劉浩
摘 要:SBS改性瀝青具有耐高溫、抗低溫等特點(diǎn),因此在國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路上得到了的廣泛應(yīng)用。本文將結(jié)合具體工程實(shí)例,詳細(xì)闡述SBS改性瀝青混合料路面施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)和控制措施,為類似路面的施工提供經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:SBS改性瀝青混合料;路面施工;質(zhì)量控制
近年來,SBS改性瀝青在高等級(jí)公路、城市干道等的應(yīng)用,顯著提高了路面的使用性能,延長(zhǎng)了路面使用壽命,收到了良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。SBS全稱是苯乙稀一丁二稀共聚物,是由較堅(jiān)硬的苯乙稀結(jié)點(diǎn)和柔韌的丁二稀鏈聚合而成,添加了這種聚合物的改性瀝青有很好的耐高溫、抗低溫等效果。但是在實(shí)際的工程中,SBS改性瀝青混合料仍然需要一系列的工藝控制,為了確保SBS改性瀝青混合料路面施工的質(zhì)量,要做好施工質(zhì)量控制。
1 工程概況
某工程全長(zhǎng)22.9km,其中瀝青混凝土中面層與SMA-13型瀝青混凝土上面層均采用SBS改性瀝青,改性瀝青均由甲方直供,材料質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。中下面層為項(xiàng)目重點(diǎn)控制的分項(xiàng)工程。據(jù)勘查,路面結(jié)構(gòu)形式為:20cm二灰土底基層+38cm4.5%水泥穩(wěn)定碎石基層+8cm粗粒式Superpave-25瀝青混凝土下面層+6cm厚中粒式Superpave-20瀝青混凝土中面層+4cm細(xì)粒式SMA-13型瀝青混凝土上面層。
2 SUP-20中面層施工質(zhì)量控制
SUP瀝青混合料特性;是一種骨架密實(shí)性結(jié)構(gòu)的混合料,中間粒徑的集料較多,且對(duì)混合料的棱角性要求高,內(nèi)摩阻力大,需要的壓實(shí)功大,且存在碾壓溫度敏感區(qū),因此要求在溫度較高的情況下迅速碾壓。正是由于這種特性又加之采用SBS改性瀝青,施工質(zhì)量控制難度較高。
2.1 材料備料質(zhì)量控制
材料備料質(zhì)量的好壞是保證路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵,是確保SUP瀝青混合料配比設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工有效性的首要條件。
(1)對(duì)材料備料場(chǎng)地進(jìn)行全面徹底的硬化,硬化后的場(chǎng)地要保證車輛通行無阻,場(chǎng)區(qū)排水順暢,不泥濘、不積水。對(duì)于4#碎石集料搭設(shè)防雨鋼結(jié)構(gòu)大棚。
(2)對(duì)于瀝青原材,要求試驗(yàn)室派專人每車檢查,發(fā)現(xiàn)問題立即清退,檢驗(yàn)內(nèi)容包括針入度、延度、軟化點(diǎn)、彈性恢復(fù)等各項(xiàng)指標(biāo),對(duì)于粗細(xì)集料試驗(yàn)室的取樣次數(shù)不少于1次/1000t,檢驗(yàn)內(nèi)容包括石料壓碎值、視密度、吸水率、瀝青粘附性、堅(jiān)固性、棱角性等各項(xiàng)指標(biāo)。
(3)重視集料粒徑的均勻穩(wěn)定性,為了保證混合料拌和質(zhì)量,不產(chǎn)生熱料倉等料、溢料現(xiàn)象,后進(jìn)場(chǎng)集料的質(zhì)量必須與生產(chǎn)配比設(shè)計(jì)時(shí)的集料質(zhì)量保持在大致均衡的水平。
(4)面層施工多選在溫度較高時(shí)進(jìn)行,這也是雨水集中的季節(jié),為了確保細(xì)集料不受或少受雨水浸泡,要求料場(chǎng)負(fù)責(zé)人員注意天氣變化,在雨水來臨前,細(xì)集料全面覆蓋。
2.2 溫度控制
保證瀝青混合料施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一是溫度的控制,要重點(diǎn)作好原材料加熱溫度、拌和溫度、出廠溫度、到場(chǎng)溫度、攤鋪和碾壓各階段的溫度控制。
(1)對(duì)拌和站溫度控制和檢測(cè)系統(tǒng),以及試驗(yàn)室、現(xiàn)場(chǎng)施工使用的金屬桿插入式數(shù)顯溫度計(jì)均必須經(jīng)過嚴(yán)格的標(biāo)定,標(biāo)定結(jié)果的偏差不得大于2℃。
(2)拌和站、攤鋪現(xiàn)場(chǎng)、碾壓段落均派專人對(duì)混合料出廠溫度、到場(chǎng)溫度、攤鋪溫度、初壓開始溫度、復(fù)壓溫度和碾壓結(jié)束溫度進(jìn)行全面的檢測(cè)記錄,對(duì)于超出溫度范圍要求的,及時(shí)聯(lián)系向上一工序負(fù)責(zé)人反映。
