SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)研究

李新鵬

（石家莊市高速集團(tuán)西阜分公司，石家莊 050000）

1 引言

高速公路路面結(jié)構(gòu)以瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式為主，瀝青路面類型較多，實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)需結(jié)合具體情況，例如，在高溫地區(qū)，進(jìn)行瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)需確保瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性滿足要求，以免出現(xiàn)路面車轍、老化、裂縫等病害?，F(xiàn)階段，在高速公路瀝青路面施工中常采用SBS改性瀝青，SBS改性劑的摻加可極大地增強(qiáng)瀝青路面的高溫穩(wěn)定性以及抗車轍能力，使用性較強(qiáng)，本文圍繞SBS改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)要點(diǎn)展開分析，并在具體工程中進(jìn)行應(yīng)用。

2 工程概況

某高速公路項(xiàng)目全線長(zhǎng)約為97.641 km，按照雙向六車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基寬度為27 m，設(shè)計(jì)行車速度為100 km/h，路面主要采用瀝青混凝土路面和復(fù)合式路面兩種形式。為提高瀝青路面的整體施工質(zhì)量，確保滿足公路路面規(guī)范要求，現(xiàn)擬決定采用SBS改性瀝青進(jìn)行施工，SBS改性瀝青混合料相比于一般瀝青混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，本文主要針對(duì)該高速公路瀝青路面上面層進(jìn)行研究分析。

3 SBS改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)分析

3.1 基質(zhì)瀝青

本項(xiàng)目主要采用的SBS改性瀝青作為膠結(jié)料，利用SBS改性劑與基質(zhì)瀝青進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制備，因此，需選用配伍性更好的基質(zhì)瀝青。本項(xiàng)目選用國(guó)產(chǎn)70#基質(zhì)瀝青作為膠結(jié)料，對(duì)應(yīng)的主要技術(shù)指標(biāo)見表1、表2。

3.2 SBS改性劑

SBS改性劑為一種白色橡膠輕質(zhì)顆粒，均勻摻加至基質(zhì)瀝青后可極大提升瀝青的高溫性能[1]，如圖1所示。購(gòu)置完SBS改性劑后結(jié)合廠家提供的相關(guān)參數(shù)表，對(duì)SBS改性劑進(jìn)行性能檢測(cè)，主要技術(shù)指標(biāo)見表3。

圖1 SBS改性劑

表1 基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

表2 RTFOT后殘留物

表3 SBS改性劑主要技術(shù)指標(biāo)

3.3 礦料

3.3.1 粗集料

在瀝青混合料內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，粗集料通常起到充當(dāng)骨架的作用，現(xiàn)行研究中SBS改性瀝青混合料中所用粗集料大多為礫石和碎石，另外需確保粗集料的表面紋理和粗糙度[2]。本項(xiàng)目中選用的粗集料為玄武巖，對(duì)應(yīng)的主要指標(biāo)如表4所示。

表4 粗集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

3.3.2 細(xì)集料

細(xì)集料主要作用為填充粗集料之間的空隙結(jié)構(gòu)，使整個(gè)混合料處于穩(wěn)定密實(shí)狀態(tài)，本項(xiàng)目主要采用石灰?guī)r研磨制得，其主要指標(biāo)見表5。

表5 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

3.3.3 填料

填料主要作用是讓瀝青膠結(jié)料能更好地附著在集料表面，采用的填料同樣為石灰?guī)r磨制，其摻量控制在2%，對(duì)應(yīng)的主要技術(shù)指標(biāo)見表6。

表6 石灰?guī)r礦粉物理性能試驗(yàn)結(jié)果

3.4 級(jí)配設(shè)計(jì)

對(duì)SBS改性瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其級(jí)配設(shè)計(jì)見表7。

