摘要:隨著我國(guó)道橋交通的迅猛發(fā)展,大型化車(chē)輛、重載、超載車(chē)輛越來(lái)越多,因此對(duì)路面的要求也越來(lái)越高。今年興起的SBS改性瀝青在高等級(jí)路面、橋梁和城市干道等的應(yīng)用,顯著提高了道橋路面的使用性能,延長(zhǎng)路面的使用壽命,并且可以降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。本文基于實(shí)例,簡(jiǎn)單探討了SBS改性瀝青混凝土的施工這一施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:SBS改性瀝青;施工技術(shù)應(yīng)用;道路橋梁工程
1 引言
SBS改性瀝青是以基質(zhì)瀝青為原料,加入一定比例的SBS改性劑,通過(guò)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(duì)瀝青做改性處理。
2 關(guān)于SBS瀝青的特點(diǎn)及施工應(yīng)用
2.1 特性簡(jiǎn)述
SBS瀝青在溫差較大的地區(qū)有很好的耐高溫、抗低溫能力,有較好的抗車(chē)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(yán)重的公路上具有良好的應(yīng)變能力,可減少路面的永久變形;同時(shí)這種施工材料的粘結(jié)能力特別強(qiáng),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(wěn)定性;總之改施工技術(shù)可以極大地提高路面的抗滑能力,增強(qiáng)了路面的承載能力,減少路面因紫外線輻射而導(dǎo)致的瀝青老化現(xiàn)象和因車(chē)輛滲漏柴油、機(jī)油和汽油而造成的破壞。
2.2 工程應(yīng)用現(xiàn)狀
SBS瀝青作為一種改性瀝青膠結(jié)料,早在20世紀(jì)90年代就已出現(xiàn),由于SBS是一種熱塑性橡膠共聚物,使用量大,費(fèi)用較高,由于受經(jīng)濟(jì)條件限制,所以在國(guó)內(nèi)一直沒(méi)有大面積推廣。在2002年由華東石油大學(xué)研究所研制成功SBS瀝青改性劑,與東營(yíng)市公路局材料處合作生產(chǎn)SBS改性瀝青混合料,并在東營(yíng)市南二路進(jìn)行施工試驗(yàn)。近年來(lái)隨著其施工優(yōu)勢(shì)的不斷顯現(xiàn),逐漸為人們所接受,所以在道橋施工中也應(yīng)用的越來(lái)越多。
2.3 關(guān)于SBS瀝青的施工分析
SBS瀝青與AH-70基質(zhì)瀝青相比,其粘度和軟化點(diǎn)顯著增加,并且在運(yùn)輸儲(chǔ)存和路面面層施工上有一些與基質(zhì)瀝青不同的要求,因此正確使用才能達(dá)到預(yù)期效果。比如說(shuō)SBS瀝青在生產(chǎn)工廠裝車(chē)溫度必須保持大于160℃以上,運(yùn)到混合料拌合場(chǎng)的溫度不應(yīng)小于140℃,運(yùn)輸車(chē)輛須在24小時(shí)內(nèi)運(yùn)到指定地點(diǎn),并及時(shí)把瀝青泵送到瀝青儲(chǔ)存罐中。結(jié)合做的工程經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)單說(shuō)明一下SBS瀝青的施工基本要求。
(1)拌合場(chǎng)儲(chǔ)存及泵送的技術(shù)要求
SBS瀝青的儲(chǔ)存溫度應(yīng)保持在150℃左右,瀝青熱拌廠不應(yīng)過(guò)多地儲(chǔ)存SBS瀝青,做到隨進(jìn)隨用,用的時(shí)候多存,不用時(shí)就少存或者不存,特別注意的是存貯不宜超過(guò)24h。
(2)拌合、運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)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(fā)揮其效能,對(duì)于密級(jí)配(AC-13I)混合料,應(yīng)做到拌合后的混合料均勻一致,無(wú)細(xì)料和粗料分離及花白、結(jié)成團(tuán)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(yùn)輸車(chē)必須加蓋篷布或其它保溫材料,防止結(jié)合料表面結(jié)硬。
(4)攤鋪的技術(shù)要求
由于SBS瀝青粘度較大,粘附力強(qiáng),用部分?jǐn)備仚C(jī)的后雪橇是膠輪式結(jié)構(gòu),膠輪易粘附混合料細(xì)顆粒,影響平整度,所以攤鋪機(jī)后雪橇是膠輪式結(jié)構(gòu)的必須改成鋼滑靴式結(jié)構(gòu)。改性瀝青SBS混合料在高溫狀態(tài)下主要是靠粗集料的嵌擠作用,可適當(dāng)提高夯錘振搗頻率,確保路面的最終平整度。
(5)碾壓的技術(shù)要求
