浅析高原高寒地区改性沥青混凝土路面施工工艺

王明焱  张启亮

上海建工集团股份有限公司海外工程分公司  

摘要：本项目是连接蒙古国第二重工业大省达尔罕及连接俄罗斯口岸必经之路，交通流量迅速增长、重载车辆多和交通渠化行驶等因素影响，故要求沥青路面的高温抗车辙能力、低温抗裂能力、抗水损害能力进一步加强。因此，对高原高寒严酷的气候条件下的SBS改性沥青路面的性能提出更高的要求，故从施工工艺角度对此进行了分析。

关键词：高原高寒地区     改性沥青混凝土路面    施工工艺

1、工程概况：

蒙古乌兰巴托至达尔汗公路扩建工程全线共202.42km，划分为5个标段，我部承建其中第四标段（即147.44km –192.49km），全长45.05公里。本项目建成后将是连接首都乌兰巴托与蒙古工业重镇达尔汗的交通要道。

本项目主线路面结构层为80cm（30cm砾石土底基层+20cm水泥稳定碎石土下基层+20cm水泥稳定级配碎石上基层+5cm粗粒式沥青混凝土下面层+5cm细粒式沥青混凝土上面层）。

图一 12m路段标准断面图（标红部分为本项目所施工路段的断面图）

2、工程沿线气候特征

蒙古乌兰巴托至达尔汗公路扩建工程属于北部，属大陆性温带草原气候，季节变化明显，终年干燥少雨，冬季长，常有大风雪；夏季短，昼夜温差大；春、秋两季短。每年有一半以上时间为大陆高气压笼罩，是世界上最强大的蒙古高气压中心，为亚洲季风气候区冬季“寒潮”的发源地之一。

该项目所处位置平均海拔1800米，全年平均风速2.9m/s，湿度53%，干燥寒冷，易发沙尘暴，全年平均气温为-0.5℃。最低气温-32.5℃，最高气温29℃，温差60～63℃，低于0℃的天气全年有220天，无霜期为6-9月，只有90-100天，年降水量206.7mm，主要发生在七、八月降水季节。

图2 乌兰巴托全年气温走势图

1.高原高寒地区公路SBS改性沥青混凝土路面的施工要求

    根据以上因素，设计出满足运量需要和适应高原高寒恶劣自然环境、气候条件的公路路基、路面，是施工出高质量公路的基础。同时，要在高原高寒施工出沥青混凝土路面，必须解决沥青老化、沥青混凝土的低温抗裂性、高温抗车辙能力、路面平整度等难题。要解决这些难题，就必须从高原高寒地区特殊的自然环境、气候特点出发，在施工方案选择、沥青等材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工的每一道工序，采取针对性的施工技术措施。

2.施工方案

沥青混凝土面层施工采用施工较好的厂拌、机铺连续作业法，即由拌合站集中半只沥青混合料，用自卸汽车将混合料保温运输至摊铺现场，卸入摊铺机料斗内，摊铺机进行均匀连续摊铺，压路机以均匀的速度碾压成型。

3.机械设备与人员配置

沥青混凝土路面施工质量的好坏与拌合设备、运输设备、摊铺设备及碾压设备的性能及操作人员的技术水平有关。施工机械设备配置首先需要选用能适应高海拔、空气稀薄、气候寒冷特点、故障率低且性能优越的机械设备，同时还要满足工期的要求。人员配置要选用能适应高原寒冷、缺氧气候，且施工经验丰富、技术水平较高的人员。

4.材料选用与储存

施工所用的各种材料的质量直接影响沥青混凝土路面的质量，因此选用材料及储存材料应考虑高原变化无常的气候与太阳辐射异常强烈的特点，以及沥青混凝土路面施工的特点和要求，同时材料性能指标也需满足设计和规范要求。

沥青：沥青是最关键的材料，考虑到高原高寒地区气候寒冷、太阳辐射异常强烈，沥青老化速度较快的特点，以及高原高寒地区沥青混凝土路面应具有较高的低温抗裂性的要求，沥青混凝土路面沥青采用SBS90号改性沥青。沥青密闭存储，改性沥青不应长期存放，防止改性剂沉淀。

