DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2025.21.046
關(guān)鍵詞:SBS改性;瀝青路面;施工工藝;施工質(zhì)量;平整度中圖分類號: 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2025)21-0193-04
Abstract: Inorder toensure thesafetyof highwaypavement,thispaper takes the SBSmodifiedasphalt pavementof a certainlevelof highwayengineringasanexample,andanalyzestheconstructiontechnologyofSBSmodifiedasphalt pavement fromtheaspectsof modifedasphaltproduction,mixratiodesign,andasphaltconcretemixing,transportation,paving,and compaction.Aftertheconstructioniscompleted,thestandarddeviationofflatnessandcompactionoftheasphaltpavementare inspected,andtheinspectionresultsallmettheequirementsoftespecification.Theresearchresultscanprovideeferencefor the construction of similar asphalt pavement.
Keywords:SBS modification;asphalt pavement;construction technology;construction quality;flatnes
瀝青路面具有行車舒適、噪音低、施工和養(yǎng)護(hù)簡單等優(yōu)勢,在公路工程中應(yīng)用廣泛。近年來,我國汽車保有量逐年增加,公路沿線的重載車輛、超載車輛等越來越多,給瀝青路面的性能提出更高的要求。如瀝青路面的路用性能不足,在車輛荷載作用下容易產(chǎn)生開裂、車轍、坑槽等病害,影響行車安全和舒適。為了解決這一問題,很多高等級公路開始應(yīng)用改性瀝青路面。SBS改性路面是最常用的改性路面,其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂縫、水穩(wěn)定性、疲勞性等比普通瀝青路面要高很多。因此,進(jìn)一步研究SBS改性瀝青路面施工技術(shù)具有重要意義。
1工程概況
1.1瀝青路面設(shè)計參數(shù)
本文依托項目為一級公路工程,其起點與縣道相接,終點與國道G205相接,路線全長約 7.6km ,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道,整體式路基寬 21.5m ,設(shè)計速度為80kmh ,設(shè)計荷載為公路I級,路面為瀝青混凝土路面,路面結(jié)構(gòu)層厚度為 68cm ,路面結(jié)構(gòu)組合:SBS改性瀝青混凝土AC-13C(上面層) +SBS 改性瀝青混凝土AC-20C(中面層) + 普通瀝青混凝土AC-25(下面層) + 水泥穩(wěn)定碎石(基層) + 低劑量水泥穩(wěn)定碎石(底基層) + 級配碎石(墊層),如圖1所示。
考慮現(xiàn)狀交通量、交通組成、發(fā)展趨勢、超載現(xiàn)象及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對交通增長率的影響,將各級軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載 100kN ,四車道15年內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次為 1.22×107 次,屬于重交通,半剛性基層的設(shè)計彎沉為 23.0(0.01mm) 。
1.2 氣候氣象條件
