普通公路建設(shè)中SBS 改性瀝青路面的施工技術(shù)

李水財(cái)

（山西省絳縣公路管理段,山西 運(yùn)城 043600）

0 引言

隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展和經(jīng)濟(jì)的快速增長，公路建設(shè)在我國越來越受到重視。公路路面作為交通工具與地面之間的重要接觸面，對行車安全、乘車舒適度以及路面使用壽命都有著至關(guān)重要的影響。SBS 改性瀝青路面作為一種常用的路面材料，廣泛應(yīng)用于公路施工中。其具有優(yōu)異的強(qiáng)度和耐久性，能夠有效承載交通荷載并抵御外界環(huán)境的侵蝕。因此，該文結(jié)合實(shí)例，詳細(xì)闡述SBS改性瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)，對于提高整體路面的性能指標(biāo)意義重大。

1 公路工程概況

某公路工程位于山西省太原市境內(nèi)，總長度為18.3 km，采取雙向四車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)行駛速度80 km/h。該公路技術(shù)指標(biāo)如表1 所示。作為當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?，為保證施工質(zhì)量，結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際情況以及施工所在地氣候特點(diǎn)等因素，采取SBS 改性瀝青混合料作為路面施工材料。

表1 公路工程技術(shù)指標(biāo)

2 SBS 改性瀝青路面施工材料選取

2.1 瀝青材料

該工程選擇SBS 改性瀝青作為瀝青材料，對其質(zhì)量進(jìn)行全面檢測，各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)要求，具體如表2所示[1]。

2.2 粗集料

綜合分析施工特點(diǎn)及氣候變化，該工程瀝青路面材料中粗集料為玄武巖，具有質(zhì)地堅(jiān)硬的特點(diǎn)。在選擇原材料時確保其外觀干凈、無風(fēng)化顆粒，對其性能指標(biāo)予以檢驗(yàn)，均符合技術(shù)要求，如表3 所示。

表3 粗集料性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

2.3 細(xì)集料

該工程將粒徑在4.75 mm以下的機(jī)制砂作為細(xì)集料，對其技術(shù)指標(biāo)予以檢驗(yàn)，如表4 所示，各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)要求[2]。

表4 細(xì)集料性能指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果

2.4 填料

施工中所用填料為礦粉，要確保材料無雜質(zhì)，對其性能指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，均符合技術(shù)要求。其中表觀相對密度要求＞2.6 g/cm3，實(shí)測值為2.7 g/cm3；含水量要求＜1%，實(shí)測值為0.3%；塑性指數(shù)要求＜4%，實(shí)測值為3.2%；親水系數(shù)要求＜1，實(shí)測值為0.4。通過外觀檢查，填料無接團(tuán)情況。

2.5 確定混合料配合比

為保證SBS 改性瀝青材料性能，施工前在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下確定混合料配合比，如下：碎石（9.5～16 mm）∶碎石（6～9.5 m）∶碎石（3～6 mm）∶石屑（0～3 mm）∶礦粉=42 ∶16 ∶15 ∶22 ∶7，確定油石比為4.9%。

3 SBS 改性瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備內(nèi)容

SBS 改性瀝青路面施工準(zhǔn)備是充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢、提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)保障。該工程在人員、材料、機(jī)械等方面的施工準(zhǔn)備內(nèi)容總結(jié)如下：

（1）人員準(zhǔn)備：對參與施工的工作人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)，包括安全操作規(guī)程、施工流程、材料使用等方面的知識和技能培訓(xùn)。確保所有施工人員均掌握SBS 改性瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)，了解重點(diǎn)質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。

（2）材料準(zhǔn)備：根據(jù)材料性能指標(biāo)對瀝青、粗集料、細(xì)集料、填料等材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料禁止入場。拌和站的施工原材料做好分類貯存與防護(hù)，避免因環(huán)境等因素出現(xiàn)質(zhì)量變化。

