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公路SBS改性沥青混凝土路面施工技术实践

2019-07-11刘艳召

卷宗 2019年18期
关键词:配合比设计工程概况

刘艳召

摘 要:现阶段道路交通中,车流量大、大型车辆及超载车辆显著增多,沥青混凝土路面已不能满足当前交通压力,导致路面出现不同程度损坏,如裂缝、错层、表面松散等,严重的影响了公路通行安全。借鉴国内外的成功经验,利用SBS改性沥青混凝土路面施工技术能够很好的解决出现的种种问题,增强路面抗破坏性能,延长路面使用年限,缓解交通压力,保障交通安全。

关键词:SBS改性沥青;工程概况;配合比设计

1 工程概况

某公路工程总长度为45.544km,该路线内包括:9座大桥、10座中桥、4座小桥、108道涵洞、3座高架桥、2处隧道及5座分离立交桥,16.72亿元为工程总预算。本工程高速公路建设标准为双向四车道,路基宽度为24.5m。为全面提升工程建设质量,降低施工成本,该工程选取SBS改性沥青混凝土路面施工。以SBS—I—C改性沥青SMA—16/SMA—13结构为主,SMA路面结构抗磨耗、抗衰老性与高温稳定性良好,符合施工规定。

2 公路SBS改性沥青混凝土路面配合比设计

1)目标配合比。目标配合比的主要内容是明确供料的实际比例和进料的速度。在执行试验的过程中,需在粗细料堆中选取具有一定代表性的样品,同时舍弃那些试验数据结果相差较大的样品。在制备试样时,加热矿料的温度需恒定在180℃,加热沥青混凝土的温度需恒定在170℃,而拌和过程中的温度则应为175℃。对沥青混凝土的每一项指标都进行针对性的验证,直到其可以满足设计要求。

2)生产配合比。生产配合比主要范围五个步骤,分别为:通过试验得到目标配合比、检验集料的颗粒组成、集料筛分、配合比设计和确定用量(以马歇尔试验作为基准和方法)。在设计的过程中,运用目标配合比中效果最为优良的沥青混凝土用量,并对其进行试验,在试验结果分析完成以后,对沥青混凝土的实际用量进行细微的调整,从而得出最佳配合比。

3)设计验证。按照上述设计过程所得的最佳配合比进行沥青混凝土的制备和试验性铺设,对铺设后的效果及各项指标进行检验,为后续的大范围使用总结经验。如果预铺段不能满足设计要求,需要找到其原因,并有针对性的进行配合比重调。

3 公路SBS改性沥青混合料施工工艺

1)试铺段施工。施工前期,应做好试验段施工,本工程选取200m试铺段,以此对生产配合比、施工工序等进行确定,要求合理配置施工机械,并对施工组织设计加以完善。拌和、碾压是施工的重点,因选取SBS改性沥青,必须合理控制拌和及碾压阶段的施工温度,做好检测工作。

2)拌和施工。根据配合比设计,向搅拌仓内合理投放所有热集料,以干拌形式进行施工,随后将沥青喷入,并进行湿拌施工。出料后向混合料存储仓内放入。因选用SBS改性沥青,与普通沥青混合料拌和温度相比,应多出15℃,要求在165到175℃之间合理控制沥青加热温度,在175到190℃之间合理控制集料加热温度,在170到180℃之间合理控制混合料出料问题,如在195℃以上,则不得使用。相比普通沥青混合料,在拌和时间方面,改性沥青混合料需适当延长,此时将影响拌和机生产效率,为解决该问题,施工拌和时,必须充分考虑拌和能力,做好计算工作,避免对后期摊铺速度造成不利影响。

3)运输施工。为确保摊铺施工质量,应选取吨位较大的自卸汽车进行改性沥青混合料运送,运送环节需做好保温工作,要求将篷布等覆盖到车厢上。同时将一层薄薄的隔离剂涂抹到车厢内,避免沥青粘黏车厢,但应注意车厢底部不允许出现积液问题。摊铺施工早期阶段,要求前方等待卸料的车辆控制在5辆以上,确保摊铺作业可以持续不断地进行。

