瀝青混凝土路面施工技術探討

王丹丹 (北京市政路橋股份有限公司 北京 豐臺 100071)

1 前言

在對公路工程中的瀝青混凝土路面進行施工時,施工技術的應用是確保其施工質量與后續應用效果的關鍵。因此,施工單位一定要充分掌握工程概況,明確瀝青混凝土路面的主要組成及其施工特征,運用合混合料拌合、混合料運輸、混合料攤鋪、碾壓施工、接縫處理和質量檢測等技術措施,這樣才可以確保路面施工質量,盡最大限度延長其使用壽命,為公路工程交通運輸的質量及其安全提供堅實保障。

2 工程概況

本次所研究的是某公路工程的建設施工項目。該項目位于河北省,施工標段的總長度是21.458km,公路路面寬度為28m。在該公路工程的施工段中,不僅穿越了山區,而且很多區域內都存在不均勻沉降,整體條件對于施工十分不利。基于此,在本次施工中,為了讓該公路工程能夠如期完成,并使其質量得以良好保障,相關單位在通過全面的分析與研究之后,決定通過SBS改性瀝青混凝土來進行其路面的攤鋪施工,并以實際情況和相關要求作為依據,制定了詳細的施工方案。

3 SBS改性瀝青混凝土路面施工概述

3.1 SBS改性瀝青主要構成

所謂SBS改性瀝青,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,同時加入一定比例的專屬穩定劑,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。比起傳統的瀝青,此類材料具備更好的性能,可實現施工質量的進一步提升。在SBS改性瀝青中,主要的組成部分除了傳統的瀝青材料之外,還包括熱塑性橡膠、礦粉以及纖維穩定劑等,這些改性材料的應用,不僅進一步強化路面抗壓與抗裂能力,而且讓路面對于溫差變化具備更強的適應能力。通過SBS改性瀝青材料的合理應用,為公路工程路面使用壽命及其安全性提了保障。

3.2 SBS改性瀝青混凝土路面主要施工特征

3.2.1 高溫穩定性

與普通的瀝青混凝土路面相比,SBS改性瀝青混凝土路面的抗高溫能力更加顯著,在普通混凝土內加入高分子改性添加劑,可進一步提升瀝青的軟化性。在夏季施工,如果氣溫比較高,通過SBS改性瀝青混凝土的合理應用,可實現瀝青混凝土路面整體強度及其硬度的進一步優化,即使是在碾壓和車轍的影響作用下,公路路面也不會發生偏移和移動等質量問題。另外,因SBS改性瀝青混凝土路面具有比普通路面更強的適應性,且具有較強的抗車轍能力,所以通過該材料及其施工技術的應用,可以有效防止和減少車轍出現的幾率。

3.2.2 抗疲勞性

通過實際應用發現,SBS改性瀝青混凝土具備良好的抗疲勞性能。憑借自身的獨特特征,SBS改性瀝青混凝土可讓瀝青吸收層降低彈性模量,以此增強公路路面抗疲勞性能,使其穩定性得到有效保障,從而顯著提升公路工路面的施工質量。

3.2.3 結構嚴密性

經實踐發現,通過SBS改性瀝青混凝土進行公路路面建設,可使其路面水損害情況得以有效改善。之所以會達到這樣的效果,是因為隨著SBS瀝青混凝土路面中的瀝青含量提升,其整體的壓密性得到進一步增強,讓積水對路面的侵害情況得以有效改善,同時可以降低地下水下滲以及水位上升的可能性,盡最大限度防止由于積水問題對公路工程路面質量的不良影響。

圖1 本次施工中的SBS改性瀝青混凝土路面施工流程示意圖

4 SBS改性瀝青混凝土路面施工技術分析

(1)混合料拌合

本次路面施工中,應用的主要是東海石油和中石化品牌的SBS改性瀝青材料。在該材料的制備加工中,首先對各種原有的基質造型改性瀝青進行高溫加熱,待材料被加熱到了完全熔融耐熱狀態時,再將超過4%的SBS橡膠顆粒細胞或者是其他的微孔橡膠顆粒加入其中,再通過高速剪切機材料對其進行30min的連續高速剪切,這樣便可實現SBS改性瀝青材料的有效制備。為進一步確保SBS改性瀝青的應用效果,本次項目中,特按照要求標準對應用的SBS改性瀝青質量進行了測試。經測試發現,本次選擇的SBS改性瀝青各項主要質量及其技術指標均符合規范要求。

