■趙 煒,劉艷艷 ■陜西省榆林公路管理局,陜西 榆林 719000
近年來,我國經濟發展速度加快,促進了建筑工程行業和交通運輸業的發展。改性乳化瀝青具備良好的使用性能,在道路路面養護中的應用越來越廣泛。根據所用改性劑的不同,改性乳化瀝青可以分為SBR和SBS改性乳化瀝青兩種類型,其中SBS改性乳化瀝青對生產技術和工藝要求較高,但其穩定性能、粘結性能更強,與道路養護技術相結合,例如微表處、排水路面、冷再生、降噪路面、透層、超薄磨耗層等,發揮了獨特功效。
針對路面路基強度良好,但路面防水抗滑能力不強且具有輕微裂縫的重要交通路段,如何采用科學合理的路面養護措施,提高道路使用性能,是我國交通部門需要重點考慮的問題。我國相關技術人員不斷對道路養護施工加以探索和研究,在材料、設備、施工技術和工藝方面都取得了良好成績。某國道線交通流量較大的近50公里長的路段進行微表處施工,共使用2000噸SBS改性乳化瀝青,根據一定比例與一定級配的石屑、砂礫或填料以及水、摻合劑混合,對舊路面實施封層,填補固定車轍,提高了路面的防水、防滑、耐磨性能,增加了國道路面的平整度,防止路面松散,有效延長了路面使用壽命。
在選擇瀝青的改性劑時,需要按照適用性、經濟性、技術性原則,對多種影響因素進行綜合考慮,包括施工環境和氣候條件、改性瀝青用途、生產工藝及設備、儲存和運輸條件、瀝青指標的穩定性、現場施工技術等。
目前,我國使用較多的是聚合物瀝青改進劑,在該項工程對施工具體情況和不同類型的改性乳化瀝青進行分析,從技術、性價比等方面加以比較,選擇摻配量為5%的SBS聚合物改劑。生產出的改性乳化瀝青的各項指標均符合行業規范和施工要求,且成本較低,減少了工程造價。
對國道路面進行養護施工時所選用的SBS改性乳化瀝青以基質瀝青作為基礎材料,摻配適量的改性劑和乳化劑,通過混溶配制,形成具備多種特性的聚合物改性瀝青流動混合液,同時具備乳化瀝青和改性瀝青的優點。
生產SBS改性乳化瀝青的方法有兩種,一是在生產乳化瀝青時添加SBS聚合物乳膠,即內摻法;一種是向已經生產好的乳化瀝青添加SBS聚合物乳膠,即外摻法。將兩種方法比較之后,發現內摻法生產出的SBS改性乳化瀝青具有更加可靠的性能,需要的生產設備少、工藝簡便,故采用此法。
某國道屬于改建二級公路,柏油路面表層結構是瀝青混凝土和碎石,厚度分別為3cm和4cm,基層結構為穩定水泥土,路基寬度為12m,路面寬度11.5m。在實際施工前,對路面彎沉值進行測量,符合施工的強度要求,平整度較好,交通流量約為3000~12000輛/天。
在施工之前,要先確定微表處施工所用混合料的配合比。經過拌合時間、濕輪磨耗、內聚粘結力、負荷輪、水敏感性等多種試驗之后,選擇符合要求的油石比最佳設計方案。當油石比為7.2%時,各項試驗數據均符合設計要求,比例最佳。此外,還需在具有代表性的試驗路段進行現場實驗,對配比數據進行適當調整,確定混合料的最終配合比,即礦料、水、水泥、SBS 改性乳化瀝青的比例為 75:10:2:13。
施工之前要做好準備工作,徹底處理原有路面的裂縫、坑槽、擁包、沉陷等問題,對施工機械設備進行調試,檢查設備的計量、拌合、行速、攤鋪、清洗系統,并進行攤鋪試驗;在實際施工過程中,會出現若干時間的交通管制,封閉道路通行,等待瀝青固化,需要設置限速或繞行標志和大量錐形桶,施工人員需穿標志服;正式攤鋪之前,要對原路面進行整理清潔,采用高壓水槍或空壓機清洗路面,對干澀嚴重的貧油路面,使用智能噴灑車噴灑0.1~0.15kg/m2的粘層油或乳化瀝青;進行攤鋪施工時,根據試驗結果,確定攤鋪槽的標準寬度為2.8m,封層設備的行駛速度控制在25m/min,虛鋪厚度15mm,流動混合料和水同步供應封層車,每200m需要補充的礦料約為11m3。
SBS改性乳化瀝青微表處施工完成后,對其應用效果進行測試,采用專業滲水儀測定防水性能,測量結果顯示不滲水;利用推砂法和擺式磨擦設備將路面結構深度和磨擦系數分別與原有路面進行對比,結果顯示,路面具有良好的防滑性能;利用直尺測量車轍和路面平整度,發現路面符合規定值且得到明顯改善;原有路面層的嚴重裂縫,其寬度超過5mm,這種情況需要采用先進的專業設備進行清理、加熱、填充SBS改性乳化瀝青、封閉等,有效減少或避免封層后出現反射裂縫;針對深度大于15mm的車轍,提前利用車轍封層箱進行單獨填充。運用SBS改性乳化瀝青進行國道路面養護效果顯著,但是一些地區使用的基質瀝青中蠟含量較高,所以在生產改性瀝青時需要嚴格廣泛的篩選改性劑及乳化劑的適應性,保證指標可靠,確保施工質量和效率,有利于降低工程造價,盡快開放道路通行。
在原有路面強度的基礎上,對車轍、裂縫進行處理,改善路面的防水、防滑、耐磨性能,將15mm微表處施工與3cm熱拌瀝青混合料罩面施工的兩種路面結構造價進行比較,發現微表處施工節省成本達40%;在生產量相等的情況下,微表處施工使用冷拌瀝青混合料,可在常溫下進行攤鋪,與需要100℃高溫才能施工的熱拌混合料相比,所需要的施工人員、設備、能耗更少,施工組織便利,有助于工程管理;微表處施工具有良好的生態效益,SBS改性乳化瀝青屬于無污染的施工材料,施工現場不會產生灰塵和廢水,也沒有噪聲和毒氣污染,真正做到了全程環保。
綜上所述,使用SBS改性乳化瀝青對國道路面進行養護后,能夠同時實現了良好的經濟效益、環境效益和社會效益的。在具體施工中,要進行精心試驗,嚴格施工流程,保證攤鋪和封層質量。我國相關的施工技術人員還需要對新型材料和施工技術進行不斷的探索和分析,參考借鑒成功的施工經驗,創新道路路面養護施工方法,為我國道路施工工程和交通運輸事業做出貢獻。
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