(3)為了確保瀝青混合料的攤鋪碾壓溫度,我們采用對(duì)運(yùn)輸車全面覆蓋措施,運(yùn)輸車的覆蓋物未經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)管理人員同意,不得擅自揭除。
2.3 混合料級(jí)配控制
由于Sup混合料的設(shè)計(jì)方法與常規(guī)不同,混合料粗集料含量偏多。因此對(duì)混合料級(jí)配的控制是克服Sup瀝青混合料離析,保證攤鋪碾壓質(zhì)量的關(guān)鍵。
(1)我們除每天加大混合料抽提試驗(yàn)批次外,還堅(jiān)持每天熱料倉取樣篩分試驗(yàn),以確?;旌狭霞?jí)配穩(wěn)定、合格。
(2)對(duì)熱料倉振動(dòng)篩要經(jīng)常性的檢查,防止篩孔破損。
(3)對(duì)于冷料倉的布置,使最接近干燥筒的那號(hào)倉裝最細(xì)集料,易于在輸送帶上觀察細(xì)集料供給是否正常。并在各冷料倉之間設(shè)備隔板,防止竄料。
2.4 攤鋪控制
攤鋪質(zhì)量的好壞是瀝青路面施工最為關(guān)鍵的工序之一,好的攤鋪質(zhì)量可以有效克服表面離析、滑痕,同時(shí)提高路面的平整度和確保攤鋪層的厚度。
(1)運(yùn)輸車裝料時(shí)實(shí)行前、中、后三段放料,卸料時(shí)以滿足攤鋪機(jī)正常行駛工作為宜,不可一次性舉起。
(2)對(duì)由于攤鋪機(jī)性能問題造成的諸如表面離析等,對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)試和改裝,使其運(yùn)行速度、夯錘頻率、布料高度的匹配達(dá)到最佳性能。
(3)攤鋪機(jī)預(yù)熱應(yīng)分段布設(shè)火口,并用紅外線測(cè)溫機(jī)進(jìn)行各火口溫度的檢測(cè),應(yīng)保證各火口溫度基本平衡。
(4)設(shè)專人觀測(cè)螺旋布料器的運(yùn)行情況和攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度,保證螺旋布料器布料高度一致,攤鋪機(jī)平穩(wěn)勻速攤鋪。
(5)為了便于同一斷面不同車道的碾壓相隔時(shí)間縮短,兩臺(tái)攤鋪機(jī)的前后距離要求最大不得超過15m,并盡量縮短。
(6)SUP-20的路基對(duì)應(yīng)段落均采用非接觸式平衡梁進(jìn)行厚度和平整度控制,現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)經(jīng)常性觀察非接觸式平衡梁的運(yùn)行情況,并防止平衡梁感應(yīng)探頭對(duì)應(yīng)部位下方有其他堆積物,影響攤鋪質(zhì)量。
(7)對(duì)于攤鋪的混合料,不應(yīng)人工反復(fù)修整。只有出現(xiàn)下列情況時(shí),可用人工做局部找補(bǔ)或更換混合料。
(8)對(duì)于攤鋪層厚度,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人負(fù)責(zé)檢查,不滿足要求時(shí)隨時(shí)調(diào)整。
2.5 碾壓控制
由于SUP改性瀝青混合料的溫度敏感性和粗集料較多的特性,在混合料攤鋪后,攤鋪面容易散熱,如不及時(shí)碾壓,混合料很難壓實(shí),并可能產(chǎn)生推移裂縫和溫度離析,不能形成瀝青混合料的正常結(jié)構(gòu)。為此壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)在高溫下碾壓成型,同時(shí)盡量縮短鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)之間的距離,爭(zhēng)取在高溫下利用膠輪壓路機(jī)及時(shí)揉壓,并控制好壓路機(jī)的碾壓速度、碾壓次序和不同壓路機(jī)之間的協(xié)調(diào)一致。另外,還要注意以下問題:
(1)整改碾壓過程分為初壓、復(fù)壓、終壓三階段,在不同碾壓區(qū)段要設(shè)置醒目標(biāo)示。
(2)施工過程中使用的油水混合物要嚴(yán)格按照3∶1的比例配置,并不得在使用過程中,污染路緣石和橋面,同時(shí)合理控制壓路機(jī)輪胎的刷油量,過多會(huì)導(dǎo)致混合料表面出現(xiàn)黃斑,過少會(huì)造成粘輪。
(3)合理控制鋼輪壓路機(jī)的噴水量,以不粘輪為度。
(4)在整個(gè)施工過程中,應(yīng)隨時(shí)用3m檢查尺檢查碾壓層的平整度,發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定的,應(yīng)在混合料溫度較高的情況下,指揮鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理,消除局部高包。
