2019年第9期(3月 下)
SBS改性沥青混凝土路面施工技术研究
黄金城
(广州诚信公路建设监理咨询有限公司,广东 广州 511431)
摘要: 为研究SBS改性沥青混凝土路面施工关键技术,基于SBS改性剂特性探究沥青改性的原理和温度对混合料施工质量的影响,探讨了SBS改性沥青混合料在生产拌和、施工各环节的控制要点,从而为SBS改性沥青混合料路面的施工提供依据,更好地保证路面施工质量,优化路用性能。关键词: SBS改性沥青;路面;温度;施工中图分类号:U416
文献标识码:B
0 引言
沥青路面因其行车舒适、维修方便快捷等特点在我国被广泛应用。而且在过去的10年中,随着道路交通量的增加、汽车轴载的加大(重载、超载车辆的增加)、渠化交通的普及、部分地区恶劣的气候条件,普通沥青混凝土路面和其他改性沥青路面相继出现车辙、开裂、磨损等病害,严重影响行车的安全性和舒适性。SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上,掺加一定比例的SBS聚合物改性剂而来。SBS改性剂作为一种热塑性弹性体,兼具橡胶与塑料的特性,加热熔融后易与沥青共混形成网状结构,冷却后在道路使用温度范围内具有相当高的机械强度和弹性[1],使沥青路面具有良好的高低温性能、水稳性与抗疲劳破坏等性能。但改性后的沥青黏度会增大,不易搅拌均匀,普通沥青混合料的生产和施工温度、施工技巧不能满足SBS改性沥青路面质量要求。本文从SBS改性沥青混凝土施工的原材料、生产拌和、施工方面进行研究,总结出合理的质量控制技术。
[2]
调整原材料供料数量、速度及出料温度变化规律等。为避免沥青混合料因长时间存放出现硬壳现象,沥青混合料的拌和量宜与施工量相适应。间歇式拌和机拌和时间控制在45~55s(增加干拌时间8~12s)为佳。2.2 试验路段施工
施工前需先做150~200m的试验路段,进行SBS改性沥青混合料的试拌和试铺,以确定整个施工方案、工艺和技术措施是否能达到预定的要求。根据沥青混合料室内实验结果及试铺路段相关检测参数进行综合评价以确定正式的施工工序,确保施工质量。2.3 拌和
为使沥青混合料均匀覆盖于集料表面,施工前需测定并绘制基质沥青与SBS改性沥青的黏温曲线,确定适宜各项工序的沥青混合料施工温度,SBS改性沥青混合料施工温度参数见表1 [3]。
表1 SBS改性沥青混合料及普通沥青混合料的正常施工温度范围
工序沥青加热集料加热混合料出厂混合料废弃混合料贮存混合料摊铺 开始碾压的混合料碾压终了的表面施工气温
70号普通沥青混凝土
(℃)155~165170~185145~165≥195135-145≥135≥130≥80≥10≤50
SBS改性沥青混凝
土(℃)160~165190~220170~185≤140或≥195160-170≥160≥150≥90≥10≤50
1 工程概况
江门至罗定高速公路全长144.5km,主线采用双向六车道高速公路标准,设计时速120km/h,由于该路线经过区地处亚热带季风气候,夏季高温,道路交通量大,重载车辆比重大,要求路面结构具有较高的承载能力,综合考虑项目的耐久性、经济性、安全性,经项目业主、专家及交通建设主管部门研究论证决定,采用半刚性基层沥青混凝土路面结构,面层厚度18cm,即4.5cmGAC—16C(SBS改性)+5.5cmGAC—20C(SBS改性)+8cmGAC—25C。
2 施工技术
2.1 材料配置
粗集料、细集料、填料均要满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG40—2004)的规定。SBS改性沥青混合料采用集中厂拌法生产,拌和SBS改性沥青前进行试拌,
开放交通时的路表
2.4 混合料的运输
(1)按照沥青混凝土搅拌厂的生产情况确定装料车的数量,其运输能力应与生产拌和能力、摊铺能力相适应,
收稿日期:2019-01-25
作者简介:黄金城(1983—),男,工程师,主要研究方向为公路与桥梁。
8交通世界TRANSPOWORLD因此,在实际施工中,等候卸料的运输车辆宜为4台左右。
(2)可以用钢刷清理车厢表面,保证车厢内部光滑无杂质。为了避免SBS改性沥青混凝土和车厢内部黏结在一起,要在车厢内壁上涂抹适量的隔离液(如肥皂液),但不得有多余隔离液聚集于底板。
(3)为了尽量避免装料时的混合料离析现象,按前、后、中顺序分三次装料。装料完成后,需使用帆布和棉被覆盖,达到保温、防雨、防尘的目的。