（3）機(jī)械準(zhǔn)備：檢查并保養(yǎng)施工所需的機(jī)械設(shè)備，如瀝青攪拌車、銑刨機(jī)、壓路機(jī)等。確保設(shè)備運(yùn)行正常并進(jìn)行必要的維修和調(diào)整。

3.2 基層處理施工

在施工前，對路面基層進(jìn)行全面清掃，清除雜物、碎石等，同時檢測基層的壓實(shí)度和平整度。對于基層上存在凸起或者凹陷的地方，進(jìn)行壓實(shí)或填補(bǔ)處理，以確保基層的平整度。如果基層的壓實(shí)度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，及時進(jìn)行補(bǔ)壓處理。完成基層的初步清掃后，均勻地噴灑涂層油，針入度應(yīng)在100 g 以上[3]。針對大面積位置，可以使用機(jī)械進(jìn)行噴灑，無法使用機(jī)械噴灑的位置則采用人工輔助的方式進(jìn)行噴灑。噴灑涂層油后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，為上層施工做好準(zhǔn)備。

3.3 SBS 瀝青混合料拌和施工

該工程在距離項(xiàng)目主線7.5 km 且遠(yuǎn)離居民區(qū)的位置對拌和站予以規(guī)劃，對拌和場地以半剛性水穩(wěn)材料做硬化處理，確保拌和現(xiàn)場無積水，地基承載力良好。為保證材料質(zhì)量，材料到達(dá)拌和現(xiàn)場后，根據(jù)不同材料類型進(jìn)行分類存放，隔擋設(shè)置放置在集料之間，以免不同參數(shù)的集料混合。所用拌和設(shè)備生產(chǎn)能力為200 t/h，拌和作業(yè)前，對設(shè)備性能予以調(diào)試，避免在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障。同時，在正式生產(chǎn)前，對混合料的油石比誤差進(jìn)行測定，確保其不超過±0.3%。對拌和站粉塵排泄量予以測定，確保低于200 mg/m3。

在SBS 瀝青混合料拌和生產(chǎn)過程中，為保證級配參數(shù)符合要求，分別使用規(guī)格為19.5 mm、13 mm、9.5 mm、4.75 mm 的篩網(wǎng)對集料予以過篩。為保證生產(chǎn)過程中瀝青材料溫度達(dá)到160～180 ℃，使用導(dǎo)熱油對其進(jìn)行加熱，嚴(yán)格控制干拌時間在5 s 以上，濕拌時間在45 s 以上，確?；旌狭习韬途鶆?，無花白料出現(xiàn)。拌和站工作人員每天對瀝青混合料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，完善施工記錄，為施工質(zhì)量控制提供依據(jù)。

3.4 SBS 瀝青混合料裝載及運(yùn)輸

為保證施工作業(yè)連續(xù)性，該工程結(jié)合現(xiàn)場施工進(jìn)度，共計(jì)規(guī)劃12 輛30 t 自卸車輛，確?，F(xiàn)場至少有5 輛車等待卸料?；旌狭涎b載前，對車廂內(nèi)部進(jìn)行全面清理，將隔離劑均勻涂刷在底板位置，避免卸料時出現(xiàn)混合料黏結(jié)現(xiàn)象，裝載前對車廂中的積水進(jìn)行清理。為避免裝料過程中混合料出現(xiàn)離析情況，駕駛員控制車輛前、中、后移動車廂。裝載完成后，通過自動稱重系統(tǒng)稱重并對混合料溫度進(jìn)行測量、記錄。為避免混合料在運(yùn)輸過程中受到污染或者因?yàn)榄h(huán)境因素導(dǎo)致溫度驟降，在車廂上方全面覆蓋保溫防水材料，要求駕駛員沿著既定路線，始終保持勻速行駛，在約定時間內(nèi)及時到達(dá)現(xiàn)場[4]。自卸車輛達(dá)到現(xiàn)場后，施工人員對材料溫度、性能等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)無誤后安排其在指定位置等待卸料，在攤鋪機(jī)推動下有序卸料。到達(dá)現(xiàn)場后，如經(jīng)施工人員檢查發(fā)現(xiàn)瀝青混合料出現(xiàn)明顯骨料離析或者大量花白料的情況，及時安排車輛將材料運(yùn)送至拌和站，重新拌和后運(yùn)輸。

