文∕邱礼军

1 前言

在公路路面工程施工阶段SBS 改性沥青具备的性能优势较多,在实践中可以改善路面结构特征,大大提升了路用性能,同时还被广泛应用于公路项目施工中。因此,SBS 改性沥青混凝土路面技术的实践要点分析、寻找科学的施工方案,对推进我国交通事业发展意义重大。

2 SBS 改性沥青混凝土优点分析

2.1 对于温度变化感受能力比较强,有着较高的抗低温性能。

2.2 弹性和韧性比较好。在外力的作用下导致变形时可以快速恢复结构形式,从而有效消除地面出现的变形问题,提高结构的总体性能。

2.3 拉伸性能非常好。在水环境的连续作用下,其稳定性比较高,综合性能好。

2.4 抗老化性能比较好,使用寿命比较长,综合性能好。

3 SBS 沥青混合料的配合比设计

3.1 原材料要求

3.1.1 粗集料。对于改性沥青混凝土材料中所选择使用的粗集料来说,可以选择砾石、碎石等材料进行制作,同时其规格和质量都要达到国家标准的要求,满足行业规范的要求。粗集料应该使用洁净度好、干燥度好的材料,且没有发生风化的现象,杂质含量比较低,强度、硬度满足标准。粗集料是某种特定的颗粒性形状,一般都是通过反击式破碎的方式生产。上面结构部分选择应用硬度高、耐磨性好的玄武岩作为集料。

3.1.2 细集料。细集料应选择人工砂、天然砂等材料进行制作。沥青混凝土结构表层应用的是人工砂为集料,要使其达到干燥、洁净、无风化、无杂质的标准,制作适当的颗粒,以此达到粘附性的标准,且形状圆滑。人工砂通常应用到高速公路、一级公路沥青混合料,此时禁止使用天然砂材料,具体要求可见下表1。

表1 沥青面层用细集料检测数据

3.1.3 填充料。改性沥青材料中所应用的面层填料都要达到洁净度、干燥度的标准,且其质量应符合国家标准要求。填充料通常会选择使用强基性岩石,比如石灰岩、岩浆岩等材料,并使其达到干燥度、洁净度的标准,另外不能选择使用回收材料[1]。

3.1.4 SBS 改性沥青。在选择SBS 改性沥青材料过程中,应该从下面两个方面出发:

3.1.4.1 试验样品的取样。试验环节需要保证每车都进行检测,且选取样品具备代表性,能够真实反映出整车的材料质量。

3.1.4.2 按照标准进行软化点的试验,根据试验流程将样品加热到规定的要求,并达到流动性的标准;然后进行浇筑试验,不能填满试样环,否则将会导致数据的偏差。

3.2 沥青混合料配合比设计

3.2.1 级配。混合料配合比的确定是非常关键的,其主要是通过贝雷法进行选择,级配按照如下标准确定。

表2 沥青混合料矿料级配

3.2.2 粉料比。直径0.075mm 以下的材料会给沥青材料的体积、路面性能产生巨大的影响,因此需要加强该部分材料的质量控制,保证材料的粉尘含量不能超出规定的技术标准。粉料比处于1~1.2 之间,沥青上面层中应用的混合料矿分量控制在4.5%~5%。

3.2.3 混合料技术指标。为了使沥青混凝土材料的性能合格,表面沥青材料应该达到密实度的标准,不能有水进入结构内部,另外还要保证粗糙度合格达到抗滑性能的标准[2]。因此,我们应该确保混合料的体积合格,做好严格管控,具体参数可见表3。

表3 混合料马歇尔试验标准

4 公路工程SBS 改性沥青混凝土施工流程

4.1 拌和

做好沥青、集料等材料的温度管控和处理,确保制作完成后温度在合理的范围内;另外,全部都要进行温度的检查,一旦不能达到技术标准的要求,则应废弃处理。与沥青材料温度不同的是,集料在出厂时温度需要高出标准要求约10℃~20℃,并按照标准放置在存料仓内存储,保证温度下降不会超过10℃,且保证温度达到标准的要求。通过试拌确定最为合理的拌和时间,首先应该达到均匀性的要求,保证延时处理合格,确保集料达到要求,其次矿粉需要严格控制加入量,保证粒料的性能合格。

