农村公路养护工程中SBS改性乳化沥青稀浆封层技术的应用

农村公路养护工程中 SBS改性乳化沥青稀浆封层技术的应用

童斌

云南省普洱市宁洱哈尼族彝族自治县地方公路管理段

摘要：SBS改性乳化沥青稀浆封层实际上是由乳化沥青、集料与添加剂及水混合而成的混合料在水稳基层表面摊铺形成的，在当前的农村公路养护施工中比较常用，能与基层之间黏结牢固。现以某农村公路养护项目为例，对其SBS改性乳化沥青稀浆封层技术具体应用做如下分析。

关键词:农村公路养护；SBS改性乳化沥青稀浆封层；配合比设计；封层施工

“四好农村路”是习近平总书记亲自提出、亲自部署、亲自推动的一项民生工程、民心工程、德政工程。党的十八大以来，习近平总书记多次对“四好农村路”建设作出重要指示，要求“既要把农村公路建好，更要管好、护好、运营好”。目前，全国农村公路总里程达到438万公里，具备条件的乡镇和建制村实现通硬化路、通客车、通邮路。为维护好来之不易的建设成果，补齐“四好农村路”高质量发展中管好、护好的短板，为解决农村公路养护问题，结合某项目实际情况，对其养护过程中SBS改性乳化沥青稀浆封层技术的具体应用进行分析，提出混合料的配合比设计与施工工艺，以期为相关人员提供参考。

1SBS改性乳化沥青稀浆封层技术的工作原理

SBS改性乳化沥青稀浆封层主要是通过机械设备把准备好的混合料喷洒到表面，材料内含有集料、沥青、水、填料以及添加剂等材料，直接摊铺后在路面成型，达到路面交通运行的标准和要求。沥青路面在运营了一定时期之后，容易导致裂缝、坑槽等病害的问题，如果路面损坏比较严重，选择使用量稀浆混合料的方式开始摊铺作业，形成薄层的结构，在固化完成之后，就可以进行沥青混合料的养护施工，保证路面结构的性能符合要求。

2混合料级配与性能要求

本次根据设计厚度将级配类型确定为ES-2型，其对应的矿料级配为：9.5mm筛孔通过率100%，4.75mm筛孔通过率90%～100%，2.36mm筛孔通过率65%～90%，1.18mm筛孔通过率45%～70%，0.6mm筛孔通过率30%～50%，0.3mm筛孔通过率18%～30%，0.15mm筛孔通过率10%～21%，0.075mm筛孔通过率5%～15%。基于以上矿料级配，在混合料设计过程中应满足以下各项性能要求：稠度试验结果在2～3范围内；黏聚力试验结果为：30min不小于1.2N·m，60min不小于2.0N·m；负荷轮黏附砂量不超过450g·m-2，轮迹宽度变化不超过5%；湿轮磨耗损失不超过800g·m-2；25℃温度条件下可拌和时间不少于120s。

3混合料配合比设计

3.1原材料

集料采用加工后的石灰岩碎石，其规格分为2.36～4.75mm和0～2.36mm两种，混合料由专门配料机以试验结果为依据配料；沥青采用改性乳化沥青，其技术指标试验结果为：粒子电荷为阳离子（+）；破乳速度属慢裂；筛上剩余量0.03%；恩格拉黏度7.0MPa，标准黏度28s；1d储存稳定性0.4%，5d储存稳定性1.5%；残留物含量66.4%；针入度68（0.1mm）；延度24cm；软化点58.5℃；溶解度99.5%。以上各指标均能满足标准要求。矿粉由石灰岩通过磨细制得；水泥采用化学活性良好的填料，对混合料成型速度、可拌和时间与成浆状态等进行适当调整，并提高混合料成型后的强度与韧性，避免反射裂缝的产生。

3.2确定混合料级配

筛分矿料级配，同时对矿料配合比例与不同筛孔尺寸的通过率进行计算，本项目五个标段的集料比例分别为：标段1：2.36～4.75mm集料∶0～2.36mm集料∶矿粉∶水泥=25∶68∶6∶1；标段2：2.36～4.75mm集料∶0～2.36mm集料∶矿粉∶水泥=24∶70∶5∶1；标段3：2.36～4.75mm集料∶0～2.36mm集料∶矿粉∶水泥=24∶71∶4∶1；标段4：2.36～4.75mm集料∶0～2.36mm集料∶矿粉∶水泥=23∶69∶7∶1；标段5：2.36～4.75mm集料∶0～2.36mm集料∶矿粉∶水泥=24∶69∶6∶1。