4)摊铺施工。摊铺施工前,应清理干净工作面,一般先利用水做好冲洗工作,随后将工作面晒干,即可进行摊铺施工。当车辆已经碾压下层路面后,摊铺施工前需进行粘层油洒布,一般以每平方米0.3L为准。要求将自动找平装置设置到摊铺机,并采取初步压实装置进行施工。根据供料、碾压速度等因素进行摊铺机摊铺速度的合理确定,避免出现停机现象。

因选取SBS改性沥青施工,要求在160到180℃之间合理控制摊铺温度,如温度在140℃以下,则不得用于混合料施工。要求在卡车卸料时,检测混合料温度,如路面表层温度在15℃以下,禁止改性沥青SMA混合料摊铺施工。

与普通沥青混凝土相比,改性沥青混合料压实系数较低,需严格按照试铺段相关参数进行松铺系数的确定,摊铺施工中,需实时对摊铺层厚、路拱等进行检测,确保其满足施工要求。

5)碾压施工。根据施工要求,可将试铺段分为4段进行碾压施工,50m为各段长度。因改性料压实难度大,碾压遍数需控制在4到5遍之间,且保证其压实度满足设计94%。本工程改性沥青混合料选取了两种油石比,分别为4.8%、5.1%,通过分析得出,以上两类油石比密实度基本一致,因沥青用量增加,将加大混合料析漏程度,为此,最终选取的油石比为4.8%。

根据工程施工具体情况,需对碾压施工各个阶段的温度进行测量、记录,并对各种温度间变化量进行准确计算,以此进行混合料拌和温度的确定。通过钻芯测试法对试验段密实度进行测定,结果显示,改性沥青混合料碾压温度增加,摊铺施工后需及时做好碾压工作,尽可能缩短两个工序的间隔时间,且按照每小时5km以内的碾压速度施工。SBS改性沥青用于混合料,其粘度将大大增加,碾压施工不可选取轮胎式压路机,应选取钢轮压路机进行碾压施工,初压遍数可控制2遍左右,复压则控制3遍左右,要求终压后沥青混合料温度仍在90℃以上。

为避免压路机轮胎粘黏混合料,需将水适量喷洒到钢轮表面,确保其湿润。一般可将清洗剂等材料掺加水中,需合理控制洒水量,避免对混合料温度造成严重影响。碾压施工后,应在94%以上控制混合料压实度,4%以内控制空隙率,通常情况下,其密实检测可选取钻孔法,如时间较短情况钻孔取样难度过大,可通过碾压遍数控制压实度,且对其轮迹消除情况进行随时观测。

当改性沥青混合料面层密实满足设计要求后,即可停止压实作业,如碾压过量,沥青结合料极易向路表面挤压,对构造深度造成严重影响。碾压施工中应时刻对路表碾压情况进行观测,确保碾压适度。

6)开放交通。当摊铺层温度等同于附近地面温度后,即可开放交通。如摊铺施工中降雨或下层湿度过大,则不可进行摊铺施工。如沥青混合料为压实,则被雨水浸湿,必须将已摊铺段清除,并进行新料换填。整个养生期间不得路面表层,如出现破损问题需及时进行处理。同时严禁基层初凝前对其造成任何影响,如挤压、踩踏等。

4 结束语

综上所述,随着我国国民经济的发展,道路交通不断发展,对路面的要求也愈来愈高,传统的沥青路面已不能适应现在的需求。针对这一情况,国内外对沥青材料进行了深入的研究。目前,改性沥青作为一种有效提升沥青品质的途径,得到了广泛地认可和应用,并取得了较好的使用效果。SBS中聚苯乙烯组成的硬段和聚丁二烯组成的软段赋予了改性体独特的性能,使其成为沥青改性剂中适应性最强、效果最好的改性剂,具有广阔的应用前景。

參考文献

[1]杨德胜.通沈高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工技术研究[D].吉林大学,2010.

[2]王作圣.探析公路工程施工中的沥青砼公路施工技术[J].中国新技术新产品,2016(04).

[3]康龙.高速公路SBS改性沥青混凝土路面施工工艺[J].交通世界(建养.机械),2015(Z1).

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