4.2 运输

材料在开始运输前,应该全面清理干净车辆内部,然后关闭货箱后门,防止在运输中出现泄露的情况。另外,利用温度计检测各个运输车辆中的温度,做好现场材料的温度控制,同时插入深度应该在150mm 以上。检测孔一般都需要设置在中间;孔口与车厢底部的间隔距离需要保证在300mm 左右。混合料直接存放到车辆中,确保装车按照顺序进行,且不能随意移动车辆,消除离析问题。运输环节,应加强保温管理控制,采取篷布覆盖的方式,尽量防止因为运输导致温度下降而影响材料的质量。摊铺施工开始前,汽车需要停留10~30s。为了使摊铺作业连续进行,应确保现场等候车辆至少为5 辆[3]。

4.3 摊铺

熨平板在正式施工前预热处理,至少应该达到100℃以上。根据虚铺厚度需要在摊铺之前合理放置垫木,保证其仰角符合要求;通常将虚铺系数确定为1.2,虚铺厚度为4.8cm。摊铺施工作业阶段,需要保持均匀、连续进行,同时按照1~3m/min 的摊铺速度进行施工。为了保证平整度合格,施工阶段不能随意调整摊铺施工速度,也不能中途停止。在施工过程中,应做好布料速度的管理和控制,且进料口的高度应根据需要做出调整,确保高度在70%左右合格,不能出现离析的情况[4]。

4.4 碾压

由于改性沥青材料的高温稳定性非常好,因此碾压环节需要在摊铺施工之后立即进行,以此保证碾压符合质量标准。改性剂的聚合物使沥青软化点比较高,又因为沥青材料的硬度也很高,所以压实性和压实温度都可以达到规范性的要求。经过现场的检测确定,从摊铺到复压施工开始,温度下降不能超过20℃,但由于风力比较大的情况下温度下降速度比较快,所以碾压路段的长度通常要控制在20~30m 之间。碾压施工需要应用2 台10t 的双钢轮振动压路机按照静压的方式进行施工,并且多辆设备组合成为梯队的方式进行碾压施工。这是提升压实性能的关键,一方面能够保证混合料的初始压实度性能合格,另一方面还能控制温度降低过快的问题。与此同时,使用宽度符合要求的轮胎压路机进行终压施工,以消除路面的轮迹问题,达到平整度的标准。

4.5 接缝施工

纵向接缝:根据梯队作业方式使用2 台摊铺机同时进行施工。为了使基准面的施工质量合格,可以在表面已经摊铺施工之后的路面进行预留,预留宽度为10~20cm,此时并不需要做好压实施工;然后重叠宽度控制在5~10cm,最后通过热接缝的方法,确保现场的路面没有任何的缝迹。

横向接缝:目前应用冷接缝施工方法较多,因此对于工程技术要求也比较高。路面平整度控制和实际质量有着很大的关联,为了提升工程质量水平,应该做好如下3 点:

4.5.1 沥青面层已经成型的结构部分,需要应用直尺进行检测,一般选择6m 的直尺,且各个部分平整度超过3mm 就要全部清理掉,然后使用水进行冲洗处理,并确保清除干净。

4.5.2 接缝的位置上需要详细检测沥青材料的厚度尺寸,严格执行松铺系数的标准和要求。熨平板预热15~20min,接缝部位的温度应该低于原有表面65℃左右[5]。

4.5.3 正式碾压施工开始前,需要全面清理表面混合料,并达到接缝顺直度标准。此外,还应该选择合适的压路机设备,保证接缝施工顺利进行;另外,以横向碾压施工作业方式进行施工,同时确保纵向碾压施工保持两侧同时进行。

5 结语

SBS 改性沥青混凝土路面的综合性能较高,可以达到高强度的交通运行标准,但是在施工中也容易产生严重的质量问题,因此我们还需要做好技术研究和分析,以便保证施工技术合格,提高交通的运行水平,满足当前我国日益增长发展的交通运行量的要求。