SBS改性瀝青混凝土路面的施工準(zhǔn)備與工藝研究

G357線是重慶至湛江國道主干線，2003下半年六寨至水任公路改性瀝青路面大修工程，是貴州與廣西聯(lián)接的重要路段，也是西南出海大通道，該段公路等級為二級公路。該路在 2003年當(dāng)時(shí)水任至六寨高速公路尚未建設(shè)的情況下，這條路的交通量日漸增長，車輛大型化、重型車輛、超載車輛較多及車輛渠道化等，造成了原二級公路建成不久后，原普通瀝青路面產(chǎn)生較多的網(wǎng)裂、龜裂、松散、車轍、坑槽等病害，路況較差，存在較大行車安全，為了能夠有效的防止和延緩路面損壞的發(fā)生，從而大大延長路面的使用壽命， 本工程先對原路面存在的坑槽先進(jìn)行挖除及回填，然后進(jìn)行封油層施工，下承層采用瀝青混凝土施工，上面層采用改性瀝青混凝土路面。

1  工程概況

本工程設(shè)計(jì)方案主要工程量為：3.0cm改性瀝青混凝土上面層33898㎡；4.0cm瀝青混凝土下承層33898㎡；封油層33898㎡；挖除舊路面4890㎡；普通標(biāo)線12967.6㎡。本工程為廣西首例改性瀝青混凝土路面大修工程，項(xiàng)目的成功實(shí)施，將很好地使其應(yīng)用在高等級公路的新建、改建、機(jī)場跑道等熱拌SBS改性瀝青混凝土面層的鋪筑施工。

2  施工準(zhǔn)備

2.1  技術(shù)準(zhǔn)備

（1）開工前做好現(xiàn)場調(diào)查，選取長度為100m～200 m的試驗(yàn)段，并制定詳細(xì)的施工方案和質(zhì)量保證措施，對全體施工人員開展技術(shù)交底，試驗(yàn)段施工完成后做好總結(jié)，以此為正式施工提供參考依據(jù)，保證正式施工能夠順利完成，并達(dá)到預(yù)期的施工質(zhì)量。

（2）對所有計(jì)量儀器、設(shè)備進(jìn)行必要的調(diào)試與標(biāo)定。

（3）按照設(shè)計(jì)要求的位置、寬度及高程進(jìn)行邊線和樁位的測設(shè)，并對攤鋪機(jī)熨平板的橫坡和松鋪厚度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2.2  材料準(zhǔn)備

2.2.1  粗集料

粗集料應(yīng)保持干燥和潔凈，沒有風(fēng)化，也不能含有雜質(zhì)，質(zhì)地應(yīng)堅(jiān)硬，有良好的韌性和耐磨性。施工中要對混合料級配予以嚴(yán)格控制，在每天的上下午應(yīng)分別對各拌和樓實(shí)施抽提實(shí)驗(yàn)，篩孔要求0.075mm、2.36 mm和4.75 mm的通過率與中值偏差在±2%之內(nèi)，9.5 mm、16.0 mm兩檔篩孔的通過率與中值偏差在±3%之內(nèi)，其它篩孔的通過率不超過規(guī)定的級配范圍。該工程所用粗集料為老河池石灰?guī)r，上面層采用硬度較大、耐磨性和韌性較好且表面粗糙的大化巖灘輝綠巖碎石，集料壓碎值與磨耗值都要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，以此使施工完成后的路面有更長的使用壽命與更好的耐磨性。

2.2.2  細(xì)集料

細(xì)集料應(yīng)保持干燥和潔凈，沒有風(fēng)化與雜質(zhì)，以優(yōu)質(zhì)人工砂為主。

2.2.3  礦粉

礦粉在混合料中是重要組成部分，除了能起到對空隙進(jìn)行填充的作用，還能和瀝青發(fā)生反應(yīng)，提高膠結(jié)強(qiáng)度。礦粉和瀝青的比例在很大程度上決定了結(jié)構(gòu)瀝青和自由瀝青數(shù)量，進(jìn)而對混合料柔韌性造成直接影響，也就是低溫條件下的抗彎拉應(yīng)力，此外還會影響到低溫條件下混合料抗裂型。該工程礦粉用量按5%控制，采用人工螺旋輸料器加入到礦粉罐中，施工前要安排專人在開機(jī)之前將礦粉罐裝滿，并避免礦粉由于受潮而結(jié)塊，如果礦粉受潮，則不允許加入到罐內(nèi)。

