SBS改性瀝青混凝土路面的施工準(zhǔn)備與工藝研究

詹永國(guó)

【關(guān)鍵詞】SBS改性瀝青混凝土路面;路面施工準(zhǔn)備;路面施工工藝

【中圖分類號(hào)】U416.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）05-0105-03

G357線是重慶至湛江國(guó)道主干線，六寨至水任公路改性瀝青路面大修工程是貴州與廣西連接的重要路段，也是西南出海大通道。該段公路等級(jí)為二級(jí)公路，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(zhǎng)，大型車輛、重型車輛、超載車輛較多，造成原二級(jí)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，存在較大的行車安全隱患。為了防止和延緩路面損壞，延長(zhǎng)路面的使用壽命，本工程先對(duì)原路面存在的坑槽進(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)方案主要工程量如下：3.0 cm改性瀝青混凝土上面層為33 898 m2;4.0 cm瀝青混凝土下承層為33 898 m2;封油層為33 898 m2;挖除舊路面共計(jì)4 890 m2;普通標(biāo)線為12 967.6 m2。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，能為高等級(jí)公路的新建、改建、機(jī)場(chǎng)跑道等熱拌SBS改性瀝青混凝土面層的鋪筑施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）開工前要做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，選取長(zhǎng)度為100～200 m的試驗(yàn)段，并制訂詳細(xì)的施工方案和質(zhì)量保證措施，對(duì)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(duì)所有計(jì)量?jī)x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(cè)設(shè)，并對(duì)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(duì)混合料級(jí)配予以嚴(yán)格控制，在每天的上午和下午分別對(duì)各拌和樓實(shí)施抽提實(shí)驗(yàn)，篩孔要求0.075 mm、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)，其他篩孔的通過率不超過規(guī)定的級(jí)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，從而使施工完成后的路面有更長(zhǎng)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(duì)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(duì)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，還會(huì)影響低溫條件下混合料抗裂性。該工程礦粉用量按5%控制，采用人工螺旋輸料器加入礦粉罐中，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。SBS改性瀝青屬于熱塑性彈性體，其主要特點(diǎn)為抗高低溫性能強(qiáng)，和骨料之間的黏附性更好，表現(xiàn)出良好的抗老化性能與韌性。所有進(jìn)場(chǎng)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(duì)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(duì)于礦料，應(yīng)先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原材料實(shí)施必要的篩分，對(duì)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(jí)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(jí)配，并借助最小間隙法明確粗粒料的級(jí)配比例，即對(duì)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，再對(duì)貝雷三參數(shù)進(jìn)行符合性對(duì)比，選擇最佳礦料級(jí)配[3]。

2.3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的目的是對(duì)目標(biāo)配合比進(jìn)行驗(yàn)證，通過對(duì)不同集料實(shí)際含水量的測(cè)試確定料倉(cāng)比例與最佳用油量。

2.3.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

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(duì)于改性瀝青，其黏度往往很高，對(duì)此要通過試驗(yàn)確定滿足施工要求的溫度，通常改性瀝青的溫度都比普通混合料高。若混合料或者是氣溫在10～15 ℃時(shí)，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(chǎng)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)室提供集料配比，然后將其作為依據(jù)進(jìn)行配料，保證實(shí)際配料準(zhǔn)確性。如果冷料發(fā)生變異引起溢料，則操作人員要對(duì)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(dòng)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3次裝料，每裝完一次混合料都要移動(dòng)運(yùn)輸車，避免離析。

（4）混合料運(yùn)輸時(shí)，要用篷布對(duì)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(duì)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(chǎng)后，現(xiàn)場(chǎng)人員檢測(cè)混合料料溫，經(jīng)檢查無誤后，對(duì)運(yùn)料單進(jìn)行簽收，一般到場(chǎng)后的混合料的溫度應(yīng)達(dá)到165 ℃以上，對(duì)于改性瀝青混合料，如果氣溫處在10～15 ℃，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20～30 cm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(chǎng)應(yīng)安排專人對(duì)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(chǎng)[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(duì)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)確地放出。此外，要對(duì)混合料表面的實(shí)際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)行是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2.4 m/min的要求。當(dāng)氣溫在10～20 ℃時(shí)，攤鋪速度要按照2.0～2.2 m/min控制。當(dāng)風(fēng)力超過4級(jí)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(dòng)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(chǎng)。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(duì)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2臺(tái)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(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使其處在良好狀態(tài)，對(duì)布料器附近自動(dòng)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(cè)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、瀝青黏度、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(duì)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(duì)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，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(dòng)輪必須朝向混合料攤鋪機(jī)，而且在確定具體的碾壓路線及方向后，不允許隨意更改。在啟動(dòng)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，以采用階梯狀的形式為宜。

（4）壓路機(jī)碾壓時(shí)可能產(chǎn)生混合料黏輪的情況。對(duì)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黏輪，同時(shí)應(yīng)先對(duì)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(duì)于改性瀝青混合料，其碾壓主要分為3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。對(duì)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，都要安排專人進(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)定等特點(diǎn)，因此能夠有效地防止和延緩路面損壞，大大延長(zhǎng)了路面的使用壽命，并顯著改善了路面的抗滑性。

參 考 文 獻(xiàn)

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