沥青混凝土路面施工技术探讨

王丹丹 (北京市政路桥股份有限公司 北京 丰台 100071)

1 前言

在对公路工程中的沥青混凝土路面进行施工时,施工技术的应用是确保其施工质量与后续应用效果的关键。因此,施工单位一定要充分掌握工程概况,明确沥青混凝土路面的主要组成及其施工特征,运用合混合料拌合、混合料运输、混合料摊铺、碾压施工、接缝处理和质量检测等技术措施,这样才可以确保路面施工质量,尽最大限度延长其使用寿命,为公路工程交通运输的质量及其安全提供坚实保障。

2 工程概况

本次所研究的是某公路工程的建设施工项目。该项目位于河北省,施工标段的总长度是21.458km,公路路面宽度为28m。在该公路工程的施工段中,不仅穿越了山区,而且很多区域内都存在不均匀沉降,整体条件对于施工十分不利。基于此,在本次施工中,为了让该公路工程能够如期完成,并使其质量得以良好保障,相关单位在通过全面的分析与研究之后,决定通过SBS改性沥青混凝土来进行其路面的摊铺施工,并以实际情况和相关要求作为依据,制定了详细的施工方案。

3 SBS改性沥青混凝土路面施工概述

3.1 SBS改性沥青主要构成

所谓SBS改性沥青,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法,使SBS均匀地分散于沥青中,同时加入一定比例的专属稳定剂,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。比起传统的沥青,此类材料具备更好的性能,可实现施工质量的进一步提升。在SBS改性沥青中,主要的组成部分除了传统的沥青材料之外,还包括热塑性橡胶、矿粉以及纤维稳定剂等,这些改性材料的应用,不仅进一步强化路面抗压与抗裂能力,而且让路面对于温差变化具备更强的适应能力。通过SBS改性沥青材料的合理应用,为公路工程路面使用寿命及其安全性提了保障。

3.2 SBS改性沥青混凝土路面主要施工特征

3.2.1 高温稳定性

与普通的沥青混凝土路面相比,SBS改性沥青混凝土路面的抗高温能力更加显著,在普通混凝土内加入高分子改性添加剂,可进一步提升沥青的软化性。在夏季施工,如果气温比较高,通过SBS改性沥青混凝土的合理应用,可实现沥青混凝土路面整体强度及其硬度的进一步优化,即使是在碾压和车辙的影响作用下,公路路面也不会发生偏移和移动等质量问题。另外,因SBS改性沥青混凝土路面具有比普通路面更强的适应性,且具有较强的抗车辙能力,所以通过该材料及其施工技术的应用,可以有效防止和减少车辙出现的几率。

3.2.2 抗疲劳性

通过实际应用发现,SBS改性沥青混凝土具备良好的抗疲劳性能。凭借自身的独特特征,SBS改性沥青混凝土可让沥青吸收层降低弹性模量,以此增强公路路面抗疲劳性能,使其稳定性得到有效保障,从而显著提升公路工路面的施工质量。

3.2.3 结构严密性

经实践发现,通过SBS改性沥青混凝土进行公路路面建设,可使其路面水损害情况得以有效改善。之所以会达到这样的效果,是因为随着SBS沥青混凝土路面中的沥青含量提升,其整体的压密性得到进一步增强,让积水对路面的侵害情况得以有效改善,同时可以降低地下水下渗以及水位上升的可能性,尽最大限度防止由于积水问题对公路工程路面质量的不良影响。

图1 本次施工中的SBS改性沥青混凝土路面施工流程示意图

4 SBS改性沥青混凝土路面施工技术分析

(1)混合料拌合

本次路面施工中,应用的主要是东海石油和中石化品牌的SBS改性沥青材料。在该材料的制备加工中,首先对各种原有的基质造型改性沥青进行高温加热,待材料被加热到了完全熔融耐热状态时,再将超过4%的SBS橡胶颗粒细胞或者是其他的微孔橡胶颗粒加入其中,再通过高速剪切机材料对其进行30min的连续高速剪切,这样便可实现SBS改性沥青材料的有效制备。为进一步确保SBS改性沥青的应用效果,本次项目中,特按照要求标准对应用的SBS改性沥青质量进行了测试。经测试发现,本次选择的SBS改性沥青各项主要质量及其技术指标均符合规范要求。

