淺談SBS瀝青混凝土路面施工技術(shù)
摘要:在良好的設(shè)計配合比和施工條件下,SBS改性瀝青能使瀝青混凝土路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高。本文就市政道路SBS瀝青混凝土路面施工技術(shù)談一些體會。
關(guān)鍵詞:SBS瀝青混凝土,路面,施工,技術(shù)
新建高等級道路開放交通兩三年就出現(xiàn)坑槽、開裂、車轍、抗滑性能不足等早期破壞現(xiàn)象。通過在瀝青中添加各種聚合物或其它無機材料,制成分散均勻的改性瀝青是克報問題的有效途徑。本文就SBS改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)談一些體會體會。
一、工程概況
某市政道路長5.6km,雙向4車道。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計上面層為4cmAK-13I型抗滑表層瀝青混凝土。本工程所用的SBS改性瀝青是在原有基質(zhì)瀝青(AH-70)的基礎(chǔ)上,摻加2.5%、3.0%、4.0%的SBS改性劑,改性后的瀝青,與原瀝青相比,其高溫粘度增大,軟化點升高。在良好的設(shè)計配合比和施工條件下,瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高。
二、SBS瀝青混合料的生產(chǎn)
1、SBS瀝青混合料的材料
為了使設(shè)計的混合料能夠達到實施效果,需要從材料要求、施工工藝、質(zhì)量控制標準和質(zhì)量控制方法等諸多方面提出以下要求,希望能夠引起注意。
。1)用于改性瀝青混合料面層的粗集料,宜采用碎石或碎礫石,其粒徑規(guī)格和質(zhì)量要求均應符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)的規(guī)定:一是粗集料應潔凈、干燥、無風化、無有害雜質(zhì),且具有一定硬度和強度;二是粗集料應具有良好的顆粒形狀,破碎礫石用于高速公路、一級公路時,應采用大礫石破碎,并至少應有兩個以上的破碎面;三是對于抗滑表層粗集料應選擇硬質(zhì)巖(中性或基性火成巖)。由于硬質(zhì)巖石與瀝青的粘接力存在著較大差異,粗集料與瀝青的粘附性應不小于4級。對于3-5mm石屑部分由于含量較低,并且該部分對瀝青混合料形成嵌接結(jié)構(gòu)有一定的作用,建議用硬質(zhì)巖石屑(玄武巖)。細集料包括人工砂、天然砂。
。2)瀝青路面面層宜采用人工砂作為細集料,細集料應潔凈、干燥、無風化、無有害雜質(zhì),有適當?shù)念w粒組成,并與改性瀝青有良好的粘附性,天然砂由于質(zhì)量變化大(大部分為中粗砂),形狀較圓滑,與瀝青的粘附性差,對瀝青混合料影響較大。對于市政道路瀝青混合料,天然砂的含量不宜超過20%,可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。
。3)用于改性瀝青混合料面層的填料應潔凈、干燥,其質(zhì)量應符合《公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的技術(shù)要求。一是改性瀝青混合料填充料宜采用強基性巖石(石灰?guī)r、巖漿巖)等增水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉,礦粉要求干燥、潔凈,不宜使用混合料生產(chǎn)中干法除塵的回收粉。二是采用水泥、消石灰粉做填料時,其用量不宜超過礦料總量的2%。三是對于瀝青表面層混合料不推薦使用在混合料生產(chǎn)排回收粉,當塑性指數(shù)小于4且親水系數(shù)小于0.8時,經(jīng)過試驗可以部分的使用,回收粉用量每盤不能超過礦粉總量的四分之一。
2、改性瀝青的制作
改性瀝青主要采用改性設(shè)備進行現(xiàn)場制作。其主要工藝如下:
。1)在加熱基質(zhì)瀝青并泵入改性設(shè)備前摻入抗剝落劑,應保證摻量符合設(shè)計要求(基質(zhì)瀝青的0.3%),嚴防漏摻。