3.5 SBS 瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

該工程SBS 瀝青攤鋪施工設(shè)備為ABG423 型攤鋪機(jī)，具有液壓無級調(diào)節(jié)裝置和電子控制系統(tǒng)，在攤鋪過程中可實(shí)現(xiàn)自動找平。

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)技術(shù)要點(diǎn)總結(jié)如下：①攤鋪前將基層中泥土、灰塵等雜物徹底清理干凈，掃除積水后使用吹風(fēng)機(jī)吹干。對路面中線和高程參數(shù)予以復(fù)測，對改性乳化瀝青黏層油予以灑布，該工程灑布量為0.4～0.6 kg/m3，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前確保乳化瀝青已經(jīng)處于乳化狀態(tài)。②為有效控制攤鋪層的平整度和高程參數(shù)，在沿線范圍內(nèi)設(shè)置高程控制線，為攤鋪?zhàn)鳂I(yè)形成指引。③為提高路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)效率，該工程采取兩臺型號相同的攤鋪機(jī)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，以梯隊(duì)形式有序施工，兩臺攤鋪機(jī)的距離為5 m，相鄰攤鋪面的重疊寬度為5～10 cm，有效預(yù)防冷接縫問題的形成，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)現(xiàn)場如圖1 所示。④下面層攤鋪施工前，設(shè)置帶油鋼絲繩作為指引，鋼絲繩沿線以3～5 m 為間隔設(shè)置支撐體系，避免因?yàn)橹瘟Σ蛔銓?dǎo)致鋼絲繩彎曲而影響攤鋪厚度。⑤在中上面層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時，配合使用9～12 m 浮動基準(zhǔn)梁，及時清除平衡梁黏料情況，避免隨著施工的進(jìn)行而影響表面平整度。⑥如果熨平板和瀝青混合料之間存在較大的溫度差，熨平板在接觸混合料時可能會產(chǎn)生冷粘現(xiàn)象，或者在熨平板上形成裂紋。如果繼續(xù)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，會導(dǎo)致攤鋪面出現(xiàn)裂紋問題，對工程質(zhì)量造成不良影響。因此，該工程進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前，要對熨平板裝置進(jìn)行預(yù)先加熱處理，每次預(yù)熱的時間為15～30 min。在低溫天氣條件下，適當(dāng)延長預(yù)熱時間，確保熨平板的溫度高于130 ℃，以使熨平板與瀝青混合料之間的溫度差最小化。⑦大規(guī)模施工前，選擇沿線范圍內(nèi)500 m 路段進(jìn)行試驗(yàn)段攤鋪，確定最佳的松鋪系數(shù)，為后續(xù)施工提供指導(dǎo)。⑧施工過程中安排專人負(fù)責(zé)車輛的指揮，確保車輛間距合理，有序施工，避免碰撞。⑨當(dāng)機(jī)械行進(jìn)速度較快時，熨平板在前進(jìn)過程中會對混合料產(chǎn)生沖擊力，導(dǎo)致混合料中的粗集料發(fā)生位移。這樣就會在攤鋪面上產(chǎn)生孔洞，從而使表面不平整。因此，該工程控制攤鋪機(jī)行進(jìn)速度在2～4 m/min 的范圍內(nèi)，保持?jǐn)備伱娴钠秸?。⑩環(huán)境溫度會影響SBS 瀝青混合料攤鋪效果，因此，該工程為強(qiáng)調(diào)質(zhì)量控制，若環(huán)境溫度不足10 ℃則要求停止施工。若混合料完成攤鋪但未及時碾壓被雨水淋濕，由施工人員人工將濕料鏟除，更換新的混合料后繼續(xù)進(jìn)行碾壓密實(shí)。