(4)离析、硬壳、团块、低于160℃摊铺温度、雨淋湿的混合料都要废弃。
(5)卸车后,应该立即清洗车厢,避免沥青混合料残留在车厢里面出现硬块。2.5 摊铺施工
(1)采用型号相同、性能相近的双摊铺机并机作业,两幅之间应重叠5cm左右,并错开车道轮迹带,上下层的搭接位置应错开20cm以上,两台摊铺机前后间隔不应超过10m。
(2)事先调整好熨平板的拱度和距离地面的高度,对熨平板进行预热,确保其表面温度始终控制在130℃以上。
(3)摊铺沥青层前应先检查下承层的质量,表面必须干净无污染,不符合要求的不得铺筑沥青面层。
(4)SBS改性沥青混凝土路面摊铺作业温度应不低于160℃。
(5)摊铺速度应调整到供料、碾压速度相平衡,速度控制在2~3m/min。前一车卸完后一车立刻跟上,不能让摊铺机等候送料车。尽可能地减少摊铺机中间停顿次数,保
证施工作业的缓慢、稳定、均匀和连续性。
(6)如果中断施工超过2h,必须按横缝及时处理。运输车在摊铺机前10~30cm处停住,严禁撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡,靠摊铺机推动前进。2.6 碾压
(1)碾压工序前需检查摊铺的厚度、松铺系数等参数是否达标,对于参数不达标路段及摊铺不均匀路段,需要人工进行修补,为后续工作提供质量保证。
(2)按试验路段确定的压路机组合方式及初压、复压、终压的碾压步骤、碾压区段长度等进行施工,确保最佳碾压效果。
(3)压路机每次由两端折回的位置应呈阶梯形随摊铺机向前推进,折回处不得在同一断面上。碾压期间压路机不得中途停留、转向和制动,当压路机来回交替碾压时,前后两次停留地点相距宜在10m以上,并驶出压实起始线3m以外。在当天成型的路面上,不得停放各种机械设备车辆,不得散落矿料等杂物。
(4)碾压过程中,光轮压路机必须喷洒雾状的洁净可饮用水作为隔离剂,以防止黏轮(水量不可过大,以防止人为降温),胶轮压路机应采取喷洒豆油或肥皂水等措施,避免黏轮。
(5)控制好碾压速度,碾压速度应以匀速、慢行为原则,中途不得随意掉头、制动,为减少摊铺阶段产生的推移和拥包病害,碾压机具的驱动轮宜朝向摊铺机。碾压机具速度参数见表2。
表2 压路机碾压速度
压路机类型
11t以上双钢轮振动压路机25t以上轮胎压路机12t以上宽幅双钢轮压路机
初压适宜2~3km/h2~3 km/h
最大4 km/h4 km/h
适宜3~5 km/h3~5 km/h
复压
最大6 km/h6 km/h
适宜3~5 km/h4~6 km/h3~5 km/h
终压
最大6 km/h8 km/h6 km/h
(6)碾压施工完成后,应及时检查压实度、平整度等路面施工质量指标,减少出现裂缝、塌陷等早期病害的可能。2.7 接缝的处理
(1)对于纵向接缝宜采用斜接缝形式,前一部分摊铺施工后留下15cm左右的混合料不进行碾压工序,作为后一部分施工的高程基准,后一部分摊铺时应有10cm左右的重叠,并在最后以热接缝形式消除缝迹。不同面层的纵向接缝不宜重叠,至少需要错开50cm。
(2)对于横向施工缝采取平接缝形式,利用三米直尺的悬臂确定接缝处的具体位置,采用切割机对接缝部位进行少量切割,切割面需平整,将切割后残留的灰浆杂质清理干净,为确保接缝处混合料的黏结性能,减少裂缝产生的几率,需要在接缝位置处涂抹少量沥青。后续摊铺时从接缝位置处开始进行,碾压时采用双钢轮压路机进行横向碾压,逐步向新铺筑路段行进。不同面层之间的横向接缝需要错开1m以上。
3 结语
SBS改性沥青施工的关键工序在于拌和、摊铺、碾压的温度控制和施工工艺。现场的压实效果应采用空隙率和压实度控制。通过严格控制施工阶段混合料温度和施工注意点,改性沥青混合料车辙试验动稳定度等多项指标非常理想,体现出优越的路用性能。严格按照上述控制方法,工程质量是可以得到有效保障的,能够有效预防路面病害,提高路用性能。
参考文献:
[1] 丁烈梅. SBS改性沥青混合料在道路施工中的应用研究
[D]. 上海:同济大学,2007.
[2] 张伟民,陈宥之. SBS改性沥青混凝土路面质量控制[J].
筑路机械与施工机械化,2011,28(10):273-275.[3] 中交公路科学研究所. 公路沥青路面施工技术规范:
JTG F40—2004[S]. 北京:人民交通出版社,2004.
(编辑:赵艳)
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