SBS改性沥青混合料的施工工艺及质量控制分析

(整期优先)网络出版时间:2014-10-20
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SBS改性沥青混合料的施工工艺及质量控制分析

孙洪福

孙洪福烟建集团有限公司市政公路综合管理处烟台264003

[摘要]近年来,SBS改性沥青应用越来越广泛,为进一步指导SBS改性沥青混合料的施工应用,本文首先分析了SBS改性沥青的生产、运输、储存等生产工艺,并在此基础上,对沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等施工工艺进行全面分析,提出相关施工方法和注意要点,为SBS改性沥青混合料的施工应用提供参考依据。

[关键词]道路工程;SBS;沥青混合料;施工工艺

0引言自改革开放以来,国民经济快速发展,道路建设规模不断扩大,交通量越来越大,对路面的性能提出了更高的要求。改性沥青作为一种能够有效提升沥青性能的途经,受到国内外研究者的关注,其中SBS改性沥青的应用最为广泛[1]。针对SBS改性沥青混合料的在实际工程中应用,本文以山东某一级公路建设为依托,首先分析SBS改性沥青生产工艺,在此基础上,全面分析SBS改性沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等施工工艺,为SBS改性沥青在公路工程中的施工应用提供参考依据。

1施工准备SBS改性沥青混合料施工的施工前准备工作主要包括内容如下:(1)首先要检查好道路的路基和路面基层的施工质量。检查路基和基层的相关指标,保证符合规范要求,从而为沥青面层的施工提供保障。

(2)对沥青混合料拌和所使用的集料、结合料以及沥青做好检查工作,尤其是重点对SBS改性沥青、矿粉、抗滑石料等材料的自检工作,确保原材料的使用质量,不合格的材料禁止使用。

(3)做好施工机械与配件的准备工作。做到拌和、运输、摊铺、碾压设备能力相配套,在工程施工之前要做好机械的试机、保养、调试等工作,保证在施工过程中不出现问题,以免影响施工进度和施工质量。

需要配备的机械设备如表1所示:表1施工需准备的机械设备

2试验段的设计与施工在大面积的路面施工之前的一周需要铺筑试验段,通常试验段的长度为200米。铺筑试验段的目的是进一步确定混合料的生产配合比和施工工艺,同时对施工机械的配置进行测试,以确保施工组织设计的完善。进行沥青混合料铺筑的关键环节是混合料的拌和和碾压,因为SBS改性沥青对温度的要求较高,所以温度是对混合料性能的一个非常关键的影响因素。

3SBS改性沥青的生产工艺SBS改性沥青在生产厂的装车温度必须保持在160℃以上,运到混合料拌和场的温度不应低于140℃,运输车辆须在24h内运到指定地点,并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。

SBS改性沥青的储存温度应保持在150℃左右,若温度低于规范要求时,SBS改性沥青的粘度过大,从而导致沥青罐的油管路堵塞,最后只能停产修理。沥青热拌厂应尽量少储存SBS改性沥青,做到随进随用,用时多存,不用时少存,存贮时不宜超过24h。当一天的施工任务完成后,应尽量用完罐中的沥青,或者给沥青罐加满沥青,或把剩余的少量沥青抽到其他储存罐内,以减少沥青与空气接触的表面积,从而防止沥青老化。沥青拌和厂储存罐大部分为卧式,为保证SBS改性沥青的均匀性,应在贮存罐顶部安装搅拌器,或用贮存罐中的自带搅拌器每3h搅拌一次,搅拌时间20min/次。

4SBS改性沥青混合料的施工工艺4.1SBS改性沥青混合料的拌和为确保SBS改性沥青混合料的拌和质量,一定要准确控制沥青用量,通常采用间歇式拌和机拌和。沥青混合料的拌和必须均匀,只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中,才能充分发挥其效能。拌和步骤:(1)各种热集料按设定重量投入搅拌仓,干拌;(2)喷入改性沥青;(3)湿拌;(4)出料进入混合料储存仓。

SBS改性沥青混合料拌和时间以改性沥青能均匀裹覆矿料的程度为标准,并通过试验确定。改性沥青混合料拌和时间比普通沥青混合料多5-10s,一般情况下,干拌不少于7s,湿拌为45-55s。[2]因为SBS改性沥青的粘度较大,其混合料的拌和温度应比普通沥青混合料增加15℃左右,沥青的加热温度掌握为165℃-175℃;集料的加热温度为175℃-190℃;混合料出料温度应控制在170℃-180℃,如果温度超过190℃时,SBS改性沥青混合料就开始老化。当混合料的温度超过195℃,应将其废弃。在施工中,假如对SBS改性沥青的加工温度或SBS改性沥青混合料的拌和温度控制不合理,当路面完工1-2月后在轮迹带就会出现宽度小于5mm、长度10cm-600cm不规则的细裂缝。与普通沥青混合料相比,改性沥青混合料因为受到拌和时间增加的影响,导致拌和机生产效率受到影响,在进行混合料拌和能力计算时需充分考虑,确保不影响摊铺速度,引起施工停顿。

