SBS改性瀝青混凝土施工技術(shù)

文/孫濤、劉健

1 前言

SBS 改性瀝青含有多種無機材料，對改善公路路面性能有積極作用。同時在此類材料應(yīng)用過程中，通過相關(guān)添加劑的加入讓瀝青的流變性發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使瀝青材料的抗疲勞性、抗老化性得到加強。在公路工程施工中，通過SBS 瀝青材料的應(yīng)用可以提升工程的質(zhì)量。因此，對SBS 改性瀝青混凝土施工過程進行分析，探尋出有效的技術(shù)措施意義重大。

2 優(yōu)勢和特點

2.1 具備很強的高低性能，溫度感應(yīng)變化強。

2.2 擁有一定的韌性與彈性，在受到外界荷載變形壓力時，短期恢復(fù)原始狀態(tài)，可避免永久性變形問題。

2.3 能夠承受較大的拉伸力，在環(huán)境惡劣的背景下保持該項特征。

2.4 具備很強的抗老化能力，在相同條件下體現(xiàn)的性能優(yōu)于其他類型材料。

3 項目實例

某標(biāo)段項目長3.8km，屬于雙項四車道，路基設(shè)計寬度為24m。該工程路面結(jié)構(gòu)主要以SMA-16／SMA-13 結(jié)構(gòu)為主，選擇SBS 瀝青材料進行施工，以下對該技術(shù)的操作方式進行分析。

4 施工方案設(shè)計

4.1 厚度設(shè)計

在SBS 改性瀝青材料施工的過程中，做好厚度的設(shè)計工作非常關(guān)鍵。攤鋪厚度的合理控制能夠提升路面的綜合性能，同時減少工程造價。因此，在厚度設(shè)計上，該工程結(jié)合實例分析，厚度設(shè)計范圍在12～18cm 范圍內(nèi)。

4.2 面層設(shè)計

在面層設(shè)計環(huán)節(jié)，需要按照自然情況與交通情況進行確定。對于該項目工程而言，在經(jīng)過相關(guān)現(xiàn)場勘察后，對公路面層設(shè)計采用的是AK-13A 結(jié)構(gòu)形式。該方式的應(yīng)用，能夠避免路面滲水問題，還可以預(yù)防車轍問題出現(xiàn)[1]。

4.3 配合比設(shè)計

4.3.1 目標(biāo)配合比的設(shè)計。在改性混凝土施工環(huán)節(jié)中配合比設(shè)計是非常重要的一項內(nèi)容，給工程的質(zhì)量造成的影響是比較明顯的。因此，在配合比設(shè)計上，先在料堆中抽樣檢測；其次在配制試件的過程中，需要將材料溫度提升到180℃，隨后對其進行全面檢測，查看其軟化點、溫度是否達(dá)到驗證指標(biāo)的要求。同時在獲取相關(guān)數(shù)據(jù)后，確定最終的配比方案。

4.3.2 設(shè)計方案驗證。按照上述提出的試驗結(jié)果，將最終的施工方案確定。另外，在具體作業(yè)環(huán)節(jié)需要按照規(guī)范的要求對瀝青混凝土拌和，然后進行攤鋪試驗。在設(shè)計方案驗證的過程中，從多個角度對方案的特征與缺點進行分析，確定可行性的方案。需要注意的是，若設(shè)計方案達(dá)不到施工規(guī)范要求，則按照方案存在的問題進行優(yōu)化，保證設(shè)計方案具備操作性。

5 SBS 改性瀝青混凝土技術(shù)分析

該技術(shù)應(yīng)用過程中，需要嚴(yán)格根據(jù)施工方案要求做好施工準(zhǔn)備工作，同時對施工過程進行嚴(yán)格控制，保證該技術(shù)的應(yīng)用效果可以發(fā)揮出來。

5.1 施工準(zhǔn)備

在具體施工階段，做好施工準(zhǔn)備工作是促進項目開展的關(guān)鍵。因此，在材料準(zhǔn)備方面，需要按照SBS 材料的要求，對相關(guān)配置的材料性能進行全面分析，劃分使用材料的數(shù)量與規(guī)格，并且對于其他材料的使用滿足技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范。此外，當(dāng)材料進入到施工現(xiàn)場后，及時對材料進行抽樣檢測，確保材料的整體性符合施工要求。

在機械設(shè)備方面，需要檢測攪拌機、裝載機、自卸汽車、攤鋪機與壓路機等設(shè)備的性能，查看機械是否帶病作業(yè)，及時更換易損件，保證施工時的機械使用效率。

在人員配置上，設(shè)定好相關(guān)項目經(jīng)理，合理分配施工任務(wù)；要求施工人員熟悉施工方案，對工藝操作要點進行把握；安排專門的管理人員，做好事前、事中、事后的質(zhì)量、安全控制，所有人員需持證上崗。