。2)改性瀝青的制作溫度:基質(zhì)瀝青加熱到160℃~165℃時,泵入到改性設(shè)備?刂茖嵊蜏囟,同時考慮到膠體磨對SBS的高速剪切也會使溫度升高,嚴格控制制備溫度;SBS的加熱溫度不宜超過190℃,在160℃~180℃時,SBS具有較好的柔韌性,并易于加工;當SBS加熱溫度超過190℃時,SBS就會被不同程度地氧化、焦化、分解、降解,造成使用性能下降。
。3)研磨是否充分是影響改性瀝青質(zhì)量的關(guān)鍵,研磨時間不應少于30min,研磨遍數(shù)與現(xiàn)場研磨機臺數(shù)有關(guān),有充分溶脹裝置的設(shè)備,在最多三遍的研磨后,又通過三臺磨機的流水作業(yè)可一次完成研磨。
這對單位時間產(chǎn)量及控制研磨遍數(shù)上,都有提高。如果整套設(shè)施中,僅靠一臺磨機只能靠循環(huán)研磨幾遍,這對單位時間的產(chǎn)量是不利的。
。4)加強對操作工人的管理,保證SBS摻量。
(5)為確保改性瀝青的質(zhì)量,安排專人對每鍋油的制作時間、溫度、SBS摻量進行登記。試驗室按規(guī)定頻率(觀測顆粒粒徑和均勻性頻率不小于30%,軟化點和針入度每日檢測2次)對改性瀝青質(zhì)量進行抽檢,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
3、SBS瀝青混合料的拌和
。1)拌和操作人員要掌握設(shè)備的性能特點,確保拌和設(shè)備運行良好,溫控、計量等各項性能可靠,混合料級配、瀝青用量和拌和效果應滿足規(guī)定要求。拌和機計量控制主要是抓冷料的供給,其目標是調(diào)整在單位時間內(nèi)始終均勻地保持有與目標配合比相同比例的集料進入拌和機,只有按這樣的配合比進料,才能保證集料級配的準確。
。2)本工程LB2000拌和機每槽拌和料按1600kg控制,通過現(xiàn)場試驗確定,干拌時間為5s,加入瀝青后濕拌時間為40s,拌和成料裝入成品倉,周期為60s,這樣拌和出的瀝青混合料均勻一致、無離析、無花白現(xiàn)象。嚴禁為提高產(chǎn)量任意縮短拌制時間。
。3)拌和溫度控制在以下范圍內(nèi):集料溫度保持在180℃~190℃之間,改性瀝青溫度控制在160℃左右,不應超過180℃;出料溫度控制在175℃~185℃之間,不能超過195℃或低于170℃,每車料出廠前均應檢測溫度,不合要求的不能送往現(xiàn)場。
。4)由于開始拌和時的集料溫度難以控制,因此應將溫度穩(wěn)定前的料放掉,以免影響初期拌和混合料的質(zhì)量。
。5)應盡量控制集料的含水量,防止由于含水量太大導致集料不能充分烘干,直接影響混合料質(zhì)量。細集料(尤其是石屑)要始終保持干燥,因為潮濕的石屑容易成團結(jié)塊,容易影響其級配組成。
。6)礦粉量占總量的5%,由人工經(jīng)螺旋輸料器加入礦粉罐中,因此要安排好人力,在開機前,先裝滿礦粉罐,同時應防止礦粉受潮結(jié)塊,受潮的礦粉不但影響其加入,而且由于沒有烘干礦粉的程序,直接影響混合料的質(zhì)量和油石比(潮濕的礦粉使油石比偏大),回收粉塵全部廢棄,不能再利用。
(7)要注意目測檢查混合料的均勻性,及時分析異,F(xiàn)象,如混合料有無花白、冒煙、離析等現(xiàn)象,如確認是質(zhì)量問題,應作廢料處理并及時予以糾正。在生產(chǎn)開始以前,有關(guān)人員要熟悉本項目所用各種混合料的外觀特征,這要通過細致地觀察室內(nèi)試樣的混合料而取得。
三、SBS瀝青混合料的施工
1、SBS瀝青混合料的運輸
。1)SBS瀝青在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160℃以上,運到混合料拌合場的溫度不應低于140℃,運輸車輛須在24小時內(nèi)運到指定地點,并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。
。2)SBS瀝青的儲存溫度應保持在150℃左右,若溫度低于所要求的儲存溫度,SBS瀝青的粘度過大,從而導致瀝青罐的油管路堵塞,最后只能停產(chǎn)修理。瀝青熱拌廠應盡量少儲存SBS瀝青,做到隨進隨用,用時多存,不用時少存,存貯是不宜超過24h。
(3)SBS瀝青運輸、儲存溫度要求較高,當生產(chǎn)混合料時需要用瀝青泵送到混合料攪拌機中,由于瀝青泵帶有過濾器易被某些物質(zhì)堵塞過濾器網(wǎng)眼,從而影響瀝青的泵送能力,建議使用網(wǎng)眼較大的過濾器(9.5mm以上),同時加強瀝青管線的保溫措施,以防止管線中的SBS瀝青溫度降低堵塞管線。