圖1 SBS 改性瀝青路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

3.6 SBS 瀝青路面碾壓施工

碾壓施工是提高路面平整度和壓實(shí)度的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，該工程路面碾壓施工分初壓、復(fù)壓、終壓三個步驟進(jìn)行，各步驟所使用的壓路機(jī)類型、碾壓模式以及速度和遍數(shù)如表5 所示。

表5 碾壓施工參數(shù)和技術(shù)要點(diǎn)

碾壓施工技術(shù)要點(diǎn)如下：①初壓是碾壓作業(yè)的第一個環(huán)節(jié)，初壓過程中的熱壓作用可以促使瀝青混合料中的黏合劑迅速固化，增加路面的抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性。早期固化有助于防止瀝青混合料表面出現(xiàn)損壞，提高路面的耐久性和使用壽命。同時，初壓能夠?qū)r青混合料中的空氣驅(qū)逐出來，減少空隙率，為后續(xù)的進(jìn)一步壓實(shí)作業(yè)打下良好基礎(chǔ)。該工程初壓施工時，確?；旌狭蠝囟仍?30 ℃以上，壓路機(jī)在既定路線下勻速行進(jìn)。②復(fù)壓能夠?qū)⒊鯄哼^程中未完全壓實(shí)的瀝青料重新壓實(shí)，填充空隙，提高路面的密實(shí)度。將初壓過程中形成的凸起和波紋等表面不平整處進(jìn)行修整，使路面更加平整。使瀝青料的黏附性得到改善，顆粒之間相互融合，形成一個更加堅(jiān)固的路面結(jié)構(gòu)。該工程復(fù)壓時，確保瀝青混合料溫度在110～120 ℃之間，緊跟初壓進(jìn)行復(fù)壓。③終壓是碾壓作業(yè)的最后一環(huán)，能夠?qū)r青混合料表面的不平順處進(jìn)行修整和壓實(shí)，使路面更加平坦。進(jìn)一步壓緊和穩(wěn)固路面，有效減少瀝青路面變形的可能性。該工程終壓時，混合料溫度不得低于80 ℃，以消除碾壓輪跡為技術(shù)要點(diǎn)。④壓路機(jī)停止前需減速慢行一段時間，不可突然急剎車。為避免過度擠壓混合料導(dǎo)致變形，禁止在同一水平面上折回，確保碾壓作業(yè)連續(xù)性。⑤瀝青混合料具有一定黏性，為避免粘輪問題出現(xiàn)，該工程在碾壓作業(yè)前，向碾壓輪位置均勻噴水，不使用柴油或者水流的原因是避免對SBS 改性瀝青混合料的性能產(chǎn)生影響[5]。⑥壓路機(jī)行駛在已經(jīng)成型的路段時，需關(guān)閉振動裝置。面層碾壓施工作業(yè)，如圖2 所示。⑦接縫位置的碾壓是碾壓作業(yè)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，該工程在碾壓橫向接縫位置時，指導(dǎo)雙鋼輪壓路機(jī)的行進(jìn)方向和路面中線方向保持垂直后碾壓。同時，為保證接縫位置碾壓得更加充分，在攤鋪層的外側(cè)放置與攤鋪層標(biāo)高相同的枕木，便于機(jī)械的行走。在實(shí)際施工時，壓路機(jī)所處位置已處于壓實(shí)狀態(tài)，此時嚴(yán)格控制其對新鋪混合料的伸入寬度，每次碾壓作業(yè)時向新鋪層逐漸靠近，直至完全在新鋪層的路面上，完成橫向接縫碾壓。⑧在對縱向接縫碾壓時，引導(dǎo)壓路機(jī)行走在已經(jīng)完全壓實(shí)的路面上，跨縫10～15 cm 對新鋪層進(jìn)行碾壓，強(qiáng)化接縫位置碾壓效果。

