SBS改性沥青混凝土路面施工技术研究

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:王钰 杨洋
[导读] 摘要:本文对SBS改性沥青路用性能进行分析,研究影响改性沥青路用性能的因素,并对SBS改性沥青混凝土路面的原材料选择和施工工艺进行介绍,以期为该类工程提供参考。
        南召县通达公路工程有限公司  河南南阳  474650
        摘要:本文对SBS改性沥青路用性能进行分析,研究影响改性沥青路用性能的因素,并对SBS改性沥青混凝土路面的原材料选择和施工工艺进行介绍,以期为该类工程提供参考。
        关键词:SBS改性沥青;沥青路面;施工技术
        沥青路面作为传统的路面结构类型,具有噪声小、行车舒适等优点。但随着重载车辆的增加,传统沥青混凝土路面无法达到设计要求,而SBS改性沥青具有较好的高低温性能和水稳定性,因此为了提高沥青路面性能、保证路面质量,我国高等级高速公路开始采用SBS改性沥青来代替普通沥青。改性沥青相对于传统沥青而言,是一种技术含量和附加值较高的新型优质筑路材料。研究资料表明,SBS改性沥青混合料在不改变路面设计厚度、设计使用寿命的条件下,能有效增大路面承载力,节省沥青混凝土材料,节约成本,减少公路病害,提高运输效率,从而带来更高的经济效益。
        1 SBS改性沥青路用性能分析
        1.1高温稳定性
        高温季节是车辙产生的高发期。车辙产生的主要原因是路面高温稳定性不好。研究表明,在一定条件下,路面的高温稳定性能会随着SBS改性剂添加量的增加而增强,当SBS改性剂含量增加至8%时,路面高温稳定性能最佳。所以,在施工过程中要严格控制SBS改性剂的含量,最大程度地提升沥青路面性能。
        1.2低温抗裂性
        低温季节沥青路面容易发生开裂,沥青混合料的设计极限强度小于其低温应力,将严重影响路面质量和行车舒适性[2]。影响沥青低温抗裂性的因素很多,包括:沥青针入度、老化性能指标不达标;集料质量没有达到规范要求;路面结构设计不合理;改性沥青混合料性能不佳,等等。为了提高路面低温抗裂性,在原材料选择、路面结构设计阶段要严格遵循规范,进行改性沥青混合料设计时,要根据施工现场的气候分区,对混合料的破坏应变加以限制。
        1.3耐久性
        路面使用过程中,其使用寿命会在外界因素的影响下逐渐缩短。研究表明,改性沥青的耐久性比基质沥青好,路面耐久性会随着改性剂含量的增加而增强,当SBS改性剂的含量达到6%时,路面耐久性最佳。同时,路面耐久性会随着空隙率的降低而增强。因此,在施工过程中,要严格控制SBS改性剂的含量和沥青混合料的空隙率,从而延长沥青路面使用寿命。
        2 原材料
        2.1 SBS改性沥青
        该工程项目选择的沥青为SBS(I-D)型,需要对基质沥青进行加热处理,使其处于熔融状态,然后掺入适量的SBS橡胶颗粒,并采用剪切机进行高速剪切处理(一般剪切时间控制在30min)。SBS改性沥青的相关技术性能指标见表1。
        表1 SBS改性沥青技术性能指标
       
        2.2 集料
        考虑到该工程项目现场高温、多雨的气候特点,经研究决定选用玄武岩碎石作为粗集料,需要保证玄武岩质地坚硬、表面洁净。为了提高集料与沥青之间的黏结性,矿粉选用的是经磨细处理后的石灰岩矿粉。该公路工程项目中,集料的相关技术性能指标详见表2。
        表2 粗细集料的技术性能指标
       
        2.3 矿料级配
        通过马歇尔试验确定最佳矿料级配。其中,上面层AC-16矿料级配设计详见表3。
        表3 上面层AC-16矿料级配设计
       
        3 施工工艺
        3.1拌和
        本工程采用间歇式拌和机对沥青混合料进行搅拌,为了保证材料拌和的均匀度,避免发生离析,在拌和过程中,适当延长搅拌时间,拌和温度应控制在175~180℃范围内,同时安排人员进行监督,避免搅拌不均匀或温度过低而影响拌和质量。
        3.2运输
        沥青混合料搅拌完成后,在运输过程中,首先要确定装料车的数量,保证运输过程协调、高效;其次,装料车的各个车厢要保持干净,为了防止混凝土粘在车厢四周,可在车厢内壁涂抹柴油隔离液。装料过程分3次完成,同时采取相应的保温措施。混合料运输到施工现场后,检验混合料是否发生离析、结团。卸料完毕,需要对车厢进行清理。
        3.3摊铺
        SBS改性沥青混合料的摊铺采用双摊铺机呈阶梯式作业,以提升混合料的摊铺效率。摊铺前对摊铺机熨平板的拱度、温度进行调整,两台摊铺机的间距不超过10cm,重叠宽度在5cm左右。摊铺机应缓慢、匀速行进,避免急停刹车。为了使混合料的温度保持在160℃以上,每台摊铺机配备3台运料车输送混合料。在行进过程中,每台车辆之间相隔合适的距离,避免磕碰。施工完毕后清除连接缝。
        3.4碾压
        检查接缝处沥青混合料的厚度,摊铺厚度满足要求后方可进行碾压。碾压应有序进行,要保证碾压机每运行一段时间后的折回处在不同的断面上。碾压机应缓慢行驶,对道路两侧进行纵向碾压,对道路中间进行横向碾压。在碾压过程中,选择洁净水作为隔离剂,通过喷洒肥皂水来避免混合料粘在车轮上。碾压完毕后,路面不得停留车辆或存在杂物。
        3.5注意事项
        施工前,需要清扫原路面。若路面存在塌陷,需及时处理。施工过程中避免混合料的存放和堆积,尽量做到随进随用。对于当天未用完的SBS改性沥青混合料,应将其专门储存。因为SBS改性沥青混合料不能长期保存,所以在摊铺前需要计算摊铺量。碾压过程中,应合理控制碾压速度,避免因速度过低导致骨料破碎。
        4 工程质量检测
        4.1压实度
        压实度是评价SBS改性沥青混凝土路面结构稳定性的重要指标。严格按照行业规范,采用钻芯取样的方式进行检测,检测结果见表4。
        表4 试验段路面压实度检测结果
       
        由表4中的检测数据可知,试验路段的压实度检测结果均大于98%,表明试验段SBS改性沥青混凝土路面压实度满足规范要求。
        4.2平整度
        路面平整度直接关系到车辆行驶舒适性和路面排水效果。根据行业规范,选择平整度仪进行试验段平整度检测,结果详见表5。
        表5 试验段路面平整度检测结果
       
        由表5中的检测数据可知,试验段路面的平整度均小于1.2,表明SBS改性沥青混凝土路面平整度满足规范要求。
        5 结论
        本文以某公路工程项目为例,重点分析了SBS改性沥青混凝土路面施工技术的应用,主要包括原材料的选用、混合料拌和、摊铺以及碾压等环节。实践表明,该施工技术切实提升了路面施工质量,路面的平整度、压实度均满足规范要求,保证了公路行车安全和舒适度。
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