5.2 拌和施工

在SBS 瀝青材料施工的過程中，需要嚴(yán)格做好瀝青材料、集料以及加熱溫度與出廠溫度的控制。在瀝青材料拌和施工的環(huán)節(jié)，控制拌和的時間，保證材料拌和的均勻性，同時還需要按照實際情況添加礦物料與添加劑。需要注意的是，混凝土拌和施工的溫度需要控制在150℃左右，拌和完畢后需要放在指定的儲存空間[2]。

5.3 運輸

在SBS 改性瀝青材料運輸之前，將運輸車清理干凈。同時對材料的出廠溫度進行測定，在溫度測定環(huán)節(jié)采取熱電偶溫度計插入混凝土體內(nèi)15cm，隨后記錄相關(guān)溫度。其次在混凝土材料裝車的過程中，需要讓運輸車開到指定位置，裝料從兩端裝起，最后再裝中間位置，控制離析問題?；炷敛牧涎b車完畢后，采用防火布進行覆蓋，避免運輸時出現(xiàn)安全問題。最后在運輸環(huán)節(jié)，需要做好運輸路線的規(guī)劃，一般路線盡可能在30 分鐘之內(nèi)到達(dá)施工現(xiàn)場，避免線路過長部分瀝青混凝土出現(xiàn)離析問題。

5.4 攤鋪施工

在SBS 混凝土攤鋪施工的過程中，按照設(shè)計方案的要求控制攤鋪的厚度。一般來說，該環(huán)節(jié)施工時需要將鋼絲繩搭設(shè)，然后采用非接觸式的自動找平方法輔助施工，保證厚度達(dá)到設(shè)計方案要求。具體攤鋪時攤鋪機的運行速度宜控制在1～3m/min之間。同時，在攤鋪環(huán)節(jié)不能突然加速、也不可突然停車。為了提升攤鋪質(zhì)量，減少瀝青混凝土離析問題的出現(xiàn)，在施工環(huán)節(jié)，需要對出料口的高度進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，并且嚴(yán)格控制出料量，一般來說，布料器的控制高度是攤鋪機械整體的70%位置即可，通過這種控制方式可減少瀝青問題出現(xiàn)。

5.5 碾壓

在碾壓施工過程中，由于改性瀝青的高溫穩(wěn)定性非常強，所以安排碾壓機跟隨攤鋪機同步施工。在同步作業(yè)階段，需要在設(shè)計定的范圍中將材料碾壓成型。由于改性劑聚合物能夠?qū)r青的軟化點提升，所以拌和料相比常規(guī)的瀝青混合料的硬度要高。因此，嚴(yán)格控制耐壓的遍數(shù)與整體工程質(zhì)量有重要關(guān)系。按照相關(guān)分析可知，在材料攤鋪以及到復(fù)壓施工的過程中，其溫度損失大約為20℃，當(dāng)施工環(huán)境特殊時溫度損失就會增加。在本工程施工中，為了提升碾壓質(zhì)量，選擇10t 的雙鋼輪振動壓路進行碾壓，按照初壓、復(fù)壓、終壓的碾壓方式開展工作。在初壓階段進行1～3 遍的耐壓，碾壓時對材料的溫度進行控制；其次進行復(fù)壓，該操作過程是在初壓的基礎(chǔ)上實踐的，碾壓1～5 遍，同時進行振動施工；最后是復(fù)壓，在復(fù)壓環(huán)節(jié)碾壓1～2 遍，具體按照工程情況與施工要求核對[3]。復(fù)壓階段需要保證壓實機械緩慢行駛，中途不可停車、調(diào)頭、急剎，以免造成路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題。需要注意的是，在復(fù)壓環(huán)節(jié)，針對初壓、復(fù)壓碾壓不到的位置，采用人工找平的方式將耐壓不到的地方壓實。在該工程施工中，混合料的碾壓方式主要按照初壓與終壓的方式進行。在初壓環(huán)節(jié)，主要采用的是兩輪壓路機在攤鋪布料機后面進行靜壓施工以及輕壓施工。當(dāng)壓實路面與標(biāo)高設(shè)計一致后，再對橫坡進行檢測，隨后調(diào)用重型壓實設(shè)備進行壓實。在操作上該工程選擇的終壓壓實設(shè)備是18t 的振動壓路機，在碾壓上厚度控制在20cm 的范圍內(nèi)。

5.6 接縫施工

縱向接縫：該施工環(huán)節(jié)可以選擇2 臺攤鋪機同步作業(yè)，在項目開展階段為了提高路面的總體質(zhì)量，需要在路面中將一定寬度的混凝土鋪設(shè)（后續(xù)為10～20cm），而后在采用熱接縫處理的方式進行縱向接縫施工。一般來說，在縱向施工階段，其重疊的寬窄可以確定在5～10cm之間，在進行相應(yīng)的碾壓處理操作。

