杨靖 姚晓康
摘 要:沥青路面作为公路工程路面结构的主要类型,也面临着严峻的考验。为实现路面使用寿命、通车能力的全面提升,应深入研究沥青混凝土材料,有效提升其使用性能。SBS改性沥青混合料是指将SBS改性剂添加到沥青内,以此改善沥青与沥青混合料的性能,且形成沥青结合料。与一般沥青材料相比,SBS改性沥青的优势在于热稳定性、低温抗裂性、抗车辙能力等良好,同时还能提升沥青和石料之间的粘附能力。目前,在我国公路工程建设中得到了广泛应用。
关键词:SBS改性沥青;施工工艺
1 SBS改性沥青混凝土路面施工材料选择
1.1 沥青
技术指标:按照该工程所在地质、地形等施工条件,选取SBS—I—C改性沥青用于全线上面层沥青玛蹄脂碎石,且根据施工路段具体情况选择与之相适应的材料,如K15+622.032—K20+336段选取90号A级沥青作为下面层沥青混凝土。
存储沥青:根据沥青来源、标号合理分类放置沥青材料,在沥青使用时,要求储罐存储温度在110到170℃范围内。
1.2 粗、细集料
SBS改性沥青混合料具有较大内摩擦角,集料之间具有显著的嵌挤作用,则其就具有良好的高温稳定性。通常来说,集料石质的坚韧性、颗粒形状等直接对集料嵌挤作用的大小起决定作用。除此之外,因上面层要求必须具备较高的集料抗压碎性,因此集料选择必须具备高强度及良好的耐磨耗性能。
粗集料:本工程选取的粗集料必须具备表面粗糙且形状近似于立方体等特征,其技术指标应符合相关施工规定。
细集料:本工程细集料选取石灰磨制机制砂,这对改性剂沥青混合料高温稳定性提升极为有利。选取机制砂的主要原因在于其通过反复破碎坚硬岩石而形成,棱角性与嵌挤性良好。
1.3 填料
在改性沥青混合料内矿粉具有至关重要的作用,改性沥青只有在矿粉表面吸附才能充分结合粗、细集料。要求矿粉必须不能具有较高含水率、不能出现污染现象,不得选取回收粉尘作为矿粉材料,且对粒径低于0.075mm的含量加以严格控制。
1.4 纤维稳定剂
纤维作为SMA结构路面的稳定剂,其具有稳定、增粘、分散与沥青吸附、吸收作用。该工程选取松散絮状木质素纤维作为SMA上面层选用的纤维稳定剂。一般可在室内放置纤维,要求做好防潮措施。通过沥青混合料总量比例进行纤维掺加量的确定,要求沥青混合料内木质纤维掺加量必须控制在0.3%到0.4%之间。
2 SBS改性沥青混凝土路面施工工艺
2.1 试铺段施工
施工前期,应做好试验段施工,本工程选取200m试铺段,以此对生产配合比、施工工序等进行确定,要求合理配置施工機械,并对施工组织设计加以完善。拌和、碾压是施工的重点,因选取SBS改性沥青,必须合理控制拌和及碾压阶段的施工温度,做好检测工作。
2.2 拌和施工
根据配合比设计,向搅拌仓内合理投放所有热集料,以干拌形式进行施工,随后将沥青喷入,并进行湿拌施工。出料后向混合料存储仓内放入。因选用SBS改性沥青,与普通沥青混合料拌和温度相比,应多出15℃,要求在165到175℃之间合理控制沥青加热温度,在175到190℃之间合理控制集料加热温度,在170到180℃之间合理控制混合料出料问题,如在195℃以上,则不得使用。相比普通沥青混合料,在拌和时间方面,改性沥青混合料需适当延长,此时将影响拌和机生产效率,为解决该问题,施工拌和时,必须充分考虑拌和能力,做好计算工作,避免对后期摊铺速度造成不利影响。
2.3 运输施工