3.3确定可拌和时间

采用施工时可以达到的最高温度，对各标段混合料进行试验，确定可拌和时间，经试验，以上各标段的混合料可拌和时间均能达到120s以上，混合料的稠度良好。

3.4确定沥青含量

按照试验结果，结合混合料实际状态，选取三个相对合理的配方，对其混合料进行性能检验，检验结果要满足以上要求。通过对各项性能的验证，将沥青用量的范围确定为9.5%～11.5%，本次将沥青用量确定为10.5%。

3.5黏聚力试验

采用以上确定的沥青用量，对施工中可以达到的最低温度实施模拟，开展黏聚力试验。经试验，各标段所用混合料均能达到黏聚力要求。以标段1为例，其30min黏聚力为1.72N·m，60min黏聚力为2.20N·m。

3.6混合料配合比确定

通过以上性能试验与验证，在综合考虑施工气候条件及项目特点等基本情况的前提下，确定最终配合比。

4施工工艺

4.1施工准备

（1）开工前检查下承层，并清除杂物垃圾和修复损坏。（2）混合料由专门的设备配料，该设备自带配料仓，在施工中根据输入的配合比信息配料。（3）配备专业队伍，同时在开工前做好人员技术交底。（4）每个标段都应实施试验段施工，并做好相应的总结，保证施工顺序进行和施工质量。

4.2混合料生产与运输

（1）按照1%的含水量间隔对矿料紧装密度进行测定，并绘制矿料含水量和密度之间的关系曲线，最后换算成混合料的施工配合比。（2）在摊铺车内依次装好各类材料，然后将其停放在施工段的起点，并与控制线对准，检查合格后将摊铺槽放下，对摊铺槽和地面之间的接触高度进行适当调整，使摊铺厚度达到设计要求。（3）以之前确定的混合料生产配合比为依据，按照一定比例向拌和筒中输送各类原材料，然后通过快速搅拌使各类原材料形成均匀混合料，最后由分料器输送至摊铺槽当中。（4）在混合料进入到摊铺槽并达到适量分布之后，启动摊铺车开始匀速前进，在必要的情况下将摊铺槽下方的喷水管打开，以润湿基面。实际的摊铺速度需按照实际摊铺量和搅拌量达到基本相同的标准控制，另外，摊铺槽内混合料实际体积应始终保持在容积1/2～2/3范围内，使混合料的摊铺达到均匀。（5）将混合料摊铺完成后，若存在局部缺陷，应立即由人工使用适当的工具将其找平。对于局部找平，其关键在于消除由于超径材料存在导致的刮痕与横向或纵向接缝。（6）在摊铺车上要安排专人负责观察，在摊铺车中的其中一种材料即将用完时，应立即将开关关闭，在摊铺槽中现有混合料均摊铺到位后停车，将摊铺槽提起，使摊铺车从摊铺现场驶离，若需要继续摊铺，则应在摊铺槽中补充材料。在摊铺完成后，需要对摊铺车进行冲洗。（7）如果沥青的蒸发残留物实际含量及矿料的含水量产生变化，则要对摊铺车参数设定进行适当的调整，在确保材料满足配合比要求后才能恢复施工。（8）纵缝搭接宽度一般不能超出80mm，而横向接缝建议采用对接缝。不论横向或纵向接缝，均不允许缺料或堆料，且用3m直尺对其平整度进行检查，要求不超过6mm。

