SBS改性瀝青混凝土路面的施工準備與工藝研究

G357線是重慶至湛江國道主干線，2003下半年六寨至水任公路改性瀝青路面大修工程，是貴州與廣西聯(lián)接的重要路段，也是西南出海大通道，該段公路等級為二級公路。該路在 2003年當時水任至六寨高速公路尚未建設的情況下，這條路的交通量日漸增長，車輛大型化、重型車輛、超載車輛較多及車輛渠道化等，造成了原二級公路建成不久后，原普通瀝青路面產(chǎn)生較多的網(wǎng)裂、龜裂、松散、車轍、坑槽等病害，路況較差，存在較大行車安全，為了能夠有效的防止和延緩路面損壞的發(fā)生，從而大大延長路面的使用壽命， 本工程先對原路面存在的坑槽先進行挖除及回填，然后進行封油層施工，下承層采用瀝青混凝土施工，上面層采用改性瀝青混凝土路面。

1  工程概況

本工程設計方案主要工程量為：3.0cm改性瀝青混凝土上面層33898㎡；4.0cm瀝青混凝土下承層33898㎡；封油層33898㎡；挖除舊路面4890㎡；普通標線12967.6㎡。本工程為廣西首例改性瀝青混凝土路面大修工程，項目的成功實施，將很好地使其應用在高等級公路的新建、改建、機場跑道等熱拌SBS改性瀝青混凝土面層的鋪筑施工。

2  施工準備

2.1  技術準備

（1）開工前做好現(xiàn)場調查，選取長度為100m～200 m的試驗段，并制定詳細的施工方案和質量保證措施，對全體施工人員開展技術交底，試驗段施工完成后做好總結，以此為正式施工提供參考依據(jù)，保證正式施工能夠順利完成，并達到預期的施工質量。

（2）對所有計量儀器、設備進行必要的調試與標定。

（3）按照設計要求的位置、寬度及高程進行邊線和樁位的測設，并對攤鋪機熨平板的橫坡和松鋪厚度進行適當調整。

2.2  材料準備

2.2.1  粗集料

粗集料應保持干燥和潔凈，沒有風化，也不能含有雜質，質地應堅硬，有良好的韌性和耐磨性。施工中要對混合料級配予以嚴格控制，在每天的上下午應分別對各拌和樓實施抽提實驗，篩孔要求0.075mm、2.36 mm和4.75 mm的通過率與中值偏差在±2%之內(nèi)，9.5 mm、16.0 mm兩檔篩孔的通過率與中值偏差在±3%之內(nèi)，其它篩孔的通過率不超過規(guī)定的級配范圍。該工程所用粗集料為老河池石灰?guī)r，上面層采用硬度較大、耐磨性和韌性較好且表面粗糙的大化巖灘輝綠巖碎石，集料壓碎值與磨耗值都要滿足相關標準的要求，以此使施工完成后的路面有更長的使用壽命與更好的耐磨性。

2.2.2  細集料

細集料應保持干燥和潔凈，沒有風化與雜質，以優(yōu)質人工砂為主。

2.2.3  礦粉

礦粉在混合料中是重要組成部分，除了能起到對空隙進行填充的作用，還能和瀝青發(fā)生反應，提高膠結強度。礦粉和瀝青的比例在很大程度上決定了結構瀝青和自由瀝青數(shù)量，進而對混合料柔韌性造成直接影響，也就是低溫條件下的抗彎拉應力，此外還會影響到低溫條件下混合料抗裂型。該工程礦粉用量按5%控制，采用人工螺旋輸料器加入到礦粉罐中，施工前要安排專人在開機之前將礦粉罐裝滿，并避免礦粉由于受潮而結塊，如果礦粉受潮，則不允許加入到罐內(nèi)。

2.2.4  SBS改性瀝青

該工程使用成品優(yōu)質SBS改性瀝青。對于SBS改性瀝青，它屬于熱塑性彈性體，其主要特點為抗高低溫性能更強，和骨料之間的粘附性更好，表現(xiàn)出良好抗老化性能與韌性，所有進場商品都要提供質量證明材料，包括出廠溫度記錄、配合比文件和原材料試驗報告單等[1]。

2.3  配合比設計

2.3.1  目標配合比設計

對SBS混合料進行目標配合比的設計，實際上是為了使施工中所用的配合比切實達到設計提出的要求，并由此確定混合料的最佳用油量。在具體的設計過程中，首先要確定冷料的配比，然后為混合料的生產(chǎn)確定目標[2]。

