摘要:隨著我國道橋交通的迅猛發展,大型化車輛、重載、超載車輛越來越多,因此對路面的要求也越來越高。今年興起的SBS改性瀝青在高等級路面、橋梁和城市干道等的應用,顯著提高了道橋路面的使用性能,延長路面的使用壽命,并且可以降低養護費用。本文基于實例,簡單探討了SBS改性瀝青混凝土的施工這一施工技術。
關鍵詞:SBS改性瀝青;施工技術應用;道路橋梁工程
1 引言
SBS改性瀝青是以基質瀝青為原料,加入一定比例的SBS改性劑,通過剪切、攪拌等方法使SBS均勻地分散于瀝青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能對瀝青做改性處理。
2 關于SBS瀝青的特點及施工應用
2.1 特性簡述
SBS瀝青在溫差較大的地區有很好的耐高溫、抗低溫能力,有較好的抗車轍能力,并且彈性和韌性好;可以提高路面的抗疲勞能力,特別是在大流量、超載嚴重的公路上具有良好的應變能力,可減少路面的永久變形;同時這種施工材料的粘結能力特別強,能明顯改善路面遇水后的抗拉能力,并極大地改善了瀝青的水穩定性;總之改施工技術可以極大地提高路面的抗滑能力,增強了路面的承載能力,減少路面因紫外線輻射而導致的瀝青老化現象和因車輛滲漏柴油、機油和汽油而造成的破壞。
2.2 工程應用現狀
SBS瀝青作為一種改性瀝青膠結料,早在20世紀90年代就已出現,由于SBS是一種熱塑性橡膠共聚物,使用量大,費用較高,由于受經濟條件限制,所以在國內一直沒有大面積推廣。在2002年由華東石油大學研究所研制成功SBS瀝青改性劑,與東營市公路局材料處合作生產SBS改性瀝青混合料,并在東營市南二路進行施工試驗。近年來隨著其施工優勢的不斷顯現,逐漸為人們所接受,所以在道橋施工中也應用的越來越多。
2.3 關于SBS瀝青的施工分析
SBS瀝青與AH-70基質瀝青相比,其粘度和軟化點顯著增加,并且在運輸儲存和路面面層施工上有一些與基質瀝青不同的要求,因此正確使用才能達到預期效果。比如說SBS瀝青在生產工廠裝車溫度必須保持大于160℃以上,運到混合料拌合場的溫度不應小于140℃,運輸車輛須在24小時內運到指定地點,并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。結合做的工程經驗,簡單說明一下SBS瀝青的施工基本要求。
(1)拌合場儲存及泵送的技術要求
SBS瀝青的儲存溫度應保持在150℃左右,瀝青熱拌廠不應過多地儲存SBS瀝青,做到隨進隨用,用的時候多存,不用時就少存或者不存,特別注意的是存貯不宜超過24h。
(2)拌合、運輸的技術要求
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、結成團塊的現象。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,防止結合料表面結硬。
(4)攤鋪的技術要求
由于SBS瀝青粘度較大,粘附力強,用部分攤鋪機的后雪橇是膠輪式結構,膠輪易粘附混合料細顆粒,影響平整度,所以攤鋪機后雪橇是膠輪式結構的必須改成鋼滑靴式結構。改性瀝青SBS混合料在高溫狀態下主要是靠粗集料的嵌擠作用,可適當提高夯錘振搗頻率,確保路面的最終平整度。
(5)碾壓的技術要求
對于密級配型混合料,其適宜的碾壓溫度范圍是130℃-150℃,其最終碾壓溫度不低于110℃。SBS瀝青施工時壓路機必須緊跟攤鋪機的后面,而且只有在高溫條件下碾壓才能取得更好的效果,壓實速度控制在4-5km/h。碾壓速度均衡,倒退時關閉振動,方向要逐漸地改變,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。決不允許在新鋪瀝青混合料上轉向、調頭、左右移動位置。
3 橋面防水粘結層的SBS施工分析
3.1 關于橋面的防水粘結層
防水層為橋面板提供了一個防止濕氣的無滲透性屏障,粘結層將鋪裝層與橋面板粘結成一個整體,充分發揮鋪裝層與橋面板的復合作用,改善橋面板與鋪裝層的受力情況,可以防止鋼筋腐蝕、避免鋪裝層發生早期損害尤其是剪切破壞的關鍵。隨著交通量和重型車輛的增加,汽車重載超載情況下破壞更為嚴重,在橋面鋪裝時,攤鋪機、運料車就有可能將防水層粘走,從而防水層起不到應有的效果,水從面層滲入使得其抗水平剪切能力更弱,而且粘結性能更差以致失去整體性。
3.2 SBS改性瀝青作為橋面防水粘結層的作用,
首先其可以防止水分下滲接觸橋面板,腐蝕鋼筋,威脅主梁安全,將瀝青混凝土鋪裝層與橋面板粘結成一個整體;其次可以充分發揮鋪裝層與橋面板的復合作用,改善橋面板與鋪裝層的受力情況,用作應變吸收層;同時當橋面板在溫度變化或行車荷載作用下發生水平向變形時,由SBS改性瀝青的特性其可以吸收鋪裝層和橋面板之間部分相對位移,從而減小鋪狀層內的應力。
3.3 工程概況
某高速公路全線為6車道的高速公路,建設里程62.108km,計算行車速度120km/h,雙向6車道,路基寬度35.5m,標準公路-Ⅰ級設計荷載。橋面系結構為:4cmSMA-13(上層鋪裝)+6cmSUP-20(下層鋪裝)+橋面防水粘結層。橋面防水粘結層(如圖2所示)由一層SBS改性熱瀝青與一層單粒徑碎石組成,考慮到乳化瀝青可能對滲透面板孔隙與抑制熱瀝青氣泡有所功效,所以多方考慮在本工程的防水粘結層中試做乳化瀝青。
3.4 SBS改性瀝青防水粘結層施工方法
(1)橋面基面處理
在進行SBS改性瀝青路面施工之前,要對表面浮漿較厚、較多處采用人工鑿除,并將浮漿塊清理干凈。基面浮漿處理完成后,重點進行橋面基面的清掃工作,表面清掃干凈后再用森林滅火器成斜線梯次將浮灰吹凈,對局部污染嚴重的用灑水車沖洗,對局部存在油污的地方人工刷洗。
(2)分三段確定不同的施工方案進行比較
由于有兩段的兩種方案現場施工中都存在粘輪、粘結層被破壞現象,限于篇幅不對每一種方案進行詳細闡述,根據實驗的對比結果最終確定的方案是:提前一天噴灑乳化瀝青,第二天噴灑熱瀝青,按8kg/m2灑布9.5~13.2mm碎石,最后膠輪碾壓2遍。
3.5 效果分析
對施工好的SBS瀝青路面進行了現場滲水試驗測試,結果為不滲水。同時在對現場進行的粘結情況檢查來看,粘結層與橋面板粘結十分的牢固,而且沒有脫皮現象,很好地滿足了橋面防水粘結層的施工要求。
4 結語
相關試驗資料及實際工程建成后的應用都表明SBS改性瀝青高、低溫性能都比較理想、儲藏穩定性好、不發生離析現象,其高溫穩定性和低溫抗裂性均能滿足道橋路面的使用要求。并且SBS改性瀝青混合料的各個環節的施工工藝,對道橋瀝青路面使用改性瀝青混合料具有重要的指導作用。不過廣大工程設計和施工人員也應當注意,SBS改性瀝青路面固然有其優越性,但其特殊的施工工藝要求如果組織不當,施工后也不一定可以達到預期目的。
參考文獻
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