公路SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)分析

文/王曉輝、許敏

1 前言

隨著我國城市交流日益頻繁，越來越多的重載車輛在公路上行駛給瀝青路面造成了一定影響。長此以往，在外界因素以及車載因素的聯(lián)合影響下就會出現(xiàn)混凝土裂縫沉陷等病害問題，給車輛的通行造成很大的阻礙。因此，在公路瀝青路面施工的階段中，要合理使用SBS 改性瀝青混凝土路面技術(shù)，提高各方面的性能。SBS 改性瀝青混凝土路面技術(shù)具備施工效率高、質(zhì)量好、技術(shù)成熟等特點，在公路工程中得到了廣泛的應用，因此對該技術(shù)的應用過程以及要點進行分析，探尋出更為科學有效的技術(shù)方案是提高公路工程建設(shè)的關(guān)鍵[1]。

2 工程概況

某高速公路項目設(shè)計總里程為50.5km，路面寬度尺寸為22.5m，是雙向六車道的結(jié)構(gòu)形式。同時，該項目設(shè)計行駛速度為100km/h，該高速公路項目所處氣候條件為熱帶季風性氣候，如果選擇應用瀝青路面結(jié)構(gòu)形式進行施工，長期受到高溫、雨水侵蝕等作用，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)表面的病害問題，威脅道路行駛安全性。因此，為了保證高速公路路面運行質(zhì)量和效果，降低施工成本，該項目確定路面結(jié)構(gòu)應用SBS 改性瀝青混凝土進行施工，該材料的特性就是耐高溫、耐老化、抗水害等，所以總體運行效果良好，能夠達到交通運行安全、穩(wěn)定的標準[2]。

3 施工要點分析

3.1 材料選擇

SBS 改性瀝青混凝土中的組成部分就是瀝青、集料、填料等，根據(jù)施工要求確定合適的加入比例，以保證SBS 改性瀝青混凝土材料質(zhì)量合格，滿足高速公路運行標準。

3.1.1 瀝青

根據(jù)本次工程的設(shè)計情況，確定選擇瀝青材料為SBS（I—D）型改性瀝青，根據(jù)工藝要求先將瀝青材料加熱成為熔融狀態(tài)，然后加入4%的SBS 橡膠顆粒，并且通過剪切機剪切30min，最終制作形成的SBS 改性瀝青材料指標可見表1。根據(jù)不同的材料來源、特性以及標準要求，做好瀝青材料的存儲管理工作，確保其儲存罐的溫度保持在110～170℃之間[3]。

表1 技術(shù)指標

3.1.2 粗、細集料

由于SBS 改性瀝青的內(nèi)摩擦角是比較大的，所以要想滿足高溫穩(wěn)定性的標準和要求，需要在材料內(nèi)容加入穩(wěn)定性非常高的集料材料。結(jié)合該施工區(qū)域內(nèi)環(huán)境的特點，了解到現(xiàn)場溫度要求，因此該項目中選擇使用硬度高、雜質(zhì)含量少、表面潔凈度高的玄武巖碎石加工制作粗、細集料，然后檢測確定各個技術(shù)指標，保證各項技術(shù)指標符合工程的要求，切實提升SBS 改性瀝青混凝土結(jié)構(gòu)性能，達到交通運行標準。

3.1.3 填料

SBS 改性瀝青中的填料也是影響材料性能的重要部分，使用有吸附性作用的礦粉材料，能夠讓粗、細集料充分地結(jié)合形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)，確保改性瀝青混凝土性能合格。在本次工程項目中，應用的是石灰?guī)r加工的填料材料，在加入之前，需要保證填料達到潔凈、無污染的標準要求，不能使用回收礦粉材料，其粒徑應保證在0.085mm 以內(nèi)。

3.2 溫度控制

SBS 改性瀝青混凝土工程施工環(huán)節(jié)，溫度控制對于項目質(zhì)量影響是比較明顯的，這也是工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在。首先，應該保證該項目應用的SBS 改性瀝青黏度符合要求，以黏度作為出發(fā)點確定材料的溫度。如果SBS 改性瀝青施工溫度沒有被有效地控制，則容易造成攤鋪均勻性差、碾壓密實度不足等問題，給工程的總體效果帶來不利的影響。因此，SBS 改性瀝青具體的實施環(huán)節(jié)，還會加入規(guī)定比例的冷礦粉與纖維穩(wěn)定劑材料，且在加入之前需要將材料溫度加熱到200℃左右，保證溫度是均勻的，材料性質(zhì)不會發(fā)生變化。在工程實施環(huán)節(jié)，時刻處于高溫環(huán)境中，特別是攤鋪與碾壓階段，要在SBS 改性瀝青溫度處于120℃以上時完成施工，且一次性完成所有施工，一旦溫度失控，則會給工程的質(zhì)量帶來不利影響。

4 施工技術(shù)分析

4.1 拌和施工

本次工程項目中，施工單位為了提升SBS 改性瀝青的穩(wěn)定性，采取間歇式拌和機攪拌的施工方式。在操作環(huán)節(jié)，根據(jù)施工工藝標準進行SBS 改性瀝青的試驗工作，做好材料加入比例的控制工作，拌和時不會有離析、結(jié)塊等問題，否則將會導致材料的均勻性變差，影響施工的效果。因為SBS 改性瀝青黏度方面的影響，所以其要比普通瀝青混凝土材料拌和時間延長5～10s，以保證集料周圍充分裹覆瀝青材料。拌和階段，進行溫度控制是非常有必要的，讓其時刻保持在165～175℃之間，拌和溫度如果不能達到，則會造成SBS 改性瀝青性能下降，而溫度過高，則會造成老化問題，溫度過低會影響工程的質(zhì)量。在拌和工作結(jié)束后，再次檢查材料性能指標，按照規(guī)定比例進行抽查檢查，保證其符合工程的標準和要求。