4.3混合料碾压

(1)路面清扫。要想保证SBS改性乳化沥青稀浆封层混合料与基层结构联系达到紧密度的标准，在工程开始前需要及时清扫路面表面，不会有任何泥土、杂物等存在，然后使用高压水枪进行清洗处理，达到平整度、整洁性的要求。(2)材料拌和。摊铺作业开始之前，应该进行混合料的配制处理，按照配合比参数的要求加入矿料、填料、改性乳化沥青等材料，然后进行集中的搅拌处理。搅拌结束后，直接加入到摊铺箱内，随时了解粘稠度参数，利用加水或者填料的方法进行调整。(3)摊铺。SBS改性乳化沥青稀浆封层施工质量和摊铺、成型保护存在直接关系。养护作业人员加强路面和摊铺宽度的控制，明确摊铺施工工艺技术标准，落实摊铺施工质量控制措施。机械作业人员结合现场情况操作摊铺机设备，掌握足够的技术要领，将材料直接打入到摊铺槽内，如果在摊铺槽内材料剩余不足1/3时，驾驶员及时了解情况，并且做出相应的处理。在摊铺环节，待摊铺的稀浆完全硬化成型、摊铺槽刮不动后进行，避免产生刮痕，提高摊铺效果。此外，封层施工车辆保持均匀、慢速形式状态，速度为20m/min左右，厚度达到均匀性的要求，且车辆摊铺完成后，及时清理摊铺槽，将剩余材料刮除，保证清洁度达标。在成型的阶段，需要加强现场的封闭保护处理，不会有车辆进入。交通通行量比较大的路段内，需要采取连续摊铺的方法，提高施工速度，以确保现场交通不会受到任何影响。(4)压实。SBS改性乳化沥青稀浆封层路面碾压施工非常的重要，从两侧向中间进行压实施工，做好横纵接缝的碾压施工，保证压实度达到标准要求。使用自重超过16t的胶轮压路机连续碾压2～3遍，达到密实度为合格标准。以灌砂法进行SBS改性乳化沥青稀浆封层压实度的检查，如果不能达到要求，及时做好修复处理，直到压实度完全符合标准为止。在压实作业环节，压路机达到均匀、慢速的形式要求，中途不会有停顿、调头等现象。新旧路段连接部位，要反复碾压施工，保证新旧路段的粘结性能合格，不会发生裂缝、坑槽等危害。压实施工之后，把现场肥料清理掉，给养护施工提供基础条件。值得注意的是在压实阶段考虑到整体工程稳定性，需要安排施工人员对施工过程的各项施工参数进行记录核对，做好压实质量检测，保证各方面指标满足工况需求。

5路面SBS改性乳化沥青稀浆封层施工的质量控制

在公路路面养护工程项目开展阶段，为了提升养护工程质量急需要从材料、工艺以及管理等相关层面做好控制，以满足养护工程的要求。

5.1原材料的质量控制

原材料的质量关系到SBS改性乳化沥青稀浆封层施工的总体质量水平，如果原材料的质量不达标，并不能满足工程的要求，此时封层施工质量就难以保证。因此，首先需要落实现场的原材料管理和控制工作。只要是进入到现场的施工材料都要有相应的检查报告，同时施工单位还要进行必要的抽样检查，保证各项指标符合工程的标准要求。

5.2封层混合料浆的质量控制

混合料浆配合比参数的确定非常的关键，在设计方案中已经明确设计，但是以为原材料的含水量、天气环境等要素的影响，混合料的配置也会产生严重的质量问题，因此，施工单位应该做好每一批次的封层混合料浆的抽样检查，保证稠度合格。稠度主要体现的是混合料浆的运动状态，并且还反映出混合料浆的物化特点。稠度如果比较大，混合料浆进入到摊铺箱内就会出现提前破乳而粘结到设备上，造成堵塞问题的发生，此时需要通过增大水的比例以稀释料浆，可以减小稠度;如果稠度比较小，会造成物料分离的问题，密度较小的材料会直接漂浮到表面，而密度较大的材料沉入到底部，黏结性下降，需要加入填料的方式以增大料浆粘度参数。经过实际情况分析，摊铺料浆存放到阳光之下，如果大面积反光就是稠度小，如果没有反光的情况则表示稠度高;如果是漫反射，则其稠度是合适的，满足施工的要求。

5.3摊铺厚度的质量控制

在摊铺控制过程需要规范摊铺厚度，在该工程项目中摊铺厚度设计为6cm，运行误差范围控制为2mm。在项目开展时需要做好封层和基层之间的测定，若摊铺厚度过大需要马上进行设备调整使其满足规范需求。值得注意的是摊铺区域处于下坡或是上坡区域时，需要控制摊铺设备的运行速度，通过控制行驶速度控制摊铺厚度。

6结语

综上所述，SBS改性乳化沥青稀浆封层技术的应用能有效改善路面状态，在农村公路路面养护中有着非常高的优势，其平整性好、施工速度快，综合效益较高，在新建设路面中可以使用，也可以使用到旧路面的养护施工。该项目各标段SBS改性乳化沥青稀浆封层施工目前均已完成，而且都达到了理想的效果，顺利通过检验，印证了以上施工技术的合理性，为其他项目的SBS改性乳化沥青稀浆封层施工积累相关经验。

参考文献

[1]张平.同步碎石封层技术在国省道干线农村公路养护中的应用[J].科技创新与应用，2020（25）：164-165.

[2]蔡蕾.SBS改性乳化沥青稀浆封层罩面技术在高速农村公路预防性养护中的应用[J].交通世界，2020（20）：145-146.

[3]李涛.SBS改性乳化沥青稀浆封层技术在高速农村公路路面下封层中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2020（4）：67-68.