在SBS改性瀝青混凝土拌合過程中,為實現其混合料間歇攪拌效果以及黏度穩定性的良好保障,本次特選擇了間歇式原料拌和機,通過間歇拌合的形式對SBS改性瀝青混凝土中的各種材料進行拌合。因為SBS改性瀝青較普通形式的瀝青黏度更高,所以在對其混合料進行拌合的過程中,通常需要在原材料添加過程中預留出5～10s的間歇時間,然后再持續攪拌5～10s時間。通過這樣的方式,便可讓SBS改性瀝青混凝土的拌合更加均勻,讓瀝青能夠黏住所有的包裹物,并實現所有集料物質的均勻、分層包裹。同時,在SBS改性瀝青的應用過程中,其所需原料具有更高的拌和溫度,因此在具體的拌合與應用過程中,相關單位一定要根據實際情況做好其溫度控制,避免拌和溫度過低所導致的混合料老化現象,這樣才可以有效滿足其實際應用需求,確保公路工程路面施工質量。

表1 本次工程項目中所選SBS改性瀝青的質量檢測結果

(2)混合料攤鋪

在將混SBS改性瀝青混凝土混合料運輸到施工現場之后,應立即進行攤鋪工作。為了讓混合料的攤鋪施工效率及其質量得以有效保障,本次特將其攤鋪作業模式設置為雙攤鋪機并行。具體攤鋪中,應用的機械設備具備相同的型號、規格和使用性能,攤鋪中將重疊寬度設置為5cm,在對上一層及其下部進行搭接的過程中,其錯位距離設置在20cm 以下,前后距離控制在10m 以內。

在正式開始混合料攤鋪之前,施工單位需檢查好路基路面的施工質量,在基層上均勻涂刷粘層油或者是透層油,在完成了上述處理之后,才可以對SBS改性瀝青混合料進行攤鋪施工。在攤鋪機啟動之前,技術人員需要將一層防粘結劑涂刷在攤鋪機的料斗內,以此來防止混合料黏結到料斗內壁上。自動找平過程中,需對其找平高度加以嚴格控制,使其誤差控制在1.2mm 以下。在完成了混合料攤鋪施工之后,對于攤鋪不到位的局部區域,可采用人工布料法進行SBS 改性瀝青混凝土混合料的攤鋪處理。如果有區域需要修補,施工人員需要做好其兩側的修補工作,這樣才可以有效確保整體路面的瀝青混凝土攤鋪施工質量。

(3)碾壓施工

在進行公路工程瀝青混凝土路面的施工過程中,碾壓施工是一項重要的施工環節。基于此,施工單位一定要對其碾壓施工技術加以合理應用。在完成了攤鋪施工作業之后,為確保路面的壓實度及其平整度,需要通過壓路機對攤鋪之后的瀝青混凝土路面進行碾壓施工,而壓路機的型號則需要根據實際工程情況與施工需求來進行合理選擇。本次施工中選擇的是LTC208雙鋼輪形式的壓路機,其質量標準為8～14t,可有效滿足SBS瀝青混凝土路面的壓實需求。

在對路面進行初壓處理的過程中,施工單位需要將外部實際的溫度情況作為依據,對碾壓速度加以合理控制,防止瀝青路面裂縫問題產生。初壓作業應在完成SBS改性瀝青混凝土攤鋪作業之后立即進行,此時的瀝青混凝土路面依舊比較松軟。通過前靜后振的方式進行一遍碾壓,其碾壓速度控制在2～3km/h之間,這樣便可讓SBS改性瀝青混凝土路面達到一定的初步密實效果,為后續的復壓施工做好準備,防止復壓施工中因振動壓實而出現位移情況。在公路邊緣處,施工單位主要通過小型機械設備配合人工的方式進行處理,讓大型壓路機碾壓不到的區域得到了有效碾壓。