4.2 運輸施工

拌和結(jié)束之后，檢查符合要求的SBS 改性瀝青需要運輸?shù)浆F(xiàn)場，確保運輸?shù)缆返耐〞承?，并且要控制好運輸車輛的速度。一般來說，使用噸位在20t 以上的車輛進行運輸，且材料表面需要設(shè)置覆蓋物，防止溫度流失嚴重。在運輸環(huán)節(jié)，車輛行駛以均勻、慢速為標準，做好車輛運輸環(huán)節(jié)的控制，不會出現(xiàn)急剎車或者顛簸過大的情況，否則將會導致材料發(fā)生離析的問題。此外，在現(xiàn)場至少有3 輛車等待卸料，確?，F(xiàn)場施工連續(xù)。

4.3 攤鋪施工

攤鋪作業(yè)開始之前，首先需要做好現(xiàn)場清理工作，并且進行路面的晾曬處理，保證施工現(xiàn)場不會有任何水分而影響攤鋪施工的質(zhì)量。在項目施工環(huán)節(jié)，對于SBS 改性瀝青的材料溫度有著非常高的要求，通常來說攤鋪階段材料溫度應該控制在160～180℃之間，如果材料溫度不足140℃，就無法進行攤鋪施工，應該報廢處理，強行鋪設(shè)施工極易導致工程質(zhì)量不合格。在項目施工環(huán)節(jié)，需要選用長度超過15m 的浮動基準梁自動找平裝置，以確保厚度、平整度合格，且該裝置的偏差不會超出規(guī)定技術(shù)標準。另外，要加強控制攤鋪施工的速度，該工程控制在1～3m/min 內(nèi)，整個攤鋪過程保持均勻、慢速行駛的標準，并保證施工連續(xù)進行。該工程項目中，攤鋪施工采用兩臺不同型號設(shè)備同時進行，設(shè)備間隔距離在20cm 以內(nèi)，以確保攤鋪施工的連續(xù)進行。此外，還要加強控制材料溫度，保證材料的性能滿足要求。

4.4 碾壓施工

對于高速公路路面的整體施工工序來說，碾壓是極為重要的一個工序。本次工程項目的實施環(huán)節(jié)，采用的是黏度較高的SBS 改性瀝青材料，所以應用鋼輪壓路機開展碾壓施工。SBS 改性瀝青材料對于溫度要求較高，碾壓時溫度控制在130～150℃之間，如果溫度不能滿足要求，則必然會給碾壓施工質(zhì)量帶來不良影響。具體碾壓實施階段，壓路機的運行速度控制在5km/h 左右，保證整個碾壓施工達到均勻性的要求，同時嚴格控制速度。通常來說，初壓2 遍、復壓3遍即可，壓實度超過94% 即可結(jié)束施工。碾壓完成后，通過鉆芯法進行壓實度檢測，如果發(fā)現(xiàn)不合理的情況，應及時采取措施整改處理，保證路面的平整度符合工程要求。

5 施工注意事項

在瀝青混凝土路面施工階段中，為了確保整體工程質(zhì)量滿足實際要求，施工單位需要嚴格管控集料填料等相關(guān)材料的質(zhì)量，并且安排專員對進場的材料進行綜合鑒定，確保材料各方面的性能指標滿足實際要求；另外，針對SBS 改性瀝青材料的應用，要嚴格按照隨進隨用的原則進行施工，例如：當天未使用完成的材料需要放在存儲罐中進行存儲，減少空氣的接觸而引起的離析、老化等問題。

在材料攤鋪施工階段中，需要做好運輸料以及攤鋪機的間距控制。一般而言，需要保證兩種設(shè)備的距離在10～30cm 之間。同時，為了減少離析問題出現(xiàn)在施工階段中，還可以采用運轉(zhuǎn)車對材料進行全面周轉(zhuǎn)，保證材料處于穩(wěn)定狀態(tài)。

在碾壓階段，為了保證碾壓的質(zhì)量以及強度達到實際要求，還需要嚴格按照緊跟、慢壓、高頻、低幅的施工原則進行施工；同時，根據(jù)項目實際情況合理調(diào)整，減少碾壓的速度過快或者過慢出現(xiàn)的材料破碎問題。

6 結(jié)語

目前，我國高速公路項目主要的路面結(jié)構(gòu)形式為SBS 改性瀝青混凝土路面形式，對于提升路面行駛安全性、舒適性有著非常重要的價值，能夠大幅度提高交通運行的安全性。通過SBS 改性瀝青混凝土的應用，能夠有效提升高速公路路面的總體性能，符合交通運行標準。在未來發(fā)展中，我們還要全面加強對SBS 改性瀝青混凝土施工技術(shù)的研究，并且積極總結(jié)經(jīng)驗教訓，提高施工水平，促進我國高速公路通行質(zhì)量提升，為交通領(lǐng)域發(fā)展起到積極作用。