为确保摊铺施工质量,应选取吨位较大的自卸汽车进行改性沥青混合料运送,运送环节需做好保温工作,要求将篷布等覆盖到车厢上。同时将一层薄薄的隔离剂涂抹到车厢内,避免沥青粘黏车厢,但应注意车厢底部不允许出现积液问题。摊铺施工早期阶段,要求前方等待卸料的车辆控制在5辆以上,确保摊铺作业可以持续不断地进行。
2.4 摊铺施工
摊铺施工前,应清理干净工作面,一般先利用水做好冲洗工作,随后将工作面晒干,即可进行摊铺施工。当车辆已经碾压下层路面后,摊铺施工前需进行粘层油洒布,一般以每平方米0.3L为准。要求将自动找平装置设置到摊铺机,并采取初步压实装置进行施工。根据供料、碾压速度等因素进行摊铺机摊铺速度的合理确定,避免出现停机现象。
因选取SBS改性沥青施工,要求在160到180℃之间合理控制摊铺温度,如温度在140℃以下,则不得用于混合料施工。要求在卡车卸料时,检测混合料温度,如路面表层温度在15℃以下,禁止改性沥青SMA混合料摊铺施工。
与普通沥青混凝土相比,改性沥青混合料压实系数较低,需严格按照试铺段相关参数进行松铺系数的确定,摊铺施工中,需实时对摊铺层厚、路拱等进行检测,确保其满足施工要求。
2.5 碾压施工
根据施工要求,可将试铺段分为4段进行碾压施工,50m为各段长度。因改性料压实难度大,碾压遍数需控制在4到5遍之间,且保证其压实度满足设计94%。本工程改性沥青混合料选取了两种油石比,分别为4.8%、5.1%,通过分析得出,以上两类油石比密实度基本一致,因沥青用量增加,将加大混合料析漏程度,为此,最终选取的油石比为4.8%。
根据工程施工具体情况,需对碾压施工各个阶段的温度进行测量、记录,并对各种温度间变化量进行准确计算,以此进行混合料拌和温度的确定。通过钻芯测试法对试验段密实度进行测定,结果显示,改性沥青混合料碾压温度增加,摊铺施工后需及时做好碾压工作,尽可能缩短两个工序的间隔时间,且按照每小时5km以内的碾压速度施工。SBS改性沥青用于混合料,其粘度将大大增加,碾压施工不可选取轮胎式压路机,应选取钢轮压路机进行碾压施工,初压遍数可控制2遍左右,复压则控制3遍左右,要求终压后沥青混合料温度仍在90℃以上。
为避免压路机轮胎粘黏混合料,需将水适量喷洒到钢轮表面,确保其湿润。一般可将清洗剂等材料掺加水中,需合理控制洒水量,避免对混合料温度造成严重影响。碾压施工后,应在94%以上控制混合料压实度,4%以内控制空隙率,通常情况下,其密实检测可选取钻孔法,如时间较短情况钻孔取样难度过大,可通过碾压遍数控制压实度,且对其轮迹消除情况进行随时观测。
当改性沥青混合料面层密实满足设计要求后,即可停止压实作业,如碾压过量,沥青结合料极易向路表面挤压,对构造深度造成严重影响。碾压施工中应时刻对路表碾压情况进行观测,确保碾压适度。
2.6 开放交通
当摊铺层温度等同于附近地面温度后,即可开放交通。如摊铺施工中降雨或下层湿度过大,则不可进行摊铺施工。如沥青混合料为压实,则被雨水浸湿,必须将已摊铺段清除,并进行新料换填。整个养生期间不得路面表层,如出现破损问题需及时进行处理。同时严禁基层初凝前对其造成任何影响,如挤压、踩踏等。
3 结束语
综上所述,伴随社会经济发展速度的不断提升,超重汽车日益增多让传统路面无法满足设计规定,以社会效益与经济效益角度分析,SBS改性沥青混凝土路面在公路工程建设中得到了广泛应用。为此,必须做好施工材料准备,规范施工工艺,只有这样才能全面提升工程建设的整体质量。
参考文献
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