在完成了初壓之后,施工單位應安排專人檢查路面平整度,在確保平整度達標之后,便可進行后續的復壓和終壓施工。在復壓和終壓施工階段中,施工單位應嚴格控制碾壓方向,使其與施工圖紙中的要求相符。復壓施工應通過振動式碾壓作業的方式來完成,本次碾壓中的振動頻率控制在35～50Hz之間,相鄰兩個碾壓帶之間的重疊寬度控制在20cm,其碾壓速度在3～4km/h之間,碾壓遍數控制在4～6遍之間,直到SBS改性瀝青混凝土的密實度達到了設計壓實度要求,且沒有明顯的輪跡為止。終壓的主要目的是消除復壓過程中形成的輪跡,讓整體瀝青混凝土公路路面平整度達到設計要求。基于此,本次施工中,同樣采用雙鋼輪形式的壓路機進行了兩遍終壓,終壓施工模式為靜壓,其速度為3～4km/h。

具體碾壓施工中,為實現整體施工質量的良好保障,防止混合料黏輪情況出現,施工單位需要在壓路機輪胎上噴灑適量的活性劑。同時,在整個的路面碾壓施工過程中,施工單位一定要對其壓實度加以嚴格控制,使其合格率超過設計要求的98%,不可出現過度碾壓或者是碾壓不足等的問題,對于存在問題的部分,一定要根據實際情況及時采取合理的措施進行處理,以此來確保壓實效果。另外,在碾壓施工中,施工單位也應該做好路面的平整度檢測,使其平整度符合工程設計標準。

在結束了瀝青混凝土路面碾壓施工作業之后,應立即將大型壓路機駛出施工區域,以此來有效確保碾壓施工質量,防止大型設備長時間停留對路面質量的不良影響。

(4)接縫處理

在SBS改性瀝青混凝土路面施工中,接縫處理是最為關鍵的一道施工工序。因此,施工單位一定要對其接縫處理做到足夠重視,以此來確保整體路面工程的施工質量。在接縫處理之前,首先需要將縫隙所在區域內的雜質處理干凈,然后再根據實際情況,采取合理的措施來進行接縫處理。對于周邊存在的橫向連接縫隙,在開始進行其基底澆筑以及分層施工的過程中,應先借助于垂直度不同的尺子檢查成型之后的瀝青混凝土路面尾端涂料強度,使其強度系數與平整度系數都不超過瀝青混凝土層所在區域,然后再通過清水噴灑以及分層涂刷的方式做好接縫處理,待接縫部位干燥之后,再通過攤面平鋪機進行妥善處理。在壓路機以及澆筑材料的施工過程中,其接縫的處理一定要做到密實、平順,其攤鋪厚度需得到嚴格控制,并保持接縫區域的垂直,這樣便可有效確保后續公路路面行車的穩定性,從而為公路交通安全提供良好保障。

(5)質量檢測

在本次公路工程項目竣工通車之后,為實現其瀝青混凝土路面施工質量的進一步明確,相關單位特對其SBS改性瀝青混凝土路面進行了質量檢驗,包括壓實度檢驗、平整度檢驗以及構造深度檢驗。

表2 本次工程項目中的瀝青混凝土路面質量檢測結果情況

通過上述的檢測結果與標準要求對比可知,在本次工程中,SBS改性瀝青混凝土施工質量完全符合規范要求,路面施工質量十分良好。目前,該公路工程已經投入運行近2年時間,經運維檢查可知,在這2年的運行期間里,其路面質量始終保持良好,并未出現明顯的病害問題,且透水性也十分良好,路面積水問題很少出現。由此可見,本次的瀝青混凝土路面施工技術應用效果十分顯著。

結束語

在公路工程項目施工中,施工單位一定要加強瀝青混凝土施工技術的研究,根據實際情況,將瀝青混凝土材料及其技術應用其中,按照規定的工藝技術及其流程,結合實際情況,對混合料拌制、運輸、攤鋪、碾壓、接縫處理等各項施工措施加以合理應用,并做好相應的技術參數控制。通過這樣的方式,才可以讓瀝青混凝土路面達到良好的施工效果。