對于礦料，應先對現(xiàn)場原材料實施必要的篩分，對不同類型礦料的實際用量進行計算確定，確保礦料的合成級配可以達到要求。根據(jù)貝雷法原理，檢驗并優(yōu)化礦料級配，并借助最小間隙法明確粗粒料的級配比例，即對粗粒組達到最佳狀態(tài)后的孔隙率和密度進行計算，以此得出細集料的比例，并通過計算確定初始的配合比例；最后對貝雷三參數(shù)進行符合性對比，以選擇最佳礦料級配[3]。

2.3.2  生產(chǎn)配合比設計

其目的是對目標配合比進行驗證，通過對不同集料實際含水量的測試確定料倉比例與最佳用油量。

2.3.3  生產(chǎn)配合比驗證

是指通過混合料試驗性拌和與試驗段攤鋪，為之后的正式施工提供參考經(jīng)驗和各項施工控制參數(shù)。

3  施工工藝

3.1  混合料拌和

（1）對于改性瀝青，其粘度往往很高，對此要通過試驗來確定滿足施工要求的溫度，通常都比普通混合料高。若混合料或者是氣溫在10℃-15℃范圍內(nèi)，則混合料在出廠以后要保持180℃-190℃的溫度，但具體的溫度要求還要結合現(xiàn)場氣溫和風速等實際情況確定[4]。

（2）攪拌的適宜時間需要結合拌和機種類及其性能參數(shù)和施工中所用集料種類確定，此外還應考慮試驗性拌和相關參數(shù)。

（3）混合料拌和時，應準確稱量各類材料，將誤差嚴格控制在允許范圍之內(nèi)，避免集料發(fā)生離析，實際含水量超過5%的集料不允許使用。

（4）由試驗室提供的集料配比，然后將其依據(jù)進行配料，保證實際配料準確性。如果由于冷料發(fā)生變異引起溢料，則操作人員要對冷料的實際進料進行相應的調整。

3.2  混合料運輸

（1）運輸車輛數(shù)量要根據(jù)混合料生產(chǎn)速度、運距等因素確定，在條件良好時，應使用大噸位且能自動卸車的運輸車。

（2）向運輸車中裝混合料之前，應將車廂徹底清理并進行必要的密封，確保車輛底部處在水平狀態(tài)，然后涂刷一層較薄的隔離劑。結束卸料后，應安排專職人員進入檢查，確定車廂是否干凈，若發(fā)現(xiàn)剩余，應立即處理，以免硬結。

（3）在裝車過程中，要盡可能縮短混合料出料口和車廂之間的距離，按照前、后、中三次裝料，每裝完一次混合料都要對運輸車進行移動，避免離析。

（4）混合料運輸時，要用篷布對運輸車進行覆蓋，混合料攤鋪時，不能將覆蓋物掀開，否則溫度將嚴重損失。當施工在溫度相對較低的情況下進行時，要在運輸車兩側采取合理有效的保溫措施。

（5）將混合料運輸至現(xiàn)場后，現(xiàn)場人員檢測混合料料溫，經(jīng)檢查無誤后，對運料單進行簽收，一般到場后的混合料，其溫度應達到165℃以上，對于改性瀝青混合料，如果氣溫處在10℃-15℃的范圍，則其溫度要達到175℃以上。

（6）卸料過程中，需將運輸車倒至與攤鋪機之前相距20-30cm的位置，但注意不能和攤鋪機發(fā)生碰撞，掛空擋由攤鋪機的頂推持續(xù)前進，現(xiàn)場應安排專人對卸料過程進行指揮，將混合料卸好后應盡快駛離現(xiàn)場[5]。

3.3  混合料攤鋪

3.3.1  下承層準備

檢查驗收下承層，經(jīng)檢驗確認各項技術指標都滿足要求后方可開始攤鋪。同時要對表面的垃圾和雜物進行清理，提前做好灰塵沖洗。

3.3.2  施工放樣

SBS改性瀝青混合料多用于中、上面層，在實際的放樣中只需要控制整體平面輪廓，同時將導向線準確的放出。另外，在混合料表面還要對實際的厚度與攤鋪度等參數(shù)進行管控[6]。

