趙晶宇，劉廣良

(1.湖南省建筑設(shè)計(jì)院，湖南 長(zhǎng)沙 410011; 2.衡陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421001)

0 前言

含有PE 與SBS 成分的改性瀝青現(xiàn)今已廣泛用于高速公路、城際道路、城市道路和機(jī)場(chǎng)跑道等道路的路面建設(shè)當(dāng)中，復(fù)合性改性瀝青對(duì)延長(zhǎng)路面的使用壽命、降低道路的養(yǎng)護(hù)成本、提高路面的承壓性、提高抗自然風(fēng)化能力、提高道路的通過(guò)性和安全性方面有著顯著的作用。同時(shí)添加PE 和SBS 兩種改性劑的瀝青路面，能有效利用兩種不同改性劑的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化原有的改性性能，使路面的使用效益更強(qiáng)。因此，利用同時(shí)添加以上兩種添加劑的瀝青進(jìn)行路面建設(shè)，已越來(lái)越為現(xiàn)今的各道路建設(shè)單位及相關(guān)部門(mén)重視。要做好該類(lèi)復(fù)合瀝青路面的建設(shè)，首先要了解兩種改性材料的特性，然后針對(duì)施工的過(guò)程，設(shè)計(jì)施工工藝并控制實(shí)施。

湖南省衡陽(yáng)市蒸陽(yáng)北路是該市重要的交通性主干路，該項(xiàng)目路面結(jié)構(gòu)中上面層采用AC－13 結(jié)構(gòu)，中面層采用AC－20 結(jié)構(gòu)，下面層采用AC－25 結(jié)構(gòu)。其中中面層和下面層采用是70 號(hào)A 級(jí)道路石油瀝青，上面層采用PE 與SBS 復(fù)合改性瀝青。本文針對(duì)同時(shí)添加PE 和SBS 兩種改性劑的改性瀝青各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，在達(dá)到瀝青使用標(biāo)準(zhǔn)后，按照瀝青混合料集料設(shè)計(jì)以及配合比設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行瀝青混合料制備。通過(guò)對(duì)成型后馬歇爾試件進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度和流值的測(cè)試，均達(dá)到瀝青混合料路面使用要求。然后根據(jù)復(fù)合式瀝青混合料本身特性，提出相應(yīng)的施工工藝以及質(zhì)量控制措施，并在本工程中取得良好的使用效果。

1 組成原材料

基質(zhì)瀝青選擇殼牌70#基質(zhì)。瀝青各大技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。粗集料選用潔凈、無(wú)風(fēng)化的玄武巖，均采用反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，其各項(xiàng)指標(biāo)均符合有關(guān)要求，見(jiàn)表2。瀝青PE 復(fù)合SBS 改性瀝青的檢測(cè)結(jié)果如表3。為增加施工和易性，細(xì)集料中還填加了黃砂、礦粉、水泥作為填料，其中水泥的劑量為2%。

表1 瀝青基本技術(shù)指標(biāo)

表2 集料技術(shù)要求及試驗(yàn)結(jié)果

表3 PE+SBS 復(fù)合改性瀝青檢測(cè)結(jié)果

2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

依據(jù)瀝青混合料設(shè)計(jì)規(guī)范，進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。通過(guò)篩分實(shí)驗(yàn)以及最佳油石比實(shí)驗(yàn)，確定集料級(jí)配以及最佳油石比。最終選用的級(jí)配如圖1所示，PE+SBS 復(fù)合改性瀝青混合料的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

確定配合比的瀝青混合料按照規(guī)范采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)成型馬歇爾試件，并采用馬歇爾穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)測(cè)量其穩(wěn)定度和流值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在PE 和SBS作為復(fù)合式改性劑結(jié)合使用過(guò)后，可以顯著改善瀝青混合料性能，進(jìn)而有效提高復(fù)合式改性瀝青路面的路用性能以及力學(xué)性能，有效提高路面使用周期。

表4 PE+SBS 復(fù)合改性瀝青混合料試驗(yàn)結(jié)果

3 質(zhì)量控制

要實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合式瀝青混合料路面質(zhì)量控制，必須要做到對(duì)原材料質(zhì)量嚴(yán)格控制，掌控好瀝青混合料的調(diào)配工藝，包括各組分質(zhì)量占比以及對(duì)混合料油石比的影響。另一方面，還要控制好施工條件，包括施工溫度、攤鋪以及碾壓等過(guò)程。