4.2SBS改性沥青混合料的运输为保证SBS改性沥青混合料的摊铺温度,应采用大吨料自卸车运输,需注意下述几点要求:(1)自卸汽车车厢不得有漏油、漏料问题。

(2)运料车运输过程中采取加盖棉被、苫布等有效的保温措施,拌和站应配专人负责覆盖棉被,卸料时方可揭开。

(3)为防止沥青与车厢板粘接,车厢侧板和底板涂一薄层隔离剂或用喷雾器在车厢内侧喷涂柴油水(柴油与水的比例为1:3),但要确保无余液积聚在车厢底部。

(4)开始摊铺时,现场待卸料车辆不少于5辆,以确保连续摊铺。

(5)运料车接料时,应按前、后、中三次移动装料,从而减少离析现象。

(6)运料车应在摊铺机前10-30cm处停车,不得撞击摊铺机,卸料过程中应挂空挡,依靠摊铺机的推动作用前进。

(7)运料车在对摊铺机卸料完成后,要检查车厢后挡板挂钩是否挂好,避免漏料。

4.3SBS改性沥青混合料的摊铺(1)摊铺前必须将工作面清扫干净,若用水冲洗后,则必须晒干后才能进行摊铺作业,如下层路面已进行了行车碾压,摊铺前需撒铺粘层油,使用量为0.3L/m2。

(2)改性沥青混合料的压实系数要远小于普通的沥青混凝土,根据试铺段的数据来确定松铺系数,摊铺过程中应随时检查摊铺层厚及路拱横坡,若达不到要求,立即进行调整。

(3)由于使用了SBS改性沥青,混合料的摊铺温度宜为160℃~180℃,温度低于140℃的混合料禁止使用。

(4)尽量采用两台或两台以上同型号摊铺机阶梯式摊铺。摊铺时,两幅应重叠5-10cm,两台摊铺机前后间隔不应超过20m,应对熨平板预拱度、频率、振幅进行调整,保证路面横坡度,使两台摊铺机达到相同的摊铺密实度。

(5)为提高路面的平整度,上面层宜采用摊铺前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式。由于SBS沥青粘度较大,粘结力强,而假如摊铺机的后雪橇是胶轮式结构,胶轮易粘附混合料细颗粒,影响平整度,因此,摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。另外,SBS改性沥青混合料在高温状态下主要是靠粗集料的嵌挤作用,可适当提高夯锤振捣频率,使剩余压实系数减小,初压的痕迹也极小,摊铺压实度应大于80%,并不得使集料破碎。

(6)SBS沥青混合料摊铺机的摊铺速度应调整到供料、碾压速度相平衡,控制在2m/min,保证连续不断的摊铺,禁止随意变换速度或中途停顿[3]。

4.4SBS改性沥青混合料的碾压成型SBS沥青混合料的压实工艺应按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行,压路机必须紧跟摊铺机的后面,对于AC-16C混合料,其适宜的碾压温度范围是130℃-150℃,其最终碾压温度不低于110℃,压实速度控制在4km/h-5km/h。碾压速度均衡,倒退时关闭振动,方向要逐渐地改变,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。决不允许在新铺的改性沥青混合料上转向、调头、左右移动位置、突然刹车或停车休息[4]。

压实后,混合料压实度不小于最大理论密度的94%,试件的空隙率不大于4%。应采用钻孔法检测密度,短时间内钻孔取样有困难的,压实度主要通过数压路机的碾压次数来控制,并依据检查表面是否除去明显轮迹来确定。SBS改性沥青混合料的面层一旦达到足够的密度后,应停止碾压,过度碾压可能造成沥青结合料被挤压到路表面,影响构造深度,工作中应密切注意路表情况,防止过度碾压。

4.5接缝施工由于特殊原因不能保证沥青路面连续施工,若摊铺机停顿超过半小时,应按接缝处理。

(1)沥青路面的施工必须接缝紧密、连接平顺,不得产生明显的接缝离析。横向施工缝应采用垂直的平接缝。在当日完工后人工刨成垂直截面,如施工间隔较长时,可在下次铺筑前刨除。施工缝不宜采用切缝机切缝。

(2)每日摊铺最后一车混合料时,摊铺机应以最小速度行驶。

每日开始摊铺前,应检查设置“仰角”是否与前一天相同。

(3)当半幅施工或因特殊原因而产生纵向冷接缝时,应加设挡板,也可在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘成垂直截面,但不宜在冷却后采用切割机作纵向切缝。加铺另半幅前应涂洒少量沥青,新料应重叠在前半幅上(50-100)mm,由人工在接缝处推平且略高出已成型路面10mm左右,碾压时由边向中碾压留下(100-150)mm,再跨缝挤紧压实。或者先在己压实路面上行走碾压新铺层150mm左右,然后压实新铺部分。

(4)接缝时,新铺混合料应严格按基准线或松铺系数确定摊铺厚度。压路机可先采用45o碾压或横向碾压再纵向碾压的方式进行碾压。接缝位置平整度使用5m直尺测量检测,其最大间隙不超过3mm。

5开放交通及其它SBS改性沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却至周围地面温度时(最好隔夜)才可开放交通。新铺的沥青层应严格控制交通,保持洁净,不得洒落油料、矿料等造成路面污染。严禁在沥青层上堆放施工弃土或杂物,严禁在已铺沥青层上拌制水泥砂浆。

6结语综上所述,本文首先分析了SBS改性沥青的生产、运输、储存等生产工艺,在此基础上,全面分析了沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等施工工艺,从而为SBS改性沥青在公路工程中的施工应用提供参考依据。

参考文献[1]车承志,张可,王代勇,王思晨.SBS改性沥青在市政道路中的应用[J].公路,2014(8).[2]宋华芳,于来宾,仇景洲.厂拌SBS改性沥青混合料配合比设计与施工探讨[J].城市道桥与防洪,2014(7).[3]王奕鹏,杜洪波.SBS改性沥青路用性能研究[J].公路.2005,1:151[4]程伟.SBS改性沥青路面施工技术探讨[J].交通建设与管理,2014(8).作者简介:孙洪福(1975-),男,山东省烟台市人。