(5)壓路機(jī)應(yīng)堅(jiān)持“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則,不同碾壓段落壓路機(jī)重疊距離不小于3m。
2.6 接縫處理
接縫處理的好壞直接關(guān)系到路面的平整舒適度,并對(duì)上面層施工造成一定的影響,為此,應(yīng)嚴(yán)格采用6m直尺進(jìn)行接縫處虛鋪與碾壓平整度的控制,并隨時(shí)檢測(cè),在溫度較高時(shí)消除局部擁包,填補(bǔ)凹坑,務(wù)必使新舊面在同一平面上。
3 SMA-13上面層施工質(zhì)量控制
同SUP瀝青混合料出臺(tái)的背景一樣,SMA瀝青瑪蹄脂碎石混合料也是為了解決以往瀝青路面的早期破壞,在上世紀(jì)60年代在德國(guó)誕生。
SMA是一種有瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成,為了增強(qiáng)瀝青混合料的抗老化、耐磨耗和抵抗開裂的能力,必須增加瀝青油膜的厚度,并限制高溫季節(jié)自由瀝青的活動(dòng),提高膠質(zhì)材料高溫穩(wěn)定性和低溫開裂性能,同時(shí)增加內(nèi)磨阻力。為此SMA的瀝青用量比常規(guī)普通瀝青混合料高出25%~40%,添加了纖維穩(wěn)定劑,使用了大量的粗集料和礦粉,而使用了少量的細(xì)集料,具有“三多、一少、一添加”的特點(diǎn)。是一種密實(shí)式粗集料嵌擠型斷級(jí)配瀝青混凝土。
3.1 拌和質(zhì)量控制
(1)由于SMA中使用了大量的粗集料,因此要合理配置各冷料倉,避免待料溢料現(xiàn)象的發(fā)生。相反由于SMA中使用了極少量的細(xì)集料,因此在細(xì)集料水分較大時(shí)又容易發(fā)生冷料倉料口不出料的情況,一般情況下,在細(xì)集料含水量大于5%時(shí),不應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)。
(2)由于SMA的礦粉用量大,要經(jīng)常性的注意觀察礦粉的喂料情況。
(3)對(duì)于木質(zhì)素纖維的添加,我們采取了利用纖維投放機(jī)進(jìn)行高壓噴入的方法,并進(jìn)行標(biāo)定,可以有效杜絕人為添加不均勻的問題。
(4)由于SMA中添加了木質(zhì)纖維素,并使用了改性瀝青,拌和難度明顯增加,要求通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定合理的材料加熱溫度,并適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間,以便膠結(jié)料與骨料均勻混合。
(5)在拌和過程中,除進(jìn)行溫度控制外,還應(yīng)放料過程中冒煙情況,白煙屬正常情況,青煙可能溫度過高,造成了瀝青老化。
3.2 碾壓質(zhì)量控制
鑒于SMA的本身特性,決定了SMA瀝青瑪蹄脂碎石混合料并不好碾壓,同時(shí)又加之SMA的攤鋪厚度薄,骨架顆粒大,與空氣接觸面積大,溫度下降較快,在溫度較低的情況下,幾乎不可能碾壓密實(shí)。同時(shí)大量存在的膠結(jié)料,又不能使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行揉壓,為此,我們重點(diǎn)在一下幾方面進(jìn)行了碾壓控制。
(1)通過試驗(yàn)路段總結(jié)出的最佳碾壓機(jī)具組合和碾壓遍數(shù)、碾壓段落長(zhǎng)度和壓路機(jī)碾壓速度進(jìn)行碾壓質(zhì)量的控制,在溫度超過終壓溫度后或發(fā)現(xiàn)碾壓部位出現(xiàn)白頭后,應(yīng)立即停止碾壓,不得過度碾壓,同時(shí)配備一臺(tái)備用壓路機(jī),防止出現(xiàn)意外。
(2)在碾壓完一個(gè)段落后,壓路機(jī)應(yīng)采用“S”彎的碾壓形式消除碾壓段落末端的輪跡。
結(jié)語
總之,SBS改性瀝青混合料路面的施工是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)的工程。為了確保施工質(zhì)量,就要做好材料備料、溫度、混合料級(jí)配等方面的控制,還要充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性和責(zé)任心,對(duì)SBS改性瀝青混合料拌合、運(yùn)輸?shù)裙に囘M(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。只有這樣,才能確保SBS改性瀝青混合料路面的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]張向偉.SBS改性瀝青混合料路面施工質(zhì)量控制[J].科技信息.2011(11)
[2]李順興.AC-13C細(xì)粒式SBS改性瀝青混合料路面施工探析[J].城市建設(shè)理論研究.2011(12)