該地區(qū)屬季風(fēng)氣候區(qū),年降雨量大,全年平均降雨量在 1500~2000mm (大部分降雨集中在雨季),平均相對濕度為 72%~85% 。同時,夏季高溫持續(xù)時間長,極端最高氣溫在 39.0°C 以上,瀝青路面的最高使用溫度可達(dá)到 65~70°C ,對瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性提出了很高的要求。
2SBS改性瀝青路面施工工藝要點
該公路的SBS改性瀝青路面使用熱拌瀝青混凝土,其施工工藝要點包括改性瀝青生產(chǎn)、配合比設(shè)計、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實、養(yǎng)護(hù)等,具體施工過程如圖2所示。
2.1SBS瀝青混凝土生產(chǎn)和配合比設(shè)計
2.1.1 SBS改性瀝青生產(chǎn)
SBS改性瀝青生產(chǎn)采用高速剪切法,包括溶脹、分散、發(fā)育3個階段,具體過程如圖3所示。SBS改性瀝青生產(chǎn)的每個階段對溫度的要求不同。一般情況下,溶脹溫度控制在 165~175°C ,分散溫度控制在 175°C ,發(fā)育溫度控制在 165°C 生產(chǎn)好的SBS改性瀝青要放入密封的儲存罐,防止空氣對其產(chǎn)生高溫氧化作用。同時,儲存罐要進(jìn)行保溫,確保SBS改性瀝青保持一定溫度,防止離析。
2.1.2 配合比設(shè)計
設(shè)計文件給出的SBS改性瀝青路面配合比是基于規(guī)范,不能直接用于施工。施工單位在施工路面前,要在現(xiàn)場開展配合比設(shè)計,具體順序如下:目標(biāo)配合比設(shè)計 $$ 生產(chǎn)配合比設(shè)計 $$ 生產(chǎn)配合比驗證。SBS改性瀝青混凝土配合比設(shè)計時選用的材料必須是實際施工使用的代表性材料,不得將物理力學(xué)性能不合格的材料用于配合比設(shè)計。同時,生產(chǎn)配合比要針對每臺拌和機(jī)進(jìn)行,嚴(yán)禁多臺拌和機(jī)使用同一生產(chǎn)配合比。
2.2瀝青混凝土拌和
該公路SBS改性瀝青混凝土拌和建議使用間歇式拌和機(jī)(有二級除塵裝置),并配備計算機(jī)設(shè)備,在拌和期間逐盤采集拌和量、拌和溫度等參數(shù)。在正式拌和前,要對拌和機(jī)進(jìn)行標(biāo)定自校,校正無誤后,才能用于施工。
SBS改性瀝青混凝土拌和的關(guān)鍵是控制加熱溫度和拌和時間
由于基質(zhì)中加入了SBS改性劑,高溫性能明顯提升,加熱溫度可比JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求值提高 10~15°C ,瀝青的加熱溫度要控制在 165~175°C. 集料的加熱溫度要控制在 175~190°C ;瀝青混凝土的出廠溫度要控制在 165~175°C 。如瀝青混凝土出廠溫度過高,要將其廢棄。
同時,SBS改性瀝青混凝土的拌和時間要高于普通瀝青混凝土,但也不宜過長,防止材料在拌和期間老化,影響其路用性能。結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗,拌和時間控制在55s左右,其中干拌10s、濕拌 45s
最終,拌和成的SBS改性瀝青要均勻一致,無白花料,無粗細(xì)料離析和結(jié)塊現(xiàn)象,不符合要求時應(yīng)廢棄。
2.3瀝青混凝土運(yùn)輸
2.3.1 運(yùn)料車數(shù)量
該公路SBS改性瀝青混凝土拌和使用載重量大于20t的自卸式汽車,運(yùn)輸車輛數(shù)量要結(jié)合拌和樓的拌和能力、運(yùn)料時間等確定,可用公式(1)估算。
式中: 為運(yùn)輸車輛數(shù)量; a 為儲備系數(shù),取 1.2;t1 為運(yùn)輸車到施工現(xiàn)場的往返時間, min;t2 為運(yùn)輸車裝卸料和等待時間, min;T 為拌和一車瀝青混凝土所需時間, min 。
2.3.2 運(yùn)輸過程控制
在運(yùn)輸前,要先提前規(guī)劃至少2條運(yùn)輸線路,以免運(yùn)料車在運(yùn)輸途中長時間擁堵,導(dǎo)致SBS改性瀝青混凝土溫度下降過多。同時,要將運(yùn)料車清理干凈,并在車廂底板和側(cè)面涂抹一層防黏劑(不得有積液),防止熱的瀝青混凝土與車廂黏結(jié)在一起;在運(yùn)輸期間,宜覆蓋 1~ 2層氈布,對SBS改性瀝青混凝起到保溫、防雨、防污染的作用。