3.3.3  攤鋪施工

（1）保證攤鋪緩慢、均勻且連續(xù)進行時保證路面平整度的關鍵。攤鋪機運行速度的確定需要綜合考慮拌和站生產(chǎn)能力、混合料類型、氣候條件與碾壓設備性能。實際的攤鋪速度要和碾壓速度良好匹配，攤鋪用時不能少于碾壓用時，確保碾壓可以緊跟攤鋪。當氣溫高于20℃時，混合料產(chǎn)量要滿足攤鋪速度為2.4m/min的要求。當氣溫在10℃-20℃范圍內(nèi)時，攤鋪速度要按照2.0-2.2m/min控制。當風力超過四級時，不允許進行混合料攤鋪施工[7]。

（2）混合料的供應必須始終連續(xù)，攤鋪機分料室內(nèi)料面高度不能低于限值，在實際的攤鋪操作中，閘門控制應自動完成，以此保證攤鋪的均勻性和連續(xù)性。

（3）碾壓開始前，人員與設備均不可進場。如果檢查發(fā)現(xiàn)局部混合料已經(jīng)離析，則要在技術人員指導下，利用人工進行布料或對混合料進行更換，當缺陷比較嚴重時，應將其鏟除，并對攤鋪機進行適當調整，或對攤鋪施工工藝進行改進。

（4）中、上面層平整度控制均采用平衡梁來實施。若攤鋪由兩臺攤鋪機完成，則處在中央分隔帶附近的應處在前方，由此產(chǎn)生的接縫以熱接縫為宜，避免出現(xiàn)明顯的縫痕。

（5）攤鋪前對攤鋪機進行調整，使其處在良好狀態(tài)，對布料器附近自動調位裝置進行調整，確保料門的開度和送料器實際速度等完全匹配。布料器中的料面高度應與葉片相同，且熨平板之前混合料實際高度應盡可能保持一致，否則將導致攤鋪層混合料產(chǎn)生離析。

（6）施工中做好松鋪厚度的檢測及調整。攤鋪前一段時間做好熨平板預熱，并注意保溫，避免預熱后溫度快速下降，預熱的溫度以不低于100℃為準，不可過高[8]。

3.4  混合料碾壓

混合料碾壓時使用的壓路機類型及數(shù)量需要根據(jù)混合料的種類、粒徑大小、瀝青粘度、含量及結構層厚度等確定。碾壓時要嚴格遵循緊跟攤鋪、緩慢和高頻低幅的基本原則，對碾壓的速度與遍數(shù)都予以嚴格控制，防止過壓，導致粗集料棱角被破壞[9]。

（1）對于改性瀝青混合料，其壓實效果在很大程度上由復壓結束時的溫度決定，一般要達到125℃，當采用的是SMA混合料時，需達到130℃以上。

（2）混合料的碾壓往往要采用組合方式進行，具體的組合方式要根據(jù)最不利條件下的配置情況確定，同時通過試驗段施工加以驗證，以確定最佳的壓實工藝。

（3）為避免碾壓導致混合料向一側推擠而出現(xiàn)擁包，壓路機驅動輪必須朝向混合料攤鋪機，而且在確定了具體的碾壓路線及方向以后，不允許隨意更改。在啟動與停止碾壓時，均需保持緩慢，且不能急剎車。在壓路機折回的過程中，注意不能處于相同的橫斷面，已采用階梯狀的形式為宜。

（4）壓路機碾壓時可能產(chǎn)生混合料粘輪的情況。對此，當采用雙鋼輪壓路機時，可以在碾壓輪的表面均勻噴灑或涂抹一層隔離劑水溶液；而采用膠輪壓路機時，可通過涂刷適量隔離劑來防止粘輪，同時應先對高溫區(qū)進行碾壓，確保膠輪快速升溫，并在膠輪的外圍增設圍裙，用于保溫[10]。

（5）對于改性瀝青混合料，其碾壓主要分為三個階段，即初壓、復壓和終壓，不同碾壓階段要設置相應的標志，一遍壓路機操作人員辨認。對于松鋪厚度、碾壓順序、機具組合、碾壓遍數(shù)、碾壓速度和溫度，都要安裝專人進行管理與檢查，避免面層漏壓或超壓。

4  結語

綜上所述，本工程施工完畢后，通過多年通車運行證明SBS改性瀝青路面由于其具有高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能及極強水穩(wěn)定，能夠有效的防止和延緩路面損壞的發(fā)生，大大的延長了路面的使用壽命，并顯著的改善了路面的抗滑性。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://xwlcp.cn/w/kj/21223.html