浅析沥青路面施工的新材料和新工艺

　　摘要：当今社会飞速发展，公路设施随之八达，由于运输工具的急剧增多，交通道路所承受的压力越来越重，这就给路面施工提出了越来越高的要求。现在的公路路面大多是沥青路面，因此，对于沥青路面施工的研究以提高路面的使用寿命尤为重要。笔者多年来一直从事路面施工的工作，根据多年的工经验，对沥青路面常用的方法、新材料、新技术方面展开探讨，希望能够对该领域的研究以及更进一步的工作开展提供一些可行性的建议。

　　关键词：沥青路面 新材料 新工艺

　　在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面就是沥青路面是指沥青路面，现在常用的沥青路面包括：沥青混凝土路面，广拌沥青碎石路面，沥青贯入式路面，沥青表面处治路面等多种。沥青路面已经有半个多世纪的历史了，因其使用的沥青结合料能够提高抗损害能力，并且可以使路面平整而少尘，经久耐用等，所以沥青路面是一种使用极为广泛的高级路面。在我国，沥青路面目前已是铺筑面积最多的一种路面。

　　一、沥青混路面常见的施工方法

　　不同材料的沥青路面的铺筑方式有所不同。但较为常用的的是热拌热铺,和热拌冷铺以及碾压式铺路。

　　热拌热铺方法是指沥青混合料是经人工组配的矿料与沥青在专门设备中加热拌和而成，用保温运输工具运至施工现场，在热态下进行摊铺和压实。在铺路的过程中拌合温度决定了沥青的粘度（高温下沥青有较高的流动性，能完全包裹住集料，不会出现花白料）；摊铺温度是拌好的混合料可以开始碾压的温度，碾压时温度过高不易碾压，过低则难以压实，易造成混合料空隙过大，无法保证后期通车后路面强度、耐久性；碾压终了温度是指全部碾压过程完毕后路面的温度，这个温度不能过低，过低则表明施工太慢，也会出现空隙过大，影响后期使用时的耐久性。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型，常称作摊铺地沥青。因集胶泥隔开了料颗粒面，所以其锁结力和内磨阻力已减低，因此摊铺地沥青比较少用于车行道，但某些欧美国家也有把它用于车行道者，这种情况下对沥青材料的性质要求很严格，以免夏季发软，同时需要另铺防滑层或加撒防滑集料，以防表面过滑。

　　热拌冷铺方法是指沥青混合料是经人工组配的矿料与沥青在专门设备中加热拌和而成，运至施工现场后在常温状态下进行摊铺和压实。冷铺沥青材料需要满足一定的技术要求以判断其性质。例如需要有良好的疏松性与压实性，国际上大都采用经验判断的方法评定冷铺混合料的疏松性和压实性。冷铺混合料在压实后需要达到一定强度，以承受车轮荷载。冷铺沥青混合料压实后，初始空隙率大，抗水性差，因此需要检验其水稳性。另外，还要有很好的低温粘结性。沥青混凝土热拌冷铺,有的国家也称为冷地沥青，常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程，所用沥青比热拌热铺者为稀，用量亦较少，以求在常温时有适当的松散度和粘性，但其使用寿命不及热拌热铺者。

　　碾压式：沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备，因其路用性质比较好，故对制备工艺和原材料要求也较高，大多采用集中厂拌法。碾压式类型是用得较普遍的沥青混凝土混合料。即混合料需经重型机械压实后才能成型。成型以后路面平整、密实、少尘的特点，而且这种方式铺筑的路面具有一定的粗糙性，因而有较好的行车舒适性和外观；另外，碾压式路面还有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。其使用寿命一般较长，当采用石油沥青作结合料时，大修年限常在15年以上。

　　二、 沥青路面新工艺及技术

　　沥青路面的用量庞大且受压力情况较为严重，传统工艺的沥青路面已不能满足人们对于路面的要求。在这种情况下，沥青路面的新工艺技术也应运而生。沥青路面的主材料之一沥青，衍生出了改性沥青这一材料。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。现代公路和道路面临的主要问题是交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，这就要求进一步提高路面抗流动性；提高柔性和弹性；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。由于改性沥青具有以下等优点：耐高温，抗低温，适应性强；韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力；抗水、油和紫外线辐射，延缓老化；性能稳定，使用寿命长，降低养护费用。因此，改性沥青材料在未来的沥青路面施工工中无疑将占据重要地位，我国也在逐步应用该种材料于路面施工。

　　2.1常见的改性沥青原料

　　改性沥青材料包括有：橡胶及热塑性弹性体改性沥青（天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最为广泛)、丁苯橡胶改性沥青等）；塑料与合成树脂类改性沥青（聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青等）；共混型高分子聚合物改性沥青（用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性）。