在SBS改性沥青混凝土拌合过程中,为实现其混合料间歇搅拌效果以及黏度稳定性的良好保障,本次特选择了间歇式原料拌和机,通过间歇拌合的形式对SBS改性沥青混凝土中的各种材料进行拌合。因为SBS改性沥青较普通形式的沥青黏度更高,所以在对其混合料进行拌合的过程中,通常需要在原材料添加过程中预留出5～10s的间歇时间,然后再持续搅拌5～10s时间。通过这样的方式,便可让SBS改性沥青混凝土的拌合更加均匀,让沥青能够黏住所有的包裹物,并实现所有集料物质的均匀、分层包裹。同时,在SBS改性沥青的应用过程中,其所需原料具有更高的拌和温度,因此在具体的拌合与应用过程中,相关单位一定要根据实际情况做好其温度控制,避免拌和温度过低所导致的混合料老化现象,这样才可以有效满足其实际应用需求,确保公路工程路面施工质量。

表1 本次工程项目中所选SBS改性沥青的质量检测结果

(2)混合料摊铺

在将混SBS改性沥青混凝土混合料运输到施工现场之后,应立即进行摊铺工作。为了让混合料的摊铺施工效率及其质量得以有效保障,本次特将其摊铺作业模式设置为双摊铺机并行。具体摊铺中,应用的机械设备具备相同的型号、规格和使用性能,摊铺中将重叠宽度设置为5cm,在对上一层及其下部进行搭接的过程中,其错位距离设置在20cm 以下,前后距离控制在10m 以内。

在正式开始混合料摊铺之前,施工单位需检查好路基路面的施工质量,在基层上均匀涂刷粘层油或者是透层油,在完成了上述处理之后,才可以对SBS改性沥青混合料进行摊铺施工。在摊铺机启动之前,技术人员需要将一层防粘结剂涂刷在摊铺机的料斗内,以此来防止混合料黏结到料斗内壁上。自动找平过程中,需对其找平高度加以严格控制,使其误差控制在1.2mm 以下。在完成了混合料摊铺施工之后,对于摊铺不到位的局部区域,可采用人工布料法进行SBS 改性沥青混凝土混合料的摊铺处理。如果有区域需要修补,施工人员需要做好其两侧的修补工作,这样才可以有效确保整体路面的沥青混凝土摊铺施工质量。

(3)碾压施工

在进行公路工程沥青混凝土路面的施工过程中,碾压施工是一项重要的施工环节。基于此,施工单位一定要对其碾压施工技术加以合理应用。在完成了摊铺施工作业之后,为确保路面的压实度及其平整度,需要通过压路机对摊铺之后的沥青混凝土路面进行碾压施工,而压路机的型号则需要根据实际工程情况与施工需求来进行合理选择。本次施工中选择的是LTC208双钢轮形式的压路机,其质量标准为8～14t,可有效满足SBS沥青混凝土路面的压实需求。

在对路面进行初压处理的过程中,施工单位需要将外部实际的温度情况作为依据,对碾压速度加以合理控制,防止沥青路面裂缝问题产生。初压作业应在完成SBS改性沥青混凝土摊铺作业之后立即进行,此时的沥青混凝土路面依旧比较松软。通过前静后振的方式进行一遍碾压,其碾压速度控制在2～3km/h之间,这样便可让SBS改性沥青混凝土路面达到一定的初步密实效果,为后续的复压施工做好准备,防止复压施工中因振动压实而出现位移情况。在公路边缘处,施工单位主要通过小型机械设备配合人工的方式进行处理,让大型压路机碾压不到的区域得到了有效碾压。

