性沥青混合料质量的基础。
3.3 SBS 改性沥青混合料运输
运输过程必须确保混合料不发生分离，保持其设计时的温度和均匀性，以避免施工中出现问题。SBS 改性沥青混合料的运输需严格控制温度、时间和运输设备的条件，确保混合料在到达施工现场前保持良好的施工性能 [4]。运输混合料的车辆必须是有盖的保温型运输车，以减少热量散失。运输车辆的内部应进行适当的保温措施，如使用保温材料覆盖，并确保车厢密封性能良好，以防止雨水、杂物等外界因素对混合料造成污染或影响其温度。在运输过程中，混合料的温度应保持在设计要求的范围内，通常情况下，SBS 改性沥青混合料的出厂温度应控制在 150℃至 160℃，到达施工现场时的温度不得低于140℃，以保证混合料的良好流动性和压实性。
3.4 SBS 改性沥青混合料摊铺
首先，SBS 改性沥青混合料的制备需在严格控制的条件下进行。该材料的最佳生产温度应控制在 150℃至 170℃之间，以保证 SBS 聚合物的充分溶解和均匀分布。生产过程中，应持续监控混合料的温度和黏度，确保其符合设计要求。本工程采用的 SBS 改性沥青混合料，其马歇尔稳定性值平均为 13.5kN，远高于传统沥青混合料的 8.0kN 标准，显著提升了路面的承载能力。
摊铺前，需对原有路面进行彻底清理，确保无任何杂物。SBS 改性沥青混合料的摊铺温度是其施工的关键参数，摊铺温度通常需保持在 140℃至 160℃。过低的摊铺温度会导致混合料迅速冷却，影响其流动性和压实效果；而过高的温度则可能导致 SBS 聚合物的热降解，降低路面性能。因此，摊铺作业应在混合料生产后尽快进行，以减少温度损失。
在摊铺过程中，使用高精度的摊铺机是保证均匀摊铺的前提，摊铺机应具备自动平整系统，能够根据预设的坡度和厚度自动调整摊铺速度和压实力度。本工程采用的摊铺机配备了先进的红外线温度监测系统，能实时监控混合料的温度，确保整个摊铺过程的温度均匀性。
摊铺速度是影响路面平整度的另一关键因素，过快的摊铺速度可能导致混合料在摊铺机下部分离，形成不均匀的路面；而过慢的速度则可能导致混合料冷却，影响最终的压实效果。
3.5 SBS 改性沥青混合料碾压
首先，SBS 改性沥青混合料的碾压温度是一个关键参数，必须严格控制。理想的碾压开始温度应在摊铺温度的基础上，不低于 140℃，以保证混合料具有足够的流动性以填充模板和实现初步密实。碾压应在混合料温度降至 95℃之前完成，以避免材料冷却硬化，影响最终密实度。本项目采用的 SBS 改性沥青混合料，其碾压窗口相较于传统沥青混合料更为宽泛，提供了更大的施工灵活性。
碾压工艺分为初压、中压和终压三个阶段，每个阶段采用不同类型的压路机。初压阶段使用振动压路机，频率设置为50Hz，以促进混合料粒间的初步重排和密实，此时的碾压速度控制在每小时 2 ～ 3km。中压阶段，转换为静重型压路机，以进一步增加混合料的密实度，此阶段的碾压速度稍减至每小时1 ～ 2km，以保证足够的作用力。终压阶段再次使用振动压路机，但将振动频率调整至 30Hz，以完成混合料的最终密实和表面平整，碾压速度保持在每小时 1km。
在碾压过程中，密实度是衡量道路质量的重要指标。本项目目标是实现不低于 98% 的理论最大密度（TMD），这要求在每个碾压阶段都进行密实度测试。采用非破坏性测试设备如核密度仪进行实时监控，确保各个区域均达到设计要求。对于未达标的区域，将立即进行返工，确保整个路面的均匀性和长期性能。
3.6 接缝处理
接缝处理主要涉及纵向接缝和横向接缝两种类型。纵向接缝多出现在路面施工过程中由于摊铺宽度限制而形成的接缝，横向接缝则通常由施工停歇造成。无论是纵向接缝还是横向接缝，处理原则都是确保接缝区域与周围路面材料之间的紧密结合，防止水分浸入和路面材料的脱落。在填充材料的选择上，SBS 改性沥青因其优异的黏结性和弹性，成为接缝处理中的首选材料 [5]。SBS 改性沥青不仅能够提高接缝区域的密封性和防水性，还能适应温度变化引起的路面伸缩，减少因温差变化导致的接缝裂开。接缝填充完成后，需采用适当的压实设备对接缝区域进行压实，确保填充材料与路面紧密结合，形成一体。压实过程中应注意压实力度和速度，避免对接缝区域造成过度的压实或损害。
4 结语
在全球范围内，随着交通网络的不断扩展和道路运输需求的持续增长，公路路面改造与维护的技术挑战日益凸显，SBS改性沥青混凝土施工技术的研究和应用，不仅能够提高公路路面性能，延长路面寿命，还能够有效应对极端气候的影响，减轻维护工作的环境压力，是实现公路工程可持续发展战略的关键环节。因此，加强该技术的研究与推广，对于促进公路建设与维护行业的技术进步和效率提升，具有深远意义。
参考文献:
[1] 杨英杰 . 公路工程 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术研究 [J].运输经理世界，2023（1）：22-24.
[2] 王玉财 . 高速公路 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术分析 [J].运输经理世界，2023（6）：37-39.
[3] 任佳 . 高速公路 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术研究 [J].工程建设与设计，2022（23）：217-219.
[4] 邱礼军 . 公路 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术探析 [J]. 运输经理世界，2020（10）：117-118.
[5] 毛海峰 . 高速公路 SBS 改性沥青混凝土路面施工技术 [J]. 四川水泥，2020（10）：34-35.
原创作者：林清峰，临沂市公路事业发展中心平邑县中心，山东 临沂 273300。