2.2.4  SBS改性瀝青

該工程使用成品優(yōu)質(zhì)SBS改性瀝青。對于SBS改性瀝青，它屬于熱塑性彈性體，其主要特點(diǎn)為抗高低溫性能更強(qiáng)，和骨料之間的粘附性更好，表現(xiàn)出良好抗老化性能與韌性，所有進(jìn)場商品都要提供質(zhì)量證明材料，包括出廠溫度記錄、配合比文件和原材料試驗(yàn)報(bào)告單等[1]。

2.3  配合比設(shè)計(jì)

2.3.1  目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

對SBS混合料進(jìn)行目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)，實(shí)際上是為了使施工中所用的配合比切實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)提出的要求，并由此確定混合料的最佳用油量。在具體的設(shè)計(jì)過程中，首先要確定冷料的配比，然后為混合料的生產(chǎn)確定目標(biāo)[2]。

對于礦料，應(yīng)先對現(xiàn)場原材料實(shí)施必要的篩分，對不同類型礦料的實(shí)際用量進(jìn)行計(jì)算確定，確保礦料的合成級配可以達(dá)到要求。根據(jù)貝雷法原理，檢驗(yàn)并優(yōu)化礦料級配，并借助最小間隙法明確粗粒料的級配比例，即對粗粒組達(dá)到最佳狀態(tài)后的孔隙率和密度進(jìn)行計(jì)算，以此得出細(xì)集料的比例，并通過計(jì)算確定初始的配合比例；最后對貝雷三參數(shù)進(jìn)行符合性對比，以選擇最佳礦料級配[3]。

2.3.2  生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

其目的是對目標(biāo)配合比進(jìn)行驗(yàn)證，通過對不同集料實(shí)際含水量的測試確定料倉比例與最佳用油量。

2.3.3  生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

是指通過混合料試驗(yàn)性拌和與試驗(yàn)段攤鋪，為之后的正式施工提供參考經(jīng)驗(yàn)和各項(xiàng)施工控制參數(shù)。

3  施工工藝

3.1  混合料拌和

（1）對于改性瀝青，其粘度往往很高，對此要通過試驗(yàn)來確定滿足施工要求的溫度，通常都比普通混合料高。若混合料或者是氣溫在10℃-15℃范圍內(nèi)，則混合料在出廠以后要保持180℃-190℃的溫度，但具體的溫度要求還要結(jié)合現(xiàn)場氣溫和風(fēng)速等實(shí)際情況確定[4]。

（2）攪拌的適宜時(shí)間需要結(jié)合拌和機(jī)種類及其性能參數(shù)和施工中所用集料種類確定，此外還應(yīng)考慮試驗(yàn)性拌和相關(guān)參數(shù)。

（3）混合料拌和時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確稱量各類材料，將誤差嚴(yán)格控制在允許范圍之內(nèi)，避免集料發(fā)生離析，實(shí)際含水量超過5%的集料不允許使用。

（4）由試驗(yàn)室提供的集料配比，然后將其依據(jù)進(jìn)行配料，保證實(shí)際配料準(zhǔn)確性。如果由于冷料發(fā)生變異引起溢料，則操作人員要對冷料的實(shí)際進(jìn)料進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3.2  混合料運(yùn)輸

（1）運(yùn)輸車輛數(shù)量要根據(jù)混合料生產(chǎn)速度、運(yùn)距等因素確定，在條件良好時(shí)，應(yīng)使用大噸位且能自動卸車的運(yùn)輸車。

