SBS 改性沥青混凝土路面施工技术研究

2023-12-06 11:19李鸥
工程建设与设计 2023年22期
关键词:聚酯纤维改性剂平整度

李鸥

(张家口路桥建设集团有限公司,河北张家口 075000)

1 引言

高速公路建设项目中, 多数路面采用沥青混凝土材料,沥青路面主要由集料、沥青胶结料以及填料等组成,按照一定的级配进行拌和、搅拌及碾压施工,形成的沥青路面平整度高、行车舒适性好,且降噪性佳,相比于其他类型材料的路面,沥青路面的实用性更高[1]。 本文提出一种SBS 聚酯纤维复合改性技术,进而提高沥青路面高温稳定性、低温抗裂性以及耐久性,围绕SBS 聚酯纤维复合改性沥青混合料的原材料配合比设计、施工工艺、质量检测等展开,并在具体工程中进行应用。

2 工程概况

某高速公路建设项目全线长156.266 km, 设计行车速度100 km/h,路基宽28 m,双向六车道设计标准,公路按照一级标准设计,全线桥隧比为40.9%。 该高速公路为沥青混凝土路面,目前项目一期土建工程已施工完毕,隧道二衬、桥梁桥面系、路基交验等已全部完成,现重点进行沥青路面施工。 为提高高速公路整体施工质量,改善公路行车舒适性和安全性,建设单位拟采用SBS 改性沥青进行路面施工, 并在混凝土内适当掺加聚酯纤维,进一步提升沥青混凝土的路用性能。 本项目沥青路面分上面层、中面层、下面层,沥青混合料类型分别为AC-13、AC-20、ATB-30,现重点对SBS 聚酯纤维改性沥青路面施工技术要点进行研究。

3 SBS 改性沥青混合料设计

3.1 基质沥青

为提高基质沥青与改性剂之间的配伍性, 进而改善改性沥青的使用性能,提高沥青混合料的路用性能,经研究决定,本项目选用70 号基质沥青,结合室内3 大指标试验,所选用的基质沥青主要技术指标见表1。

3.2 碎石集料

为提高沥青胶结料和碎石集料之间的黏附效果, 确保混合料的耐久性和平整度,降低后期路面病害的产生[2],本项目选用石灰岩作为路面粗、细集料,并选用石灰岩磨制细分用作填料。

3.3 SBS 改性剂

本项目选用SBS 改性剂进行基质沥青改性处理, 结合厂家提供的说明书进行SBS 改性剂性能检测,具体见表2。

表2 SBS 主要技术指标

3.4 聚酯纤维

据研究表明,聚酯纤维可有效吸附沥青胶结料,结合纤维的界面增强作用、 加筋作用可提高沥青混合料的抗疲劳耐久性以及低温性能[3]。 因此,本项目选择聚酯纤维进行复合改性,对应的掺量确定为3‰,其主要技术指标见表3。

表3 聚酯纤维主要技术指标

3.5 级配设计

对SBS 改性沥青混合料级配进行优化设计, 其级配设计见表4。

表4 沥青混合料矿料级配

4 SBS 改性沥青混合料施工技术要点研究

4.1 改性沥青加工

首先,将基质沥青加热至约165 ℃,随即加入SBS 改性剂后充分均匀搅拌20 min,并持续加热,确保SBS 改性剂能充分溶胀,搅拌速率控制在5 000 r/min。 待SBS 改性剂彻底溶解完毕后,掺加适量聚酯纤维,并恒温剪切分散60 min,随后再低速搅拌30 min。

4.2 拌和

首先,对各项施工原材料进行性能检测,确保满足规范要求, 各项原材料进场后存放于指定区域, 并做好防尘防潮处理。 提前设定好拌和楼相关设备参数,均匀投放集料、沥青胶结料以及填料等,确保拌和温度和速率,避免产生离析和花白料,现场技术人员对混合料拌和质量进行实时监测。

4.3 运输

采用自卸车进行混合料运输,遵循前后中装料顺序,运输过程中采用厚实帆布袋全面覆盖,以免温度散失,车厢内壁提前涂刷一层隔离油。 运输车应按照指定路线进行行驶,中途不得随意加减速。

4.4 摊铺

沥青混合料到达施工现场后,立即开展混合料摊铺施工。提前预热摊铺机熨平板,采用双机梯次摊铺的方式,两摊铺机之间的距离控制在10 m 左右[4]。 摊铺过程中需对摊铺温度和摊铺速率进行严格控制, 摊铺过程中不得随意转弯或急加减速,同时现场技术人员应对摊铺质量和温度进行实时监控,摊铺不到位或不足时应及时进行补铺处理, 并及时检测施工作业面的平整度。

4.5 碾压

沥青混合料摊铺完毕后,及时进行碾压施工,分别选用双钢轮压路机、胶轮压路机进行施作,并按初压、复压、终压3 个阶段进行。 碾压时对速度和温度同样需重点控制,针对边角处需进行人工碾压,以提高路面整体压实度和平整度,碾压完毕后现场技术人员应对碾压质量进行及时检测。

4.6 养护

沥青路面施工完毕后,需进行7 d 左右的养护处理,并适当洒水保湿,采用塑料薄膜全面覆盖,养护期间严禁外来车辆入内,必要时需在出入口设置标识牌或隔离墩。

4.7 质量检测

沥青路面施工及养护完毕后, 应及时对施工质量进行检测处理,确保可满足规范要求,以厚度、压实度、平整度以及弯沉值等作为评价标准,其检测结果见表5。

表5 SBS 改性层沥青路面检查结果

结合检测结果表明, 采用SBS 聚酯纤维改性沥青进行路面施工后,整体施工质量良好,各项指标均满足规范要求,合格率为100%。

5 结语

本文就SBS 改性沥青混凝土路面施工技术进行研究,结合实际高速公路路面工程, 提出一种SBS 聚酯纤维复合改性沥青施工技术, 围绕SBS 聚酯纤维复合改性沥青混合料原材料设计方法、级配设计、施工工艺以及施工质量等进行展开研究。研究结果表明,采用SBS 聚酯纤维复合改性技术可有效提高沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性以及稳定性,确保路面平整度、耐久性及抗滑性,进而延长公路使用寿命。

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