SBS改性沥青路面施工技术要点分析

2020-02-25 21:47杜伟刚马亮亮
卷宗 2020年32期
关键词:改性剂压路机面层

杜伟刚 马亮亮

(河南省中州公路工程有限公司,河南 南阳 474550)

1 工程概况

某公路工程总长度为24.4km,为双向四车道,路基宽度为24.5m。为全面提升工程建设质量,降低施工成本,该工程选取SBS改性沥青混凝土路面施工。此类路面结构抗磨耗、抗衰老性与高温稳定性良好,符合施工规定。

2 SBS改性沥青路面特点

SBS改性沥青是以基质沥青为原料,按比例将一定量SBS改性剂掺加到混合料内,通过剪切、搅拌等一系列工序流程,保证SBS改性剂均匀分散于沥青混合料内。与此同时,还需将一定量专用稳定剂掺加到混合料内,共同构成一种SBS混合料,通过此类材料,可有效改善沥青混合料的使用性能。在路面面层施工中,使用SBS改性沥青混合料,其特点如下:

第一,抗车辙性能。SBS改性剂的应用,可使混合料的大分子组成、极性物质增多,加大混合料内聚力,提高集料和沥青之间的粘结力,在此基础上,便可提升混合料的抗车辙性能。

第二,温度敏感性。高温条件下,SBS改性剂粒子的物理交联可形成混合料内的三维网状结构物,有效避免沥青分子相对运动。经试验证明,沥青混合料经SBS改性之后,需在8%以内控制掺加量,从而提升行车稳定性。

第三,抗老化性。SBS改性剂中相比基质沥青,改性剂内的聚丁二烯玻璃化温度较高。低温环境下,将严重制约基质沥青内的分子运动,但是SBS改性剂分子柔性更较好,可大幅减小改性沥青混合料的低温脆性,以此提升低温抗裂能力。

第四,疲劳特性。SBS改性剂粒子结合基质沥青分子,可产生协同受力作用,当掺加极性分子后,可显著提升基质沥青的柔韧性与粘聚力。但与普通基质沥青混合料相比,混合料改性之后,其应力消散能力与力学强度更强,可直接提升混合料疲劳特性,从而达到延长路面使用寿命的作用。

3 SBS改性沥青混凝土路面施工材料选择

1)沥青。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。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110~170℃范围内。

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,其技术指标满足规范要求。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。

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。

4 SBS改性沥青面层施工技术要点

SBS改性沥青面层施工中,要先了解其特点,结合工程实际情况,确定施工方案,掌握施工技术要点,才能提升施工技术水平。那么,可按照以下工艺要点进行施工。

1)面层试验段铺筑。为了保证后期大面积施工质量,决定在施工前,选取具有代表性的路段作为试验段进行铺筑,长度为200m。从而验证生产配合比、施工方案、工艺等适应性,为正式铺筑路面提供必要的技术参数。

2)混合料拌和。混合料拌和必须严格按照设计、试验进行配合比确定,随后向拌和机内投入集料、沥青等原材料,保证集料全部覆盖沥青膜,待沥青向集料内完全均匀混合之后,可确定混合料的拌和温度及时间,即干拌时间10s,湿拌时间45s。沥青加热温度175~175℃,矿料加热温度190~200℃,混合料出场温度170~185℃,若混合料温度在210℃以上,则不得使用。

3)混合料运输。施工时,需先冲洗干净运输车辆,并将隔离剂涂抹到车厢底板与四周,避免粘黏车厢。待涂刷完隔离剂之后,严禁车厢内存有积液。为避免装料过程中混合料离析,必须合理控制装车顺序,要求按照前、后、中顺序进行装料,运送到摊铺现场时,运输车与摊铺机之间必须保持安全距离,一般可控制在10~30cm之间。

4)混合料摊铺。在生产、运输过程中,必须保证混合料摊铺消耗基本匹配生产速度,确保面层施工平整度及密实度,此外在摊铺施工中,可在2~3m/min之间控制摊铺机行走速度。路面摊铺时,需要先对摊铺厚度进行自动调节,根据施工要求,可采用自动找平履带式沥青混合料摊铺机进行施工,保证推动力强劲,运料能力与摊铺能力匹配,可同时匀速前行。此外,可指派专人进行巡视,若出现异常情况,如波浪、裂缝等,应快速处理,采用热料填补,为碾压施工提供方便。

5)混合料碾压。待完成上述施工作业之后,可采用组合式碾压法进行混合料碾压,如双钢轮振动压路机+轮胎压路机。为了避免轮胎压路机与混合料粘黏,可在碾压前,可采用1:1植物油和洗涤剂均匀涂抹到胶轮上,此外,在整个碾压阶段,还要做好碾压温度控制,如初压时温度必须控制在150℃之上,而碾压终了温度则需控制在90℃以上。一般按照三阶段完成碾压施工。初压时,可采用2台双钢轮压路机进行3~4遍碾压,行驶速度控制在2~3km/h;复压时可采用“钢轮压路机+胶轮压路机”的组合方式,碾压遍数控制在4~5遍,行驶速度控制在3~4.5km/h。终压时可采用钢轮压路机进行2~3遍碾压,行驶速度控制在3~4km/h,终压结束后,要及时检查路面平整度,保证满足施工规范要求。

6)横向施工缝处理。一般采用平接缝处理横向施工缝,沿纵向位置采用三米直尺进行检查,在摊铺端部呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,切割整齐后铲除,并重新进行摊铺。清理干净锯切下余留的灰浆,并将一定量粘层沥青涂抹其上,摊铺机熨平板应由接缝位置开始进行摊铺施工。整个碾压过程中,可通过钢轮压路机沿横向碾压。

7)质量控制措施。(1)施工前,必须先清理干净下承层,特别是细微部位,要将其表层杂物,如树叶、浮土等一并清理,如摊铺前,采用手推式大风力鼓风机进行清除。(2)在运输环节,必须先确定运输距离、行车速度及所需时间等,从而保证不会影响混合料的现场供应情况。若混合料温度消散过快,将会造成极大损失。为此,在大规模施工前,必须缩短运输距离,保证运输施工质量。

5 结束语

综上所述,改革开放40多年来,我国公路建设事业突飞猛进,公路建设里程越来越多。随着科学技术的不断进步,大量新技术、新材料、新工艺被广泛应用于公路施工,SBS改性沥青作为一个高效、高质的沥青改性材料,相比基质沥青,可以有效改善沥青的高低温性能及抗老化性能,且来源较广。为此,在沥青路面面层施工中合理采用SBS改性沥青材料,可有效改善混合料使用性能,保证具备良好的施工效果。

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