浅析高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工技术

(整期优先)网络出版时间:2021-03-13
/ 2

浅析 高速公路 SBS改性沥青混凝土路面施工技术


黄文林


惠州市交通投资集团有限公司,广东 惠州 516003

摘要:随着社会经济的高速发展,大型化、重载、超载车辆日益增多,严重影响了沥青路面的质量。而SBS改性沥青因其具有良好的热稳定性、低温抗裂性、抗车辙能力等优势,在国内高速公路路面施工中得到广泛应用。本文结合具体施工案例,首先从材料选择和温度控制两个方面对高速公路SBS改性沥青混凝土路面的施工要点进行分析,然后分别从拌和施工、运输施工、摊铺施工以及碾压施工等多方面,总结出科学性、合理性的SBS改性沥青混凝土路面施工方案及施工注意事项,旨在提升高速公路建设的整体质量。

关键词:高速公路;SBS改性沥青混凝土;路面;施工要点;施工技术


  1. 工程概况

某高速公路总长度为50.45km,设计路面宽度为22.5m,为双向六车道,道路全线设计行车速度为100km/h。由于该公路地处热带季风气候区,如果采用普通沥青进行路面施工的话,在高温多雨的环境侵蚀下,路面容易出现严重的水损害,不利于行车安全。因此,为提高高速公路路面施工质量,降低施工成本,本工程决定采用SBS改性沥青混凝土进行路面施工,能够确保施工路面具有良好的抗衰老性、高温稳定性,提高其抗水损能力,同时还降低路面养护、维修费用。

  1. 施工要点分析

2.1材料选择

SBS改性沥青混凝土主要是由沥青、集料以及填料三部分构成,材料的选择和搭配还需根据施工现场而定,确保SBS改性沥青施工符合质量标准。

  1. 沥青。本次施工选用的是SBS(I—D)型改性沥青,是先将沥青加热至熔融状,加入4%的SBS橡胶颗粒,然后利用剪切机高速剪切半小时所制成的,所制SBS改性沥青的主要技术指标如表1所示,符合相关规范要求。此外,还应根据来源、标号以及性能等不同,对沥青材料进行存储,并确保储存罐的温度保持在110~170℃之间。

表1 SBS改性沥青的主要技术指标

项 目

规范要求

检测结果

针入度(25℃,5s,100g)/0.1mm

40~60

55

软化点(℃)

≥60

74.1

5℃延度(cm)

≥20

21.3

闪点(℃)

≥230

323

相对密度

实测记录

1.024


(2)粗、细集料。由于SBS改性沥青材料具有较大的内摩擦角,因此为了达到高温稳定性的要求,需添加具备较高稳定性的集料。根据施工区域的温度特点,在本次工程中选用质地坚硬、表面洁净的玄武岩碎石作为粗、细集料,并对集料的主要技术指标进行检测,确保各项指标符合相关技术要求。

(3)填料。在SBS改性沥青材料中加入具有吸附作用的矿粉,才能使粗、细集料充分结合,提升SBS改性沥青材料的综合性能。而本工程中采用石灰岩磨细矿粉作为填料,在加入石灰岩磨细矿粉填料时,应注意矿粉不能具有较高的含水率且清洁无污染,同时不能选用回收的矿粉,并将矿粉材料的粒径严格控制在0.085mm以内。

2.2温度控制

在SBS改性沥青施工中,要严格控制施工温度,是施工管理的主要内容之一。首先应确定本次施工的SBS改性沥青的整体黏度,根据黏度来控制施工温度。如果在SBS改性沥青施工中温度控制不当,则会引起路面摊铺不均匀、碾压不密实等问题,影响路面施工的整体质量。因此,在SBS改性沥青施工中,一般会添加定量的冷矿粉和纤维稳定剂,并在前期的集料烘干阶段将温度保持在200℃左右,温度过低会造成材料分布不均匀。在施工过程中,尽量保持在高温的环境中,尤其是摊铺和碾压两个施工阶段,一定要在SBS改性沥青温度下降至120℃之前完成施工,且需一次性完成,否则就会影响工程的整体施工质量。