（2）向運(yùn)輸車中裝混合料之前，應(yīng)將車廂徹底清理并進(jìn)行必要的密封，確保車輛底部處在水平狀態(tài)，然后涂刷一層較薄的隔離劑。結(jié)束卸料后，應(yīng)安排專職人員進(jìn)入檢查，確定車廂是否干凈，若發(fā)現(xiàn)剩余，應(yīng)立即處理，以免硬結(jié)。

（3）在裝車過程中，要盡可能縮短混合料出料口和車廂之間的距離，按照前、后、中三次裝料，每裝完一次混合料都要對運(yùn)輸車進(jìn)行移動，避免離析。

（4）混合料運(yùn)輸時(shí)，要用篷布對運(yùn)輸車進(jìn)行覆蓋，混合料攤鋪時(shí)，不能將覆蓋物掀開，否則溫度將嚴(yán)重?fù)p失。當(dāng)施工在溫度相對較低的情況下進(jìn)行時(shí)，要在運(yùn)輸車兩側(cè)采取合理有效的保溫措施。

（5）將混合料運(yùn)輸至現(xiàn)場后，現(xiàn)場人員檢測混合料料溫，經(jīng)檢查無誤后，對運(yùn)料單進(jìn)行簽收，一般到場后的混合料，其溫度應(yīng)達(dá)到165℃以上，對于改性瀝青混合料，如果氣溫處在10℃-15℃的范圍，則其溫度要達(dá)到175℃以上。

（6）卸料過程中，需將運(yùn)輸車倒至與攤鋪機(jī)之前相距20-30cm的位置，但注意不能和攤鋪機(jī)發(fā)生碰撞，掛空擋由攤鋪機(jī)的頂推持續(xù)前進(jìn)，現(xiàn)場應(yīng)安排專人對卸料過程進(jìn)行指揮，將混合料卸好后應(yīng)盡快駛離現(xiàn)場[5]。

3.3  混合料攤鋪

3.3.1  下承層準(zhǔn)備

檢查驗(yàn)收下承層，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都滿足要求后方可開始攤鋪。同時(shí)要對表面的垃圾和雜物進(jìn)行清理，提前做好灰塵沖洗。

3.3.2  施工放樣

SBS改性瀝青混合料多用于中、上面層，在實(shí)際的放樣中只需要控制整體平面輪廓，同時(shí)將導(dǎo)向線準(zhǔn)確的放出。另外，在混合料表面還要對實(shí)際的厚度與攤鋪度等參數(shù)進(jìn)行管控[6]。

3.3.3  攤鋪施工

（1）保證攤鋪緩慢、均勻且連續(xù)進(jìn)行時(shí)保證路面平整度的關(guān)鍵。攤鋪機(jī)運(yùn)行速度的確定需要綜合考慮拌和站生產(chǎn)能力、混合料類型、氣候條件與碾壓設(shè)備性能。實(shí)際的攤鋪速度要和碾壓速度良好匹配，攤鋪用時(shí)不能少于碾壓用時(shí)，確保碾壓可以緊跟攤鋪。當(dāng)氣溫高于20℃時(shí)，混合料產(chǎn)量要滿足攤鋪速度為2.4m/min的要求。當(dāng)氣溫在10℃-20℃范圍內(nèi)時(shí)，攤鋪速度要按照2.0-2.2m/min控制。當(dāng)風(fēng)力超過四級時(shí)，不允許進(jìn)行混合料攤鋪施工[7]。

（2）混合料的供應(yīng)必須始終連續(xù)，攤鋪機(jī)分料室內(nèi)料面高度不能低于限值，在實(shí)際的攤鋪操作中，閘門控制應(yīng)自動完成，以此保證攤鋪的均勻性和連續(xù)性。

（3）碾壓開始前，人員與設(shè)備均不可進(jìn)場。如果檢查發(fā)現(xiàn)局部混合料已經(jīng)離析，則要在技術(shù)人員指導(dǎo)下，利用人工進(jìn)行布料或?qū)旌狭线M(jìn)行更換，當(dāng)缺陷比較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)將其鏟除，并對攤鋪機(jī)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，或?qū)備伿┕すに囘M(jìn)行改進(jìn)。