橫向接縫：在橫向接縫施工階段中，通常采取的技術(shù)方案是冷接縫處理機械進行操作的，但是冷接縫施工技術(shù)的應(yīng)用要求很高，所以在橫向接縫處理施工中需要做好以下幾點的控制：

5.6.1 在施工環(huán)節(jié)，對于已經(jīng)成型的瀝青層進行檢測，檢測方式采用直尺進行檢查，當(dāng)相關(guān)位置的平整度處于3mm 以上時，需要將該區(qū)域的結(jié)構(gòu)鏟除，對表面進行清理，最后把瀝青涂抹到結(jié)構(gòu)層當(dāng)中[4]。

5.6.2 通過測量的方式，把接縫位置混凝土層的厚度確定出來，同時根據(jù)施工攤鋪系數(shù)厚度將橫向接縫的位置確定，再進行橫向接縫施工。在該區(qū)域施工環(huán)節(jié)，需要先將原有路面的材料清理完畢，并且對接縫位置的跨度、距離進行確定，采用攤鋪相關(guān)材料，最后選擇縱向碾壓施工的方式進行施工。要注意的是，在橫向接縫處理階段，對于碾壓的速度與次數(shù)需要嚴(yán)格控制，使其達(dá)到工程規(guī)范要求。

5.7 交通管制

當(dāng)公路耐壓完畢后，做好交通封閉，禁止一切車輛通行。針對當(dāng)天耐壓成型的路面，在瀝青溫度沒有下降或是路面結(jié)構(gòu)沒有固定時，禁止在其表面堆放東西。一般來說，有條件的地方，可以在24 小時后開放交通。

6 質(zhì)量控制

6.1 瀝青粘結(jié)料的用量控制

做好SBS 改性瀝青用量的控制是非常重要的一項內(nèi)容，因此，在具體項目施工的過程中，按照施工方案的要求，嚴(yán)格規(guī)范材料用量非常關(guān)鍵，這也是提升路面強度的指標(biāo)之一。在具體操作環(huán)節(jié)，若瀝青量用量過少，施工環(huán)節(jié)可能存在粘度不足，導(dǎo)致路基、路面工程的強度、耐久性達(dá)不到規(guī)范要求。所以，在瀝青用量確定的過程中，除開按照工程施工要求外，還需要按照工程的特點一級施工季節(jié)與當(dāng)天氣候進行選擇。最后，在用量確定的過程中，按照施工溫度確定瀝青用量也是非常關(guān)鍵的方法之一，這主要是按照瀝青軟化點的溫度要求，對瀝青用量控制，在相應(yīng)的范圍內(nèi)減少熱脹冷縮的問題和施工后路面出現(xiàn)坍塌、沉陷病害。

6.2 石料控制

對于瀝青混凝土工程來說，在項目開展的環(huán)節(jié)，除開使用SBS 改性瀝青之外，還會使用石料進行拌和施工。這主要是提升公路路面的承受力，石料的添加可以將外界產(chǎn)生的荷載問題消除，減少路面變形的情況出現(xiàn)。但是，在石料添加與使用的環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員需要做好石料整體性能的鑒定，保證石料的粒徑、強度達(dá)到施工要求并且選擇的石料需要具備干燥性，達(dá)到路面施工強度的目標(biāo)[5]。

6.3 碾壓控制

在碾壓施工控制的過程中，需要按照具體施工方案的要求，對SBS 改性瀝青施工質(zhì)量進行控制。一般來說，在初壓質(zhì)量控制的階段，做好碾壓次數(shù)的控制以及耐壓溫度的控制非常關(guān)鍵。具體如下：

6.3.1 在碾壓施工的過程中，需要對基層進行清理，同時在完成基礎(chǔ)清理后對基層標(biāo)高進行核對。

6.3.2 按照工程項目的實際情況，對壓實設(shè)備的噸位進行選擇，并且確定好鋪設(shè)厚度。

6.3.3 回填材料后，按照推平、預(yù)留碾壓的方式進行施工。

6.3.4 按照公路路面碾壓密度的要求進行碾壓施工，同時按照施工人員對施工過程進行記錄。

7 結(jié)語

總的來說，在公路工程項目建設(shè)的過程中，通過SBS 改性瀝青混凝土的應(yīng)用，大大提升了路面結(jié)構(gòu)的性能，無論是從耐久性或是從抗滑性方面而言起到的效果都是顯著的。但是，SBS 瀝青混凝土技術(shù)的應(yīng)用受限于施工環(huán)境，對于技術(shù)的操作要求以及材料的施工溫度還是存在差異性的。因此，在往后的研究中，需要加大力度對該技術(shù)的應(yīng)用情況深入分析，提出更加有效的施工方案，以助力我國交通工程項目的建設(shè)。