　　现代常用的改性沥青路面有胶乳改性沥青，由此种材料施工时需要随时检测胶乳中的固体物含量。对现场制作的改性沥青的质量随时进行检测。另外还有乳化沥青稀浆封层施工工艺，稀浆封层施工法对于各种路面都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。对于新铺的沥青路面，例如贯入式、表面处治、粗粒式沥青混凝土、沥青碎石等比较粗糙的沥青路面，在其表面做稀浆封层处理后，可以作为保护层与磨耗层，显著提高路面质量。在桥梁的表层上用稀浆封层处理后，可以起到罩面作用，但很少增加桥身自重。在隧道中的路面经过稀浆封层处理后，可以不影响隧道的净空高度。因此，稀浆封层施工法在道路工程中有着广阔的发展前景。

　　2.2沥青路面的再生工艺

　　另外现代研究又有新成果--沥青路面的再生工艺：①在老化的沥青路面上喷洒软化剂，使老化发脆的沥青重新变软，多用于贯入式和表面处治路面的再生；②将老化了的旧沥青层挖出,重新轧碎,必要时加入“再生剂”使沥青质量改进，并加入部分新的集料和沥青，重新加工回用；该法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工厂拌和，以厂拌热法加工者质量较好。用这几种旧沥青路面材料的再生和回用的工艺技术可以做到节约沥青、集料和能耗，减少环境污染的作用，近年来，已经引起各国筑路部门的注意和推广使用。

　　2.3改性沥青SMA路面施工质量控制

　　SMA是一种间断级配沥青混合料。具有粗集料多、矿粉多、沥青用量多 、细集料少、添加纤维、材料要求高等特点。粗集料用量达矿料用量的75％以上，而细集料仅占矿料总量的20％以内，矿粉用到了8％～12％左右（一般为10％）。大量的粗集料形成紧密嵌挤的骨架结构，纤维、矿粉、沥青和少量的细集料组成的马蹄脂填充空隙，细集料很少，马蹄脂部分刚好填充了粗集料之间的孔隙，混合料中粗集料相互之间的接触面很多，主要交通荷载由粗集料骨架承受。这种结构组成使得SMA有很好的耐久性、抗车辙、抗裂、抗滑及较好的排水性能，尤其是抗高温车辙和低温裂缝以及疲劳性能尤为突出，同时还具有降低噪音，减少溅水和水雾等功能，这在一定程度上又提高了路面的能见度。SMA路面在使用上虽有很大的优势，但在其施工工艺和控制上也提出了更高的要求和标准，要想铺出一条高性能的SMA路面，就必须在每一个环节对其进行严格的质量控制。它具有很好的耐久性、抗高温稳定性、抗低温开裂、抗滑性及较好的排水性能，尤其是抗高温车辙和低温裂缝以及疲劳性能尤为突出，被广泛的应用于高速公路和一些重载交通的抗滑表层。

　　2.4 SBS改性沥青混合料路面平整度控制的技术措施

　　施工前首先要将沥青混合料中面层的质量缺陷弥补好，以保证中面层清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处，因为下面层、中面层将为上面层的平整度打基础，摊铺机的撒料分布会因多占或少用而受影响。仅通过4㎝厚的上面层来弥补中面层的缺陷，质量难以保证。施工中的平整度控制应严格防止混合料产生离析，自卸车在装料时要按规定的次数进行移动，规范中要求移动一次一斗料装车。改性沥青混合料储仓卸料口也不宜距自卸车太高，以免粗集料离析。摊铺机应均匀、连续、不间断摊铺。摊铺机前洒落的混合料要及时清理，人工在摊铺好的路上进行修补往往适得其反，达不到效果。碾压速度要与摊铺机速度相匹配。碾压要保持合理有效的遍数，应遵循：先静压一遍、振动两遍、结束前静压二遍的五遍原则，同时要解决好粘轮与水隔离的关系，防止过度用水造成的急骤降温。在碾压时，先轻碾后重碾，先压边，后逐步向路中心碾压。按工艺规定的碾压速度、遍数、重叠宽度进行初压、复压、终压三个步骤，终压用双轮静压收面，最后压平轮迹。

　　SBS改性沥青路面施工是一项技术性强，涉及范围比较广的一个系统工程。现代 化的施工机械，高素质的人员，成熟的施工工艺是必要的质量保证手段，同时必须建立质量岗位责任制。在施工过程中，要充分调动施工人员的积极性和责任心，从原材料把关开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上进行层层把关，这样才能铺筑出优良的路面工程。

　　三、结束语

　　随着城市建设的迅猛发展，我国对城市道路路面施工技术及路面质量，环保程度都有了越来越高的要求。路面使用性能好，行驶舒适，路面使用者对路面的评价就高。因此，在已有技术的基础上，我们应当更加努力地研究新材料组合以及新型技术，打造更加优秀的路面系统。笔者也会认真总结以往工作经验，研究学习新方法，为以后的工作做好准备！

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