現(xiàn)場(chǎng)加工改性乳化瀝青透封層關(guān)鍵技術(shù)研究

石維鈴

（浙江交工集團(tuán)股份有限公司；浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司，浙江杭州 310051）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)交通建設(shè)水平不斷提高，國(guó)家對(duì)道路交通的規(guī)劃越來越完善。由于公路車流量不斷增大、載量不斷提高以及速度不斷加快，我國(guó)公路的路面質(zhì)量面臨較大的考驗(yàn)，改性瀝青因其良好性能已廣泛用于路面新建與維修建設(shè)工程中[1]。針對(duì)改性瀝青，已有很多學(xué)者從材料配比、性能分析、工程應(yīng)用效果等方面開展研究[2-4]。現(xiàn)有瀝青材料主要由大型廠家提供，成本較高，而現(xiàn)場(chǎng)加工的瀝青由于生產(chǎn)工藝和規(guī)模等影響，往往存在穩(wěn)定性不好、不能儲(chǔ)存的問題，除此以外傳統(tǒng)路面的處理工藝較為落后，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)抗滑性變差、耐久性不好等問題[5-6]。

本文通過室內(nèi)試驗(yàn)研究滿足現(xiàn)場(chǎng)加工需求的最優(yōu)乳化瀝青配方，利用組合式改性乳化瀝青試樣一體機(jī)設(shè)備動(dòng)態(tài)模擬并還原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工情況，提出現(xiàn)場(chǎng)加工改性乳化瀝青透封層的關(guān)鍵技術(shù)，研究成果可為類似路面施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 工程概況

紹諸高速諸暨延伸線路面項(xiàng)目起自諸永高速公路街亭互通，與諸永高速公路連接，經(jīng)街亭鎮(zhèn)、王家井鎮(zhèn)、牌頭鎮(zhèn)，終于安華鎮(zhèn)，設(shè)安華樞紐接杭金衢高速公路，路線里程長(zhǎng)度21.051km，其中主線里程長(zhǎng)度為20.168km。沿線途經(jīng)諸暨市街亭鎮(zhèn)、王家井鎮(zhèn)、牌頭鎮(zhèn)和安華鎮(zhèn)。全線設(shè)街亭、安華樞紐2處，設(shè)街亭、王家井、安華互通3處，設(shè)牌頭停車區(qū)1處，設(shè)匝道收費(fèi)站3處。本工程透層、下封層共計(jì)429569m2，粘層共計(jì)204878m2。

2 工藝原理

通過采用室內(nèi)配比試驗(yàn)，研究SBS和SBR兩種改性劑、陽離子快裂、慢裂、中裂五種乳化劑以及添加劑進(jìn)行種類甄選和比例調(diào)整，提高不同材料的匹配度，研究比較不同配方的改性乳化瀝青的穩(wěn)定性與適用性，最終選出最有效的改性乳化瀝青配方，并通過實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)模擬研究現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備情況，確保瀝青材料符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求。通過酸度調(diào)節(jié)、溫度控制和材料添加順序調(diào)整，改進(jìn)乳化瀝青的生產(chǎn)技術(shù)，保證生產(chǎn)的瀝青性能真實(shí)可靠，改進(jìn)后的加工流程如圖1所示。

圖1 加工流程

施工前，先對(duì)基層表面進(jìn)行吸塵處理，可有效防止灰塵飛揚(yáng)、污染環(huán)境，如使用水清洗則要等待表面完全干燥，保證施工時(shí)瀝青擁有良好的粘結(jié)能力和施工質(zhì)量。

采取同步碎石瀝青灑布車灑布乳化瀝青和碎石集料，可以有效縮短施工時(shí)間，并在鋪設(shè)集料后立即進(jìn)行壓路機(jī)碾壓以保證瀝青與集料有效粘結(jié)，同時(shí)使用多層重疊霧化噴嘴灑布瀝青，實(shí)現(xiàn)瀝青全方位均勻?yàn)⒉?，避免出現(xiàn)灑布不均勻現(xiàn)象；碾壓完畢后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，等待水分蒸發(fā)后即可通行。

通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法對(duì)新鋪設(shè)的道路進(jìn)行拉拔強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和外觀要求進(jìn)行測(cè)試，確定檢測(cè)點(diǎn)位，并用毛刷將檢測(cè)點(diǎn)處表面的灰塵、雜物等清理干凈；用快粘型環(huán)氧膠將圓形粘頭牢固地粘在待測(cè)點(diǎn)位，對(duì)粘頭下的多余粘膠進(jìn)行修正剝離以保證粘頭拉拔斷面面積等于粘頭面積；待粘膠達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)按＜25℃和≥25℃分為兩組，將每組的平均值作為該溫度段下的粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果，判斷其是否合格，拉拔試驗(yàn)示意圖如圖2所示。