運(yùn)料車到施工現(xiàn)場后,要將輪胎底部的泥土等臟物清理干凈,防止雜物污染路面。運(yùn)料車應(yīng)在距攤鋪機(jī)前200mm 左右停下,空擋等候,由攤輔機(jī)推動運(yùn)料車卸料,且每次卸料必須倒凈,防止底部硬結(jié)。
2.4瀝青混凝土攤鋪
該公路路面較寬,可采用2臺同型號的攤鋪機(jī)分幅攤鋪,且兩幅之間重疊 5~10cm ,攤鋪機(jī)前、后間距應(yīng)小于 20m 。
2.4.1攤鋪溫度
在攤鋪前 0.5~1h ,要將熨平板預(yù)熱至 100°C ,防止熨平板與SBS改性瀝青混凝土黏結(jié)在一起。同時,要根據(jù)下臥層表面溫度、層厚等判斷SBS改性瀝青混凝土溫度是否滿足攤鋪要求。如不滿足表1要求,則材料不能用于攤鋪。
2.4.2 攤鋪過程控制
首先,SBS改性瀝青路面在攤鋪時必須找平,上面層用平衡梁找平,中面層或下面層用鋼絲層控制高程找平
其次,在路面攤鋪期間,攤鋪速度是影響路面攤鋪質(zhì)量的重要因素。如攤鋪速度不均勻,路面平整度差,影響行車舒適性;如攤鋪速度過快,路面的預(yù)壓實度不足。因此,SBS改性瀝青路面宜均勻、緩慢的攤鋪,攤鋪速度可控制在 。需注意,攤鋪機(jī)在中途不得隨意停機(jī)、掉頭、變化攤鋪速度,防止對路面出現(xiàn)波浪、拖痕等問題。
最后,SBS改性瀝青路面鋪筑時應(yīng)盡量避開雨季,已攤鋪的瀝青層因遇雨未行壓實的應(yīng)予以鏟除。
2.5 瀝青混凝土壓實
2.5.1 壓實過程控制
SBS改性瀝青路面的壓實是分階段進(jìn)行的,具體可分為初壓、復(fù)壓、終壓。初壓要緊跟攤鋪作業(yè),是為了整平瀝青混凝土;復(fù)壓要緊跟初壓,為了使瀝青混合料密實、穩(wěn)定,是SBS改性瀝青路面壓實的關(guān)鍵過程;終壓要緊跟復(fù)壓,是用于消除路面輪跡。不同壓實階段,對壓路機(jī)、壓實溫度、壓實遍數(shù)、壓實速度等要求不同,具體見表2。
如SBS改性瀝青路面位于直線段,壓路機(jī)要按\"從兩側(cè)向中間\"的順序壓實,防止路面邊緣因壓實不足而松散;如SBS改性瀝青路面位于曲線段,尤其是超高橫坡大的小半徑曲線段,壓路機(jī)要按“從內(nèi)側(cè)向外側(cè)”的順序壓實,防止路面內(nèi)側(cè)因壓實不足而松散。
2.5.2 特殊位置壓實
在陡坡、交叉口等特殊位置,SBS改性瀝青路面的壓實難度更大。
在陡坡路段,SBS改性瀝青混凝土受到的合力沿坡面向下,有向下滑動的趨勢。因此,陡坡路段的路面要先用輕型壓路機(jī)預(yù)壓,使材料受力達(dá)到平衡狀態(tài)。隨后,再按正常路段進(jìn)行碾壓。
同時,交叉口空間小,如用壓路機(jī)攤鋪SBS改性瀝青路面需頻繁停機(jī)、起步,不利于路面平衡度控制。因此,交叉口的瀝青路面可人工攤鋪或碾壓。
2.6 路面接縫處理
SBS改性瀝青路面分幅施工,會存在縱向接縫。同時,路面施工并不是 24h 連續(xù)的,會存在橫向接縫。如果路面接縫處理不當(dāng),會影響路面整體性能。
2.6.1 縱向接縫處理
SBS改性瀝青路面的縱縫可采用熱接縫,上下層的縱縫要錯開至少 150mm ,并將已鋪部分留下 100~ 200mm 寬暫不碾壓,作為后續(xù)部分碾壓的基準(zhǔn)面,然后作跨縫碾壓以消除縫跡。如因特殊原因必須使用冷接縫,上下層的縱縫要錯開至少 300mm ,并加設(shè)擋板,待SBS瀝青路面冷卻后再使用切割機(jī)切出縱縫
2.6.2 橫向接縫處理
該公路屬于一級公路,路面表面層的橫向接縫應(yīng)使用垂直平接縫,中面層和下面層可使用斜接縫,如圖4所示。
表4檢查結(jié)果表明: ?K0+000-K1+000 段SBS改性瀝青路面的上面層、中面層、下面層的平整度標(biāo)準(zhǔn)差平均值分別為 0.56,1.06,1.32mm ,壓實度平均值為94.2% ,均滿足規(guī)范要求,說明該公路瀝青路面的施工質(zhì)量較好。
對于平接縫,可用切割機(jī)制作,切割時間應(yīng)選擇路面未冷透時,且切割不得損壞下層路面結(jié)構(gòu)。切割平接縫產(chǎn)生的泥水必須清理干凈。在鋪筑新SBS改性瀝青混凝土?xí)r要使混合料接頭軟化,要先橫向碾壓、再縱向碾壓,充分壓實使新鋪路面和已壓實路面形成一個整體。