集料：碎石采用无风化、坚硬、耐磨、洁净并具有足够强度和耐磨耗性的岩石经破碎轧制成的碎石。为增强沥青与碎石的粘结力，故在沥青混凝土混合料中掺入抗剥落剂。石屑生产应减少粉尘含量，使0.075mm的通过率小于8%，同时加设3mm筛，将石屑分成0-3mm，3-5mm两部分使用，加工的细集料应耐嵌挤，颗粒饱满，洁净无杂质，粉尘含量低。集料存储：考虑到高原的降水影响，因此集料堆放场地一定要进行场地硬化，做好排水设施，防止泥土污染材料，同时要做好防止集料离析、窜料措施。

5.SBS改性沥青混凝土施工工艺

SBS改性沥青混凝土拌合：拌合沥青混凝土主要是控制温度、油石比及矿料级配，故宜采用电子计量装置、自动化程度较高的间歇式拌合机集中拌制。沥青混合料应拌合均匀，无花白料、无结团成块或严重的粗细分离现象，不符合要求时不得使用。出厂的沥青混合料要逐车称重、检测温度，并签发运料单。

SBS改性沥青混凝土运输：沥青混合料采用较大吨位的自卸汽车运输，车厢清扫干净。考虑到高原气温低，气候变化大，运料车必须用篷布覆盖，用以保温、防止雨雪冰雹及污染。沥青混合料运至摊铺地点后凭运料单接收，并检查拌合质量及温度，不符合规定温度，或已经结块、已遭雨雪冰雹淋湿的混合料不得摊铺。

SBS改性沥青混凝土摊铺：沥青混合料采用摊铺机摊铺。基层和下面层的平整度对路面最终的平整度有较大影响，因此，铺筑下面层或上面层时，应先消除、改善基层或下面层的局部缺陷，如施工缝接头错台、碾压中产生的推移或交互施工产生的污染等。沥青混合料必须缓慢均匀连续不断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。

SBS改性沥青混凝土碾压：施工之前应选取试验路段进行试压，根据试验段确定压路机的组合方式和碾压工艺。不同的压路机具有不同的性能和效果，因此通过合理的搭配压路机可以取得很好的施工效果。

在高原高寒地区碾压SBS改性沥青混凝土通过以下几点来控制碾压质量：①适当提高沥青混凝土的拌合、运输、摊铺和碾压温度；适当提高沥青混凝土的拌合、运输、摊铺和碾压温度（10-20℃）。②碾压速度的控制；压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行碾压，压路机不应快速改变碾压方向而导致混合料推移。碾压长度应保持稳定，紧跟摊铺机碾压时，压路机碾压时横向不可停留在同一的断面上，以免形成路拱，影响路面的平整度。③碾压长度的控制；现行《公路沥青路面施工技术规范》JTC40-2004中规定，压路机碾压段的总长度应尽量缩短，通常不超过60-80m，在低海拔地区气候较好时（5月-9月）的情况下，沥青路面的碾压长度可适当放宽，但高原高寒戈壁地区气温变化区别于低海拔地区，不同季节早中晚气温变化较大，沥青路面在碾压时必须每天根据实际天气情况而适时调整碾压长度，确保沥青路面质量。

6. 结语

综上所述，随着中国一带一路的发展，像蒙古国这种高原高寒地区的施工环境地区将越来越多，在这种极端环境下，沥青混凝土路面的施工质量将越来越受到重视。选择SBS改性沥青在切实改善高原高寒地区沥青路面的施工质量，并达到路面的高温抗车辙、低温抗开裂、水稳定性、耐老化以及耐久性的性能，延长道路使用寿命，从而实现节能减排效果，减少对环境的污染，并实现良好的经济效益。

参考文献

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[2]杨鹏.浅谈高速公路SBS改性沥青混凝土路面的施工工艺[J].工程建设标准化，2014

[3]金琛.谈SBS改性沥青路面质量控制[J].山西建筑，2013

[4]姚新国.高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺分析[J].2016

[5]王杰.高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺[J].黑龙江交通科技，2016