在完成了初压之后,施工单位应安排专人检查路面平整度,在确保平整度达标之后,便可进行后续的复压和终压施工。在复压和终压施工阶段中,施工单位应严格控制碾压方向,使其与施工图纸中的要求相符。复压施工应通过振动式碾压作业的方式来完成,本次碾压中的振动频率控制在35～50Hz之间,相邻两个碾压带之间的重叠宽度控制在20cm,其碾压速度在3～4km/h之间,碾压遍数控制在4～6遍之间,直到SBS改性沥青混凝土的密实度达到了设计压实度要求,且没有明显的轮迹为止。终压的主要目的是消除复压过程中形成的轮迹,让整体沥青混凝土公路路面平整度达到设计要求。基于此,本次施工中,同样采用双钢轮形式的压路机进行了两遍终压,终压施工模式为静压,其速度为3～4km/h。

具体碾压施工中,为实现整体施工质量的良好保障,防止混合料黏轮情况出现,施工单位需要在压路机轮胎上喷洒适量的活性剂。同时,在整个的路面碾压施工过程中,施工单位一定要对其压实度加以严格控制,使其合格率超过设计要求的98%,不可出现过度碾压或者是碾压不足等的问题,对于存在问题的部分,一定要根据实际情况及时采取合理的措施进行处理,以此来确保压实效果。另外,在碾压施工中,施工单位也应该做好路面的平整度检测,使其平整度符合工程设计标准。

在结束了沥青混凝土路面碾压施工作业之后,应立即将大型压路机驶出施工区域,以此来有效确保碾压施工质量,防止大型设备长时间停留对路面质量的不良影响。

(4)接缝处理

在SBS改性沥青混凝土路面施工中,接缝处理是最为关键的一道施工工序。因此,施工单位一定要对其接缝处理做到足够重视,以此来确保整体路面工程的施工质量。在接缝处理之前,首先需要将缝隙所在区域内的杂质处理干净,然后再根据实际情况,采取合理的措施来进行接缝处理。对于周边存在的横向连接缝隙,在开始进行其基底浇筑以及分层施工的过程中,应先借助于垂直度不同的尺子检查成型之后的沥青混凝土路面尾端涂料强度,使其强度系数与平整度系数都不超过沥青混凝土层所在区域,然后再通过清水喷洒以及分层涂刷的方式做好接缝处理,待接缝部位干燥之后,再通过摊面平铺机进行妥善处理。在压路机以及浇筑材料的施工过程中,其接缝的处理一定要做到密实、平顺,其摊铺厚度需得到严格控制,并保持接缝区域的垂直,这样便可有效确保后续公路路面行车的稳定性,从而为公路交通安全提供良好保障。

(5)质量检测

在本次公路工程项目竣工通车之后,为实现其沥青混凝土路面施工质量的进一步明确,相关单位特对其SBS改性沥青混凝土路面进行了质量检验,包括压实度检验、平整度检验以及构造深度检验。

表2 本次工程项目中的沥青混凝土路面质量检测结果情况

通过上述的检测结果与标准要求对比可知,在本次工程中,SBS改性沥青混凝土施工质量完全符合规范要求,路面施工质量十分良好。目前,该公路工程已经投入运行近2年时间,经运维检查可知,在这2年的运行期间里,其路面质量始终保持良好,并未出现明显的病害问题,且透水性也十分良好,路面积水问题很少出现。由此可见,本次的沥青混凝土路面施工技术应用效果十分显著。

结束语

在公路工程项目施工中,施工单位一定要加强沥青混凝土施工技术的研究,根据实际情况,将沥青混凝土材料及其技术应用其中,按照规定的工艺技术及其流程,结合实际情况,对混合料拌制、运输、摊铺、碾压、接缝处理等各项施工措施加以合理应用,并做好相应的技术参数控制。通过这样的方式,才可以让沥青混凝土路面达到良好的施工效果。