(4)為保證瀝青混合料的質(zhì)量更穩(wěn)定,瀝青用量更準確,宜采用間隙式拌和機拌和。拌和必須均勻,只有SBS瀝青改性劑完全分散在瀝青中,才能充分發(fā)揮其效能,對于密級配(AC-13I)混合料,應做到拌合后的混合料均勻一致,無細料和粗料分離及花白、結(jié)成團塊的現(xiàn)象。由于SBS改性瀝青混合料的施工溫度要求較高,建議拌合溫度控制在160℃,運輸車必須加蓋篷布或其它保溫材料,防止結(jié)合料表面結(jié)硬,為確保攤鋪連續(xù)以及平整度大小符合技術(shù)規(guī)范要求,必須保證攤鋪機前至少兩輛車等待卸料,決不能出現(xiàn)攤鋪機等車的現(xiàn)象。其余要求應滿足改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的技術(shù)要求。
2、SBS瀝青混合料的攤鋪
。1)攤鋪本工程采用全幅一次性攤鋪。做到緩慢、均勻、天天連續(xù)不問斷地攤鋪,禁止隨意變換速度或中途停頓。運料車與攤鋪機恰到好處地配合是保證平整度的一個重要方面,必須防止料車撞擊攤鋪機或?qū)⒘蠟⒌街忻鎸由。運料車在攤鋪機前1O~20cm處停住并掛空檔,卸料過程中由攤鋪機推動汽車同步前進,卸料完畢后,即駛離攤鋪機。由于改性瀝青混凝土生產(chǎn)時拌和機生產(chǎn)率降低。
(2)為保證其勻速、不間斷地連續(xù)攤鋪,攤鋪速度一般不超過3~4m/min,甚至可放慢到2m/min,以保證攤鋪機勻速、連續(xù)工作。既能保證壓實度又提高平整度。
(3)提高攤鋪過程中的預壓密實度。改性瀝青混凝土在高溫狀態(tài)下主要靠粗集料的嵌擠作用,可適當提高夯錘的振搗頻率。在攤鋪機夯錘振搗與熨平板的共同作用下,一般可達到85%以上的預壓效果。這樣,剩余的壓實系數(shù)極小,所以初壓的痕跡也極小。進而保證了路面的最終平整度。
3、SBS瀝青混合料的攤鋪碾壓
(1)本工程對SBS改性瀝青混凝土路面采用剛性碾碾壓。并在碾壓過程中嚴格控制碾壓溫度。本工程采用德國進口振動壓路機,其振動力大、幅度寬.初壓溫度不低于150℃、復壓溫度不低于130℃和終壓溫度不低于120℃,碾壓3~4遍。一氣呵成。
。2)按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”八字方針進行碾壓。這是與一般瀝青混凝土碾壓方式最大的區(qū)別。壓路機必須緊跟在攤鋪機后面,只有在高溫條件下碾壓才能取得良好效果,碾壓終了溫度不低于120℃;慢壓是針對目前碾壓速度普遍過快的現(xiàn)象來說的,一般要求的碾壓速度不能超出4~6km/h;高頻和低幅方式對提高改性瀝青混凝土的壓實度。
。3)碾壓均衡地進行,倒退時關(guān)閉振動,方向漸漸地改變,不許擰著彎行走,對每一道碾壓起點或終點可稍微扭彎碾壓;消除碾壓接頭輪跡。碾壓速度要與攤鋪機速度相匹配。
。4)碾壓要保持合理有效的遍數(shù),應遵循先靜壓一遍、振動兩遍、結(jié)束前靜壓二遍的五遍原則;同時要解決好粘輪與水隔離的關(guān)系。防止過度用水造成的急驟降溫。壓路機不得在新鋪混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動位置、忽然剎車或停機休息,其他機械也不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。
4、接縫處理
接縫是影響平整度的一個重要因素。應盡量減少接縫,非凡是縱向接縫。本工程攤鋪機采用全幅施工,不存在縱向接縫。所以應保持勻速、不間斷連續(xù)攤鋪以減少橫向接縫,盡量做到一天只有一個接縫。改性瀝青混凝土路面橫向接縫的處理,對平整度影響很大。接縫跳車現(xiàn)象仍然是改性瀝青混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)。改性瀝青混合料的路面接縫處理要比普通瀝青混合料難一些,由于冷卻后的混合料非常堅硬。應想方設(shè)法防止出現(xiàn)冷接縫處理。
四、結(jié)束語
隨著SBS改性瀝青在我國的進一步推廣,必將在我國的道路建設(shè)中發(fā)揮重要作用,希望通過以上介紹SBS瀝青混凝土路面面層施工技術(shù),會對大家有所幫助,以上不足之處,望各位同仁提出寶貴意見。