杨晓东
摘 要:沥青材料是我国路面施工的主要材料,在公路工程中得到普遍应用。作为全球趋势的SBS改性沥青,其性能远远高于普通沥青,目前在我国公路路面施工中开始广泛应用。但是,由于SBS改性沥青材料生产与研发还处于发展中阶段,不同公路工程的路面施工标准也不尽相同,这大大增加了沥青路面施工质量控制难度。本文以SBS改性沥青路面施工质量控制为内容进行几方面研究。
关键词:SBS改性沥青;路面施工;质量控制
引言
SBS改性沥青路面施工技术型强,涉及范围广,因此质量控制难度较大。在现代化技术的支持下,更多的现代化施工设备被引入施工之中,与之相应的设备操作人员、技术人员、施工人员的专业性也要更强,同时,还必须要有一套完整、成熟的施工工艺,如此才能够为施工质量提供前提保障。另外,还要强化施工人员的工作积极性与责任感,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。
1.案例概述
本案例工程为高速公路路段,采用四车道高速公路标准建设,公路整体式路基宽度为28m,行车道宽度为2×7.5m,单向车道宽度为2×4m。公路路面采用沥青混凝土材料,其中SBS改性沥青材料路面工程量约为180万m2,结合本工程实际情况,对保障SBS改姓沥青路面施工质量控制进行几点探讨。
2.SBS改性沥青路面施工质量控制对策
2.1沥青混合料原材料的控制
2.1.1SBS改性沥青入场监控
SBS改性沥青能够提升沥青路面层抗车辙性能,这主要是因为其属于弹性塑料类材料。将其运用于公路路面施工,能够大幅提升路面耐久性、抗压强性、抗老化性,增加了路面工程的使用年限。而这种弹性类改性沥青,在原材料进场时必须要进行离析实验、弹性恢复实验,以及显微镜观察等,通过对实验结果的分析,判断材料是否规定标准。
2.1.2矿料质量的控制
2.1.2.1粗集料进场
在粗集料进场时,要对每一辆运输车材料外表进行一一检查,如果发现其中存在问题,应立即进行详细检查,必须要确定质量符合标准后,才能够进场卸料。材料进场之后,每天2-3次排查,主要检查片状颗粒量、粗集料筛分情况,并随时关注粗集料的变化,合理调整生产配合比。
2.1.2.4细集料进场
细集料进程检查流程与粗集料相同。首先对每一辆材料运输车进行材料外观进行检查,所有检查完成合格之后,资料才可以进场。细集料同样需要每天進行检查,一天约为2-3次,并进行原材料利用率测定,为生产配比提供可靠数据,便于随时调整,最大限度利用材料。
2.1.3油石比和矿料级配控制
油石比控制是为了减少泛油问题以及松散问题。拌和机每天要取两次混合材料式样进行马歇尔实验以及抽提筛分实验,取样时间为上午一次,下午一次。通过实验对油石比、矿料级配、沥青混凝土的物理学性能进行检查。油石比与设计值的偏差要控制在3%以内,通常来说,采用抽提法进行沥青用量检测时,常用的方法有两种:一种是实验室对每天沥青用量、混合料产量进行校队审核;一种是测定实验室拌制沥青混合料中实用油石比,与抽提法得出的油石比进行比对,依据获得差值,建立与抽提法测得的油石比修正值。
2.2SBS改性沥青混合料配合比
我国改性沥青混合料配合比的设计遵照马歇尔试验所得的标准,完全按照《公路沥青路面施工技术规范》中有关沥青混合料配合比所规定的步骤进行,其过程主要分为三步:第一,设计目标配合比;第二,设计生产配合比;第三,对生产配合比通过试验进行验证,进而最终得出矿料的级配以及沥青的需求量,在对改性沥青混合料配合比进行设定的时候有以下几个方面值得注意。
2.2.1了解矿料级配限度
严格来讲,沥青混合料的级配限度应当按照当初工程设计的文件来执行。在实际执行过程中,施工单位会根据当地的气候以及交通情况对矿料级配的限度进行相应的调整,由施工单位的技术人员确定矿料级配限度,但是对自行修改级配限度工程的硬性要求使级配限度上下之间的差应比规定的级配限度的差值小。
本工程处于北方,气温较低,在保证抗车辙的能力不受影响的情况下,要想办法在一定程度上提高低温抗裂性能,增加2.46mm及4.75mm的通过率,并选择小的设计空隙率。
2.2.2选择适合的材料
施工中选取适量的沥青以及矿料等有代表性的材料作为试样用于试验。要求粗集料、细集料(天然砂、人工砂、石屑)以及填料的质量和规格必须符合行业要求。
对沥青混合料生产配合比的设计,都需要确定0.075mm的通过率(水洗法),以此保证配合比的精确性。混合料的合成毛体积的相对密度是每一种矿料毛体积相对密度的加权平均数的值,在4.75mm以下的集料与矿料不能用毛体积相对密度,应该使用表观相对密度进行试验。
2.2.4选择适合的沥青使用量
沥青的使用量与很多因素有关,例如密度、稳定度以及空隙率。由实际总结出的经验以及公路的等级、施工温度、气候等诸多因素来确定沥青的使用量,矿粉填料与沥青间的粉胶比(C=P0.075/Pa,即混合料中小于0.075mm的集料质量百分率与有效沥青含量质量百分率比值)为1-1.2,最高为1.60。
2.2.4掌握改性沥青混合料的水稳定性