對(duì)于密級(jí)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(shí)壓路機(jī)必須緊跟攤鋪機(jī)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(shí)速度控制在4-5km/h。碾壓速度均衡,倒退時(shí)關(guān)閉振動(dòng),方向要逐漸地改變,不許擰著彎行走,對(duì)每一道碾壓起點(diǎn)或終點(diǎn)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(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動(dòng)位置。
3 橋面防水粘結(jié)層的SBS施工分析
3.1 關(guān)于橋面的防水粘結(jié)層
防水層為橋面板提供了一個(gè)防止?jié)駳獾臒o(wú)滲透性屏障,粘結(jié)層將鋪裝層與橋面板粘結(jié)成一個(gè)整體,充分發(fā)揮鋪裝層與橋面板的復(fù)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(fā)生早期損害尤其是剪切破壞的關(guān)鍵。隨著交通量和重型車(chē)輛的增加,汽車(chē)重載超載情況下破壞更為嚴(yán)重,在橋面鋪裝時(shí),攤鋪機(jī)、運(yùn)料車(chē)就有可能將防水層粘走,從而防水層起不到應(yīng)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(jié)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(jié)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(jié)成一個(gè)整體;其次可以充分發(fā)揮鋪裝層與橋面板的復(fù)合作用,改善橋面板與鋪裝層的受力情況,用作應(yīng)變吸收層;同時(shí)當(dāng)橋面板在溫度變化或行車(chē)荷載作用下發(fā)生水平向變形時(shí),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(duì)位移,從而減小鋪狀層內(nèi)的應(yīng)力。
3.3 工程概況
某高速公路全線為6車(chē)道的高速公路,建設(shè)里程62.108km,計(jì)算行車(chē)速度120km/h,雙向6車(chē)道,路基寬度35.5m,標(biāo)準(zhǔn)公路-Ⅰ級(jí)設(shè)計(jì)荷載。橋面系結(jié)構(gòu)為:4cmSMA-13(上層鋪裝)+6cmSUP-20(下層鋪裝)+橋面防水粘結(jié)層。橋面防水粘結(jié)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(duì)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(jié)層中試做乳化瀝青。
3.4 SBS改性瀝青防水粘結(jié)層施工方法
(1)橋面基面處理
在進(jìn)行SBS改性瀝青路面施工之前,要對(duì)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(diǎn)進(jìn)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(duì)局部污染嚴(yán)重的用灑水車(chē)沖洗,對(duì)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(jìn)行比較
由于有兩段的兩種方案現(xiàn)場(chǎng)施工中都存在粘輪、粘結(jié)層被破壞現(xiàn)象,限于篇幅不對(duì)每一種方案進(jìn)行詳細(xì)闡述,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比結(jié)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(duì)施工好的SBS瀝青路面進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)滲水試驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果為不滲水。同時(shí)在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的粘結(jié)情況檢查來(lái)看,粘結(jié)層與橋面板粘結(jié)十分的牢固,而且沒(méi)有脫皮現(xiàn)象,很好地滿足了橋面防水粘結(jié)層的施工要求。
4 結(jié)語(yǔ)
相關(guān)試驗(yàn)資料及實(shí)際工程建成后的應(yīng)用都表明SBS改性瀝青高、低溫性能都比較理想、儲(chǔ)藏穩(wěn)定性好、不發(fā)生離析現(xiàn)象,其高溫穩(wěn)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(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝,對(duì)道橋?yàn)r青路面使用改性瀝青混合料具有重要的指導(dǎo)作用。不過(guò)廣大工程設(shè)計(jì)和施工人員也應(yīng)當(dāng)注意,SBS改性瀝青路面固然有其優(yōu)越性,但其特殊的施工工藝要求如果組織不當(dāng),施工后也不一定可以達(dá)到預(yù)期目的。
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