（4）中、上面層平整度控制均采用平衡梁來實(shí)施。若攤鋪由兩臺攤鋪機(jī)完成，則處在中央分隔帶附近的應(yīng)處在前方，由此產(chǎn)生的接縫以熱接縫為宜，避免出現(xiàn)明顯的縫痕。

（5）攤鋪前對攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使其處在良好狀態(tài)，對布料器附近自動調(diào)位裝置進(jìn)行調(diào)整，確保料門的開度和送料器實(shí)際速度等完全匹配。布料器中的料面高度應(yīng)與葉片相同，且熨平板之前混合料實(shí)際高度應(yīng)盡可能保持一致，否則將導(dǎo)致攤鋪層混合料產(chǎn)生離析。

（6）施工中做好松鋪厚度的檢測及調(diào)整。攤鋪前一段時(shí)間做好熨平板預(yù)熱，并注意保溫，避免預(yù)熱后溫度快速下降，預(yù)熱的溫度以不低于100℃為準(zhǔn)，不可過高[8]。

3.4  混合料碾壓

混合料碾壓時(shí)使用的壓路機(jī)類型及數(shù)量需要根據(jù)混合料的種類、粒徑大小、瀝青粘度、含量及結(jié)構(gòu)層厚度等確定。碾壓時(shí)要嚴(yán)格遵循緊跟攤鋪、緩慢和高頻低幅的基本原則，對碾壓的速度與遍數(shù)都予以嚴(yán)格控制，防止過壓，導(dǎo)致粗集料棱角被破壞[9]。

（1）對于改性瀝青混合料，其壓實(shí)效果在很大程度上由復(fù)壓結(jié)束時(shí)的溫度決定，一般要達(dá)到125℃，當(dāng)采用的是SMA混合料時(shí)，需達(dá)到130℃以上。

（2）混合料的碾壓往往要采用組合方式進(jìn)行，具體的組合方式要根據(jù)最不利條件下的配置情況確定，同時(shí)通過試驗(yàn)段施工加以驗(yàn)證，以確定最佳的壓實(shí)工藝。

（3）為避免碾壓導(dǎo)致混合料向一側(cè)推擠而出現(xiàn)擁包，壓路機(jī)驅(qū)動輪必須朝向混合料攤鋪機(jī)，而且在確定了具體的碾壓路線及方向以后，不允許隨意更改。在啟動與停止碾壓時(shí)，均需保持緩慢，且不能急剎車。在壓路機(jī)折回的過程中，注意不能處于相同的橫斷面，已采用階梯狀的形式為宜。

（4）壓路機(jī)碾壓時(shí)可能產(chǎn)生混合料粘輪的情況。對此，當(dāng)采用雙鋼輪壓路機(jī)時(shí)，可以在碾壓輪的表面均勻噴灑或涂抹一層隔離劑水溶液；而采用膠輪壓路機(jī)時(shí)，可通過涂刷適量隔離劑來防止粘輪，同時(shí)應(yīng)先對高溫區(qū)進(jìn)行碾壓，確保膠輪快速升溫，并在膠輪的外圍增設(shè)圍裙，用于保溫[10]。

（5）對于改性瀝青混合料，其碾壓主要分為三個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓和終壓，不同碾壓階段要設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志，一遍壓路機(jī)操作人員辨認(rèn)。對于松鋪厚度、碾壓順序、機(jī)具組合、碾壓遍數(shù)、碾壓速度和溫度，都要安裝專人進(jìn)行管理與檢查，避免面層漏壓或超壓。

4  結(jié)語

綜上所述，本工程施工完畢后，通過多年通車運(yùn)行證明SBS改性瀝青路面由于其具有高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能及極強(qiáng)水穩(wěn)定，能夠有效的防止和延緩路面損壞的發(fā)生，大大的延長了路面的使用壽命，并顯著的改善了路面的抗滑性。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://12-baidu.cn/w/kj/21223.html