  1. 施工技术分析

3.1拌和施工

在本工程中,为提高SBS改性沥青的稳定性,选用间歇式拌和机进行拌和。在拌和过程中,对SBS改性沥青材料进行实时试验,并根据工程施工要求控制各类材料的含量,拌和时要确保材料不会出现离析、结块等现象,以免影响SBS改性沥青材料的均匀性。受SBS改性沥青黏度的影响,拌和时间一般会比普通沥青的多拌和5~10s,如此才能确保SBS改性沥青均匀裹覆在集料上。同时,在拌和施工中还应严格控制拌和温度,将其保持在165~175℃之间,拌和温度过高或过低都会影响SBS改性沥青的综合质量,温度过高会导致SBS改性沥青材料老化,温度过低则会影响路面施工质量。待拌和施工结束后,对沥青含量、矿料级配等 进行详细检测,并做好抽样检查工作,确保满足工程施工要求。

3.2运输施工

在运输施工时,应确保便道的通畅性,加快运输车辆行驶速度。通常情况下,选用吨位在20t以上的自卸式车辆进行装料,在运输过程中需在车辆上覆盖遮挡物,以便减少水分的蒸发和流失,使SBS改性沥青材料温度下降在合理范围内,同时还应按照既定的运输路线匀速行驶,避免SBS改性沥青因车辆颠簸而出现离析现象。此外,在施工现场要始终保持有3台以上运输车辆等待卸料,以确保摊铺施工的顺利进行。

3.3摊铺施工

在正式进行摊铺施工之前,首先应用水将施工场地冲刷干净,然后进行晾晒,确保施工场地不存在任何水分方可进行摊铺施工。本次施工中所采用的SBS改性沥青材料对温度控制要求比较严格,因此在摊铺过程中要将温度保持在160℃~180℃之间,如果温度低于140℃时,就不能继续进行摊铺施工,应做报费处理。在施工中,应采用15m以上浮动基准梁自动找平装置控制摊铺的厚度、平整度,且自动找平装置的安装偏差必须控制在合理范围内。摊铺速度是根据材料的供应、碾压速度来确定,一般控制在1~3m/min内,在摊铺过程中应保持低速、均匀且不间断,尽量避免停机。为了确保摊铺施工的连续性,在摊铺施工时,宜采用两台不同型号摊铺机前后作业,且两台摊铺机的间距不得超过20cm,只有这样才能防止等待摊铺时间过长,导致材料温度下降至不合理范围。

3.4碾压施工

在路面施工的整个环节中碾压施工是其中最关键的部分。由于本次施工采用的是具有较高粘性的SBS改性沥青材料,因此采用钢轮压路机进行碾压。SBS改性沥青材料对温度要求较为严格,在碾压施工中将碾压温度控制在130℃~150℃之间,过高或过低都会对碾压质量造成一定的影响。在碾压施工时,应将钢轮压路机的碾压时速度控制在5km/h左右,且保持匀速行驶,一般初压2遍,复压3遍,确保压实度达到94%以上方可完工。在碾压施工结束后,采用钻芯法对压实度进行检测,对压实度不合格的施工区域应立即进行补压处理。此外,在路面接缝处应适当增加碾压强度和碾压次数,以提高高速公路路面的平整度。

  1. 施工注意事项

在SBS改性沥青混凝土路面施工中,还应注意以下几点:

(1)在施工过程中,要严格把控集料、填料等施工材料的质量,应设专员对进场材料进行质量验收,确保入场的集料干净、干燥、高硬度,填料洁净、无杂质。同时SBS改性沥青应随进随用,当天尚未用完的SBS改性沥青,应存放在其他存储罐中,避免与空气有过多接触而引起SBS改性沥青老化。

(2)为避免运料车与摊铺机发生碰撞,应停放在距离摊铺机10~30cm的位置,同时为防止出现离析现象,可采用转运车对SBS改性沥青材料进行周转。

(3)在碾压施工时应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,严格控制碾压速度,如果碾压速度过慢时,可能会出现过振现象,易导致骨料出现破碎。

  1. 结束语

沥青路面是我国道路交通体系中最主要的路面形式,尤其是高速公路对沥青路面的质量有着更高的要求。通过大量实践证明,SBS改性沥青不仅能够提高路面行车的舒适性和安全性,同时还能大大提升结构性能,将SBS改性沥青应用在高速公路路面施工中是时代发展的必然趋势。因此,加强对高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工技术研究,切实提高SBS改性沥青的应用水平,进而提高高速公路工程建设水平,对交通事业持续发展具有一定的推动作用。

参考文献

[1] 王小龙.废胶粉/SBS双复合改性沥青及路用性能研究[D].长安大学,2016: 1-76.

[2] 王杰.高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺[J].黑龙江交通科技,2016(03):

44-45.