针对改性沥青混合料的水稳定性有两个要求,首先,在用马歇尔稳定度试验方法对稳定度进行测试时,对48h浸水马歇尔稳定度试验的残留度不应低于80%。其次,用沥青冻融劈裂试验方法对劈裂强度进行测试时,劈裂度同样应80%。若有需要,则应采用抗剥落措施。
2.3SBS改性沥青混合料的拌和
2.3.1拌和设备endprint
混合料的拌和通常使用间歇式沥青混合料拌和机,由设计好的配合比,选择适合尺寸的振动筛,使材料有最佳的配比,进而保证稳定度、空隙率等数据的稳定。
2.3.2拌和时间
SBS改性沥青拌和好的标志是混合料拌和达到均匀、矿料全部被沥青结合料均匀包裹,具体的拌和时间还需要结合实际情况试拌确定,通常情况下拌和时间在45s左右,其中湿拌时间为40s左右,干拌时间为5s左右。
2.3.3拌和温度
对SBS改性沥青的拌和要求在较高的温度下进行,但是温度又不能过高,过高的温度会使沥青老化导致勃结力下降。SBS改性沥青加热的温度在175 ℃左右适宜;集料加热的温度不能高于190 ℃;混合料的加热温度在180 ℃左右最为适宜;混合料的温度在170 ℃左右,如果混合料的温度超过195 ℃就不能用于工程中,需要当作废弃料进行处理,改性沥青混合料的存储温度应该维持恒定,出厂时温度在170 ℃左右。
2.3.4矿料级配与沥青含量
目前,我国通常采用离心分离法检验沥青含量,而矿料级配数据的获得由沥青用量试验后进行筛分得到。每一天分别在上午和下午各一组试验对矿料级配进行控制。
2.4摊铺与压实的操作要点
2.4.1摊铺质量控制
2.4.1.1温度控制。摊铺温度控制非常重要,一般要在170℃-180℃之间,最低不可低于160℃。
2.4.1.2在进行路面摊铺之前,必须要对摊铺机进行调试,确保机械设备处于最佳状态。调试螺旋布料器,将自动料位器调节到合适位置,同时保障料门开关、链板送料器的转速能够与之相匹配。螺旋布料器料量比其中心纬度略高,要使熨板挡料板前后混合料在全宽范围内可以均匀分布,以减少离析情况。随时进行粗细集料分析,及时调整其均匀度,检测摊铺厚度,使其符合规定要求。
2.4.1.3在进行上层摊铺时,其厚度与平整度是平衡梁进行控制,施工人员要随时关注平衡梁是否出现粘料情况,一旦发现平衡梁粘料,要立即进行清除,否则容易出现拉痕。使用木板将熨平板垫好,之后摊铺机行走,这样起始厚度能够符合标准。
2.4.1.4为了提高路面的平整度,必须要进行连续而稳定的摊铺,这对摊铺机的速度、产量、机械配套情况要求都非常严格,摊铺机需要以2.5m/min的速度行进,随时进行调试,使其保障速度均匀、緩慢,不间断。在混合料尚未充分压实之前,不允许任何人入内踩踏,平整度需要人工修整,如有特殊情况,需要专门的技术人员进行现场指导,可以采用人工找补或者更换混合料的方式,进行整修。如果出现较为严重的缺陷,则需要对摊铺机以及摊铺工艺进行调整。
2.4.1.5严格控制料车与摊铺机的距离,料车必须在摊铺机前面5m的位置停靠,将其调整为空档,摊铺机轻轻靠上并推动其前行。施工人员严密关注摊铺质量,一旦出现离析情况,或者是不正常现场,要进行原因分析,并及时处理。摊铺区域的散料要及时清除。
2.4.2压实质量控制
SBS改性沥青混合料压实效果对温度要求很高,必须要在一定的温度范围内进行碾压,并且不能够出现推移。碾压要尽早,并且要严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行,要均匀、连续的进行碾压,为了减少温度变化对压实度的影响,要采取有效的预防手段。
必须要有专门的技术人员对改性沥青混合料碾压进行指导协调,确保碾压线路与碾压遍数正确,以最短的时间,达到严实标准。碾压长度要保持适中,太短碾压不方便,太长温度不容易控制,进而导致碾压不实。一般来说,长度要控制在30m-50m之间。
碾压要按照先起步后振动,先停振后停机的顺序,转换方向保持平稳缓慢,防止混合料摊挤出现拥包,碾压的过程中,要将驱动轮朝向压路机方向,不可以突然变换压路机的方向,在压路机折返时,路线呈现梯形,不应该在同一个断面上。
水箱在碾压之前要加满水,碾压过程中,要在水箱水喷完之前加满,保障喷水的连续性。加水应该在成型路面进行,一定要避免因为缺水出现粘轮情况,粘轮会出现拉痕,对路面美观性以及质量会有很大影响。
在完成碾压之后,路面要经过一段的冷却,使沥青混合料表面温度低于50℃。在这个过程中,不允许任何人、车辆、机械经过路面,或者在路面停靠。防止杂物落入尚未干燥的路面之上,确保路面平整度与质量。
结束语
作为目前应用前景良好、应用广泛的路面施工材料,SBS改性沥青材料具有优良的性能。与普通沥青相比,其稳定性、抗压性都具有明显优势。但是SBS改性沥青路面施工的工程量大,施工环节多,对施工材料、施工技术、施工设备等各方面要求都非常要严格,为了能够进一步保障路面工程质量,进一步研究SBS改性沥青路面施工质量控制对策,是非常必要的。本文通过具体案例,对SBS改性沥青路施工质量控制对策进行分析,希望能够为相关公路施工技术人员提供一些建议和参考。
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