3.1 添加原材料的質(zhì)量控制

要經(jīng)常針對(duì)材料的規(guī)格、品種、顆粒大小、含泥水量、風(fēng)化石含量進(jìn)行檢查。如果外觀檢查認(rèn)為顆粒組成不正常，那么就要進(jìn)行必要的篩選試驗(yàn)。另外，還要經(jīng)常檢查添加劑礦粉的顏色是否符合標(biāo)準(zhǔn)，確認(rèn)有沒(méi)有結(jié)塊和明顯的顆粒不均勻情況。對(duì)于入庫(kù)的材料要按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，抽檢時(shí)，要加大抽檢的量，發(fā)現(xiàn)不合格的情況，立即終止繼續(xù)使用。儲(chǔ)存地要進(jìn)行場(chǎng)地接觸面的硬化處理，防止雜質(zhì)混入添加劑中。儲(chǔ)存地要單獨(dú)設(shè)置，防止不同規(guī)格的添加劑混雜在一起。并且應(yīng)對(duì)儲(chǔ)存區(qū)域進(jìn)行標(biāo)示，避免出現(xiàn)上錯(cuò)料的情況發(fā)生。施工時(shí)正確的堆料方式如圖2所示。

3.2 復(fù)合改性瀝青的調(diào)制

在實(shí)際操作時(shí)，進(jìn)行拌和操作的人員要熟悉設(shè)備的性能和操作標(biāo)準(zhǔn)，以便保證拌和設(shè)備的正常操作運(yùn)行，溫度控制、添加劑的計(jì)量等各項(xiàng)功能能正常達(dá)成，混合料的配比、瀝青的使用量和拌和后的外觀應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。拌和出的復(fù)合瀝青要具備調(diào)制均勻、無(wú)離析現(xiàn)象、無(wú)花白出現(xiàn)的特點(diǎn)。不得出現(xiàn)為了提高產(chǎn)量而出現(xiàn)縮短拌制時(shí)間的情況發(fā)生。在剛開(kāi)始攪拌時(shí)，混合料的溫度比較難控制，所以此時(shí)，應(yīng)該把溫度穩(wěn)定前的料丟棄，這樣做是為了防止影響初期拌和復(fù)合料的拌和質(zhì)量。一般要用多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)制，常用的工藝步驟如下:

1)在已經(jīng)預(yù)熱的瀝青中泵入抗剝落劑，應(yīng)保證摻量符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下不應(yīng)超過(guò)0.3%。

2)調(diào)制的溫度一般設(shè)定在165 ℃左右，最高不超過(guò)190 ℃，因?yàn)樵?60～180 ℃時(shí)，添加劑的物理特性才能保持住，且有利于加工，過(guò)高的溫度會(huì)對(duì)添加劑的特性進(jìn)行破壞，降低使用性能。

3)要進(jìn)行充分的研磨，一般時(shí)間不能少于0.5 h，研磨一般要重復(fù)3 次。

4)操作的人員要持證上崗，確定工藝標(biāo)準(zhǔn)能100%的執(zhí)行。

5)要安排專人對(duì)復(fù)合瀝青的制作時(shí)長(zhǎng)、溫度控制、添加劑用量進(jìn)行登記，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

此外，還需要注意的是，要隨時(shí)觀察復(fù)合料在拌和過(guò)程中的均勻性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題，找出問(wèn)題的原因所在及時(shí)處理。在生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)，相關(guān)人員要熟悉所用各種添加劑的外觀特點(diǎn)，以保證生產(chǎn)過(guò)程中不出現(xiàn)混料現(xiàn)象。

4 施工工藝

4.1 改性瀝青的運(yùn)輸

復(fù)合改性瀝青在進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸車(chē)輛多使用大噸位的車(chē)輛，這樣是為了先確保車(chē)輛運(yùn)輸能力能滿足要求。車(chē)輛使用前要對(duì)車(chē)輛的性能進(jìn)行檢查，保證運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，確保車(chē)輛的順暢使用。不管是否遇到刮風(fēng)、下雨等其它非正常天氣，運(yùn)輸車(chē)輛都應(yīng)該用完整的雙層蓬布進(jìn)行覆蓋。運(yùn)輸途中運(yùn)輸車(chē)輛應(yīng)盡可能減少臨時(shí)停車(chē)的次數(shù)，盡可能的保持勻速行駛，防止出現(xiàn)突然加速和緊急剎車(chē)的情況發(fā)生。在施工攤鋪的時(shí)候，要嚴(yán)格比對(duì)運(yùn)料單收料，并且要認(rèn)真檢查復(fù)合瀝青的外觀和質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 改性瀝青混合料的攤鋪

在進(jìn)行攤鋪改性瀝青混合料時(shí)，要先進(jìn)行修補(bǔ)、處理攤鋪基層，同時(shí)為保證上層面與下層面能夠完好的粘結(jié)，應(yīng)該均勻的灑一層粘層油。具體操作時(shí)，要徹底干凈地清掃、沖洗下層面的雜物，砂漿。其它浮渣應(yīng)使用鋼刷進(jìn)行清除;下層面的坑槽、松散和其它病害應(yīng)按規(guī)定用瀝青混合料修補(bǔ);對(duì)下層面的標(biāo)高、橫坡、平整度要進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)影響質(zhì)量且無(wú)法在上面層消除的缺陷地段進(jìn)行調(diào)平。此外攤鋪過(guò)程中減少收斗次數(shù)，防止離析(圖3)。