4 SBS改性瀝青混合料施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

瀝青路面施工前，準(zhǔn)備好各項(xiàng)施工原材料，如改性劑、瀝青膠結(jié)料、集料等，嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)范確定混合料配合比設(shè)計(jì)，并對(duì)各項(xiàng)施工原材料進(jìn)行性能檢測(cè)，確保滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求[3]。材料經(jīng)檢查合格并進(jìn)場(chǎng)后，分批分類進(jìn)行存放，并設(shè)置相應(yīng)的遮雨棚，做好防雨防潮措施。瀝青路面施工所用的機(jī)械設(shè)備主要有自卸車、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、灑水車等，施工之前對(duì)各機(jī)械車輛進(jìn)行按照調(diào)試。

表7 瀝青混合料礦料級(jí)配

4.2 混合料拌和及運(yùn)輸

SBS改性瀝青混合料與普通瀝青混合料相比，其拌和溫度要求更高，由于SBS在拌和過(guò)程中需加熱使其溶脹，通常其拌和溫度應(yīng)控制在170℃左右，同時(shí)應(yīng)確保集料的整潔性和干燥性[4]。施工人員及時(shí)對(duì)混合料拌和質(zhì)量和溫度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，不得使用花白料或離析料。采用自卸運(yùn)輸車進(jìn)行混合料運(yùn)輸，裝料前與車廂內(nèi)壁上均勻涂抹一層隔離油，同時(shí)準(zhǔn)備厚實(shí)帆布袋，運(yùn)輸車按照指定路線進(jìn)行。

4.3 混合料攤鋪

嚴(yán)格控制攤鋪厚度和平整度，結(jié)合大于15 m的找平裝置，遵循連續(xù)、均勻、緩慢的原則，嚴(yán)格按照規(guī)范要求設(shè)計(jì)攤鋪速度，確保在2.5 m/min以內(nèi)[5]。SBS改性瀝青混合料在攤鋪過(guò)程，保證其上下面層攤鋪的溫度低于170℃，同時(shí)在攤鋪機(jī)熨平機(jī)兩側(cè)加裝一層橡膠擋板，防止粗集料灑落，并及時(shí)進(jìn)行換填和撒料工作。

4.4 混合料碾壓

采用自動(dòng)噴灑裝置進(jìn)行，碾壓工藝采用振動(dòng)碾壓和靜壓兩種方式相結(jié)合，分為初壓、復(fù)壓、終壓3個(gè)步驟，初壓采用1臺(tái)振動(dòng)壓路機(jī)和攤鋪協(xié)同碾壓1~3遍，碾壓速度控制在4 km/h以下，復(fù)壓采用2臺(tái)壓路機(jī)進(jìn)行揉搓碾壓5遍，碾壓速度控制在3~6 km/h，每個(gè)輪胎氣壓保持一致，終壓采用1臺(tái)壓路機(jī)以靜壓方式收面處理。整場(chǎng)碾壓施工完成后，對(duì)路面溫度及時(shí)檢測(cè)，防止路面出現(xiàn)明顯離析。

4.5 質(zhì)量檢測(cè)

SBS改性瀝青路面施工完畢后，為檢測(cè)其施工質(zhì)量，選用離析狀況作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量觀測(cè)，并采用PQI380無(wú)核密度儀（見圖2）對(duì)施工面離析程度、均勻性以及壓實(shí)度進(jìn)行檢查。檢測(cè)結(jié)果表明，SBS瀝青路面施工完畢后其整體離析控制良好，面層平整度和壓實(shí)度較好，鋪設(shè)出的面層抗離析能力較強(qiáng)，制定的施工參數(shù)滿足實(shí)際施工要求。

圖2 380PQI無(wú)核密度儀

5 結(jié)語(yǔ)

SBS改性瀝青混合料比一般混合料更具有好的路用性能，實(shí)際應(yīng)用中能有效延長(zhǎng)公路使用壽命。本文闡述了SBS改性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，并結(jié)合具體工程重點(diǎn)研究SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)，通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)后得出，SBS改性瀝青混凝土路面具有較高的路用性能，壓實(shí)度、平整度均可較好地滿足規(guī)范要求。