圖2 SBS 改性瀝青路面碾壓作業(yè)

3.7 接縫位置施工處理

該工程梯隊(duì)作業(yè)時所形成的縱向接縫以熱接縫工藝進(jìn)行處理，前一幅路面預(yù)留出10～20 cm 寬度位置不進(jìn)行碾壓。相鄰作業(yè)面以此為基準(zhǔn)面進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，相鄰作業(yè)面在碾壓時進(jìn)行跨縫，確保結(jié)合位置碾壓密實(shí)。

橫向接縫處理時，對于中面層和下面層采取斜接縫工藝，將接縫位置的搭接長度控制為40～80 cm，對搭接表面進(jìn)行全面清理，均勻涂刷一層黏層油后，對混合料予以攤鋪。完成接縫處理后，將比壓實(shí)層高的集料清理掉，以細(xì)料進(jìn)行填補(bǔ)并進(jìn)行全面碾壓。上面層接縫實(shí)施平接縫工藝，控制上下層的接縫位置距離在1 m 以上，確保接縫平順，使用3 m 靠尺對端部位置的平整度進(jìn)行核查。

4 SBS 改性瀝青路面施工質(zhì)量控制對策

4.1 合理控制SBS 改性瀝青混合料溫度

SBS 改性瀝青混合料對施工作業(yè)溫度有著較高的要求，該工程在各施工階段均強(qiáng)調(diào)混合料溫度的控制，具體如表6 所示。在施工作業(yè)環(huán)節(jié)，科學(xué)安排各項(xiàng)施工工序，將瀝青混合料溫度作為質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)之一，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的全過程控制。

表6 SBS 改性瀝青混合料溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

4.2 嚴(yán)格控制混合料離析現(xiàn)象

混合料離析會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，縮短面層的使用壽命。該工程離析預(yù)防措施如下：①根據(jù)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制材料級配等級，依據(jù)配合比設(shè)計(jì)完成混合料拌和。②控制混合料拌和時間不超過45 s，避免長時間拌和導(dǎo)致骨料離析。③混合料裝載時，要求車輛緩慢前后移動，避免一點(diǎn)裝料產(chǎn)生較大的落差而離析。

5 SBS 改性瀝青路面施工質(zhì)量檢測結(jié)果

完成SBS 改性瀝青混凝土路面施工后，從壓實(shí)度和平整度兩項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)施工質(zhì)量。

5.1 壓實(shí)度檢測

在壓實(shí)度檢測時，于沿線范圍內(nèi)選擇6 個樁位，分別對左右邊緣和中線位置以鉆芯取樣法對壓實(shí)度予以檢測，匯總數(shù)據(jù)如表7 所示，各測點(diǎn)位置壓實(shí)度均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

表7 各樁位壓實(shí)度檢測

5.2 平整度檢測

平整度檢測方法為3 m 直尺法，共計(jì)選擇6 個測點(diǎn)，經(jīng)檢驗(yàn)各測點(diǎn)位置平整度均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如表8 所示。

表8 各測點(diǎn)平整度檢測

6 結(jié)語

綜上所述，SBS 改性瀝青混凝土具有良好的抗應(yīng)力裂縫擴(kuò)展和疲勞性能，能夠有效延長路面的使用壽命。太原市某普通公路采取SBS 改性瀝青路面，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)施工技術(shù)工藝，強(qiáng)調(diào)技術(shù)控制，路面平整度和壓實(shí)度均達(dá)標(biāo)，通車至今未出現(xiàn)明顯質(zhì)量病害。SBS 改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)可以提高路面的力學(xué)性能、耐久性能和使用壽命，改善行車環(huán)境，促進(jìn)交通安全和公路工程的可持續(xù)發(fā)展。