粘層油灑布的操作:由于下層面已受到一定污染，為確保上層面與下層面有有效粘結(jié)，在攤鋪復(fù)合瀝青前，應(yīng)對(duì)下層面、橫縫接口、與新鋪復(fù)合瀝青接觸的路緣石、雨水進(jìn)水口等的側(cè)面，均勻地噴灑一層粘層油。攤鋪的復(fù)合瀝青未壓實(shí)前，要嚴(yán)禁操作人員進(jìn)入踩踏。攤鋪過(guò)程中應(yīng)該隨時(shí)查看并調(diào)整松鋪厚度，通過(guò)觀察混合料的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告技術(shù)負(fù)責(zé)人予以處理。卸料時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)撞擊攤鋪機(jī)的情況發(fā)生，要操作攤鋪機(jī)靠上并推動(dòng)料車(chē)前進(jìn)。

圖3 攤鋪機(jī)料斗收斗后的離析情況

4.3 改性瀝青混合料的壓實(shí)及處理

復(fù)合改性瀝青混合料的壓實(shí)是確保瀝青上層面質(zhì)量的重要原則，在不出現(xiàn)推移的情況下，要盡可能提早壓、碾。碾壓時(shí)的溫度、速度和次數(shù)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范。碾壓力度必須保證均勻、連續(xù)。復(fù)合改性瀝青混合料在進(jìn)行碾壓時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃協(xié)調(diào)好壓路機(jī)的碾壓路線和碾壓次數(shù)，確保鋪筑面在有效的時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)度。在碾壓過(guò)程中，應(yīng)在起步后再操作振動(dòng)，在停止振動(dòng)后方可進(jìn)行停機(jī)操作，驅(qū)動(dòng)輪要朝向攤鋪機(jī)的方向。壓路機(jī)往返時(shí)應(yīng)呈階梯形狀，初次壓實(shí)時(shí)不要使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行操作。攤鋪機(jī)在進(jìn)行平接縫的處理時(shí)，攤鋪機(jī)要駛離施工現(xiàn)場(chǎng)，改由人工操作，將路面端部的混合料鏟除后再予以壓實(shí)，將坡下的部分用切割機(jī)切掉并進(jìn)行清除處理，縫邊要涂刷粘層瀝青。在具體施工前，要先保證中層面的清潔、平整。施工過(guò)程中，要保證平整度的控制，防止出現(xiàn)混合料離析的現(xiàn)象，自卸車(chē)在裝料時(shí)要按規(guī)定的次數(shù)進(jìn)行移動(dòng)。在碾壓時(shí)，應(yīng)遵循先輕后重、先邊緣后中央的原則進(jìn)行操作。見(jiàn)圖4。

圖4 2臺(tái)攤鋪機(jī)分幅碾壓

5 結(jié)語(yǔ)

PE 結(jié)合SBS 改性瀝青的應(yīng)用，在道路施工中是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工藝，施工過(guò)程中的混料、拌和、運(yùn)輸、壓實(shí)等操作都影響著路面施工的質(zhì)量。加強(qiáng)該復(fù)合性瀝青路面施工工藝的研究，有助于建設(shè)高質(zhì)量的道路，提高道路使用的綜合效益。另外，還要注重施工操作人員操作規(guī)范的培養(yǎng)，以保證施工工藝和質(zhì)量控制落到實(shí)處。從以上的分析中可以得出以下結(jié)論:

1)通過(guò)PE+SBS 復(fù)合改性瀝青可以獲得優(yōu)良的性能，高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性等工程性質(zhì)均可以滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。

2)PE+SBS 復(fù)合改性瀝青作為一種新型的改性瀝青的方式，有利于降低對(duì)一種改性瀝青的依賴，在改性瀝青供貨緊張的情況下提供了一種可行的備選方案。

3)從施工中應(yīng)用中來(lái)看，影響PE+SBS 復(fù)合改性瀝青混合料現(xiàn)場(chǎng)性能的因素有多種，如攤鋪和碾壓的溫度、現(xiàn)場(chǎng)堆料的方式、施工機(jī)械設(shè)備等，因此，提高施工管理水平可以大幅度提高PE+SBS 復(fù)合改性瀝青混合料的性能。

4)雖然本文對(duì)PE+SBS 復(fù)合改性瀝青及其混合料的性能進(jìn)行了部分相關(guān)研究，但對(duì)其復(fù)合改性的機(jī)理及其他非常規(guī)的性能，如瀝青混合料的抗疲勞性能研究較少，今后值得進(jìn)一步研究，以提高PE+SBS 改性瀝青混合料的路用性能。

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［2］解中林.SBS 改性瀝青路面施工準(zhǔn)備階段監(jiān)理控制要點(diǎn)［J］.城市建設(shè)理論研究，2012(24).

［3］馬海俠.PE 改性瀝青在某高速公路的應(yīng)用及施工質(zhì)量控制［J］.黑龍江科技信息，2011(19).

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