圖2 拉拔試驗(yàn)

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 材料要求

改性乳化瀝青等進(jìn)場(chǎng)原材料必須經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后，方可以使用。通過酸度調(diào)節(jié)、溫度控制和材料添加順序調(diào)整，調(diào)整施工所用瀝青的現(xiàn)場(chǎng)加工工藝。對(duì)要施工封層的工作面，事先用吸塵設(shè)備將施工封層工作面上的所有的浮漿、松灰、土、砂以及其他雜物清理干凈。若必須用水車對(duì)路基進(jìn)行沖洗時(shí)，必須等水分蒸發(fā)干后才可以澆灑改性乳化瀝青的施工。改性乳化瀝青（折算為純?yōu)r青）噴灑量應(yīng)為0.9～1kg/m2，集料采用2.36～4.75mm的石屑，圖3為乳化瀝青現(xiàn)場(chǎng)加工圖。

圖3 乳化瀝青現(xiàn)場(chǎng)加工場(chǎng)地

智能型同步瀝青碎石撒布車的計(jì)量控制系統(tǒng)在施工前已進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)量標(biāo)定工作，對(duì)改性乳化瀝青進(jìn)行單位輸出量的標(biāo)定。施工前對(duì)基層的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)定，施工前檢查用于灑布工作的所有設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，按照各個(gè)封層的設(shè)計(jì)寬度進(jìn)行畫線。

透層+下封層：改性乳化瀝青灑布量為0.9～1.0kg/m2，2.36～4.75mm碎石，灑布量5～8m3/1000m2，灑布車行駛速度宜控制在2.5km/h。

粘層：采用噴灑型改性乳化瀝青，用量為0.2～0.3kg/m（2折算為純?yōu)r青）。

3.2 透層、下封層施工

保證基層缺陷處理完畢及標(biāo)高檢測(cè)合格后，采用智能型瀝青碎石撒布車同步灑布改性乳化瀝青和碎石，噴灑時(shí)沿路基縱向勻速噴灑。從橫向來看，先灑布靠近中央分隔帶的一個(gè)車道，由內(nèi)向外，一個(gè)車道接著一個(gè)車道灑布，下一個(gè)車道與前一個(gè)車道原則上不重疊或少重疊，但不能露白，露白處需用人工機(jī)械噴灑設(shè)備補(bǔ)灑。

如圖4所示，灑布速度控制在2.5km/h之內(nèi)，灑布量以橫向不流淌、有一定的厚度和油膜均勻?yàn)闇?zhǔn)，不得出現(xiàn)空白、缺邊的現(xiàn)象。改性乳化瀝青灑布量控制為0.9～1.0kg/m2。撒布碎石采用規(guī)格為2.36～4.75mm的石屑，局部可用人工掃勻集料和嵌縫料。灑布量控制在5～8m3/1000m2，以不重疊、不松散、不成堆為準(zhǔn)。過多的浮動(dòng)礦料掃出路面外。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)灑布乳化瀝青

撒布后，立即用輪胎壓路機(jī)趁熱將碎石壓入瀝青層，從低往高進(jìn)行，碾壓速度為5～8km/h，碾壓2～4遍，并掃除多余且松散的顆粒。碾壓完畢后封閉交通2～3d，等水分蒸發(fā)后方可低速開放交通；防冷卻開放后行車速度不超過20km/h，以防跑松散，嚴(yán)禁在透層+下封層上進(jìn)行急剎車或停車掉頭。

3.3 粘層施工

在中分帶路緣石、縱向縫隙式排水溝、瀝青層與瀝青層之間等部位灑布粘層；粘層采用噴灑型改性乳化瀝青PCR，用量0.2～0.3kg/m（2折算為純?yōu)r青）。應(yīng)用智能型瀝青撒布車噴灑粘層瀝青，撒布車應(yīng)有良好的計(jì)量設(shè)施，為防止粘層瀝青發(fā)生粘輪現(xiàn)象，瀝青面層上的粘層瀝青應(yīng)在面層施工2～4d前噴灑，確保乳化瀝青破乳完成后再行施工。

4 結(jié)語

本文通過調(diào)節(jié)酸度、控制溫度和調(diào)整材料添加順序來改進(jìn)乳化瀝青的生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)使用智能型瀝青碎石灑布車同步灑布改性乳化瀝青和碎石。通過多層重疊霧化噴嘴保證瀝青噴灑的橫向均勻性，具有可操作性強(qiáng)、精度較高、施工進(jìn)度快、機(jī)具設(shè)備的使用率高、節(jié)約施工成本、安全環(huán)保，且對(duì)周圍環(huán)境無污染等特點(diǎn)。