對于斜接縫,其搭接長度取決于層厚。層厚越大,搭接長度越長。該公路SBS改性路面的中面層和下面層斜接縫的搭接長度控制在 0.4~0.8m ,并在搭接處灑少量黏層油。
3SBS改性瀝青路面施工質(zhì)量檢測
3.1施工質(zhì)量檢查要求
SBS改性瀝青路面施工期間,要開展施工質(zhì)量檢驗。由JTGF40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》可知,SBS改性瀝青路面應(yīng)重點檢查厚度、寬度、橫坡、平整度、壓實度和縱斷面高程等。平整度、壓實度對瀝青路面的行車舒適和安全影響最大,其具體要求如下:該公路為一級公路,上面層、中面層、下面層的平整度標(biāo)準(zhǔn)差要分別小于 1.2、1.5、1.8mm ,壓實度不小于 93% (最大理論密度)。
3.2施工質(zhì)量檢查結(jié)果
SBS改性瀝青路面的每個檢查區(qū)段內(nèi)用連續(xù)平整度儀測量平整度標(biāo)準(zhǔn)差,用鉆芯法檢查路面的壓實度,具體檢查方法參考JTG3450—2019《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》,不再贅述。以 段SBS改性瀝青路面試驗段為例,共劃分5個檢查區(qū)段(每個檢查區(qū)段長 200m ,分別編號為1~5,平整度標(biāo)準(zhǔn)差和壓實度檢查結(jié)果見表3。
4結(jié)論
文章以某一級公路工程SBS改性瀝青路面為例,分析了其施工工藝要點,并對其施工質(zhì)量進(jìn)行評價,得到以下研究成果。
1)SBS改性瀝青生產(chǎn)采用高速剪切法(溶脹、分散、發(fā)育3個階段),生產(chǎn)后要密封保存、并保溫。
2)SBS改性瀝青的拌和溫度不宜過高,拌和時間不宜過長,以免材料老化。同時,瀝青路面在運(yùn)輸期間要防止材料與車廂黏結(jié),并覆蓋氈布防雨、防污染。
3)對于一級公路,SBS改性瀝青路面宜分幅緩慢、均勻攤鋪,壓實要分初壓、復(fù)壓、終壓3個階段進(jìn)行,并控制好壓實溫度、壓實遍數(shù)、壓實速度等參數(shù)。
4)SBS改性瀝青路面的縱縫可采用熱接縫,橫縫可使用平接縫或斜接縫,接縫施工時要騎縫碾壓。
5)SBS改性瀝青路面施工期間,要重點檢查平整度和壓實度。如檢查質(zhì)量不合格,應(yīng)返修或挖除重鋪。
參考文獻(xiàn):
[1]史紅香SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)在公路工程施工中的運(yùn)用[J].四川建材,2024,50(12):175-177.
[2]楊康.路橋工程中SBS改性瀝青路面鋪設(shè)施工技術(shù)研究[J].工程機(jī)械與維修,2024(11):155-157.
[3]夏饒鎖.公路工程SMA改性瀝青路面施工技術(shù)[J.工程建設(shè)與設(shè)計,2024(16):215-217.
[4]王國安.改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].交通科技與管理,2024,5(15):80-82.
[5]王斌.山區(qū)公路改擴(kuò)建SBS改性瀝青路面施工技術(shù)研究[J].四川建材,2024,50(6):161-163.
[6]王芳.SBS改性瀝青在路面透封層施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].遼寧省交通高等??茖W(xué)校學(xué)報,2023,25(6):6-9.
[7]龔益民.市政道路工程改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)[J]運(yùn)輸經(jīng)理世界,2024(15):46-48.
[8]于偉.公路工程SBS改性瀝青路面施工關(guān)鍵技術(shù)[J]交通世界,2024(13):121-123.
[9]郭偉,孫慶珠,張慧.SBS改性瀝青路面施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù)[J中國公路,2023(24):107-109.