劉星亮
(河北懷來縣交通運(yùn)輸局路政管理所,河北 懷來 075400)
隨著交通量的增長(zhǎng),傳統(tǒng)瀝青混凝土路面的道路性能已經(jīng)逐漸不滿足當(dāng)前交通量的需求,在重載和氣候影響下瀝青混凝土路面出現(xiàn)了不同類型和程度的病害。相比傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面,SBS改性瀝青路面具有良好的抗變形能力,能夠在高溫條件下抵抗外界荷載帶來的流動(dòng)變形,從而預(yù)防了車轍病害的產(chǎn)生。在低溫條件下,由SBS改性瀝青制備的瀝青混合料強(qiáng)度和延展性能良好,低溫條件下能夠充分抵抗由于溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,有效防止瀝青道路發(fā)生低溫開裂[1]。
某公路全線長(zhǎng)16.5km,道路所采用路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土+水泥穩(wěn)定砂礫,通車多年內(nèi)道路出現(xiàn)了較大規(guī)模的車轍和擁包病害,同時(shí)對(duì)道路進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),該道路路面修補(bǔ)、裂縫等病害較多,維修養(yǎng)護(hù)成本高昂,對(duì)此,經(jīng)過召開專家會(huì)后決定對(duì)其進(jìn)行銑刨重新攤鋪施工,同時(shí)面層采用SBS改性瀝青來提高道路的高溫性能以預(yù)防車轍和擁包病害的發(fā)生。
1.2.1 瀝青
在制備過程中,由于改性劑不易分散至瀝青中,因此需要通過不斷地?cái)嚢枋沟酶男詣┏浞址稚⒌交|(zhì)瀝青中,此外,根據(jù)制備SBS改性瀝青實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),制備SBS改性瀝青應(yīng)當(dāng)控制加熱溫度在180~190℃才能保證基質(zhì)瀝青充分得到改性。改性瀝青性能見表1。
表1 SBS改性瀝青檢測(cè)結(jié)果
表1 (續(xù))
1.2.2 集料
該公路項(xiàng)目地靠近盛產(chǎn)玄武巖地區(qū),考慮到節(jié)約運(yùn)輸成本,根據(jù)就地采購原則選擇玄武巖作為瀝青混合料中的碎石原材料。此外,通過試驗(yàn)檢測(cè),當(dāng)?shù)氐氖規(guī)r耐磨性較差,而該公路位于交通主要干道,車流量較大,采用石灰?guī)r作為面層原材料,通車一定時(shí)間將會(huì)導(dǎo)致路面發(fā)白,影響道路美觀。碎石性能見表2。
表2 碎石技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
1.3.1 施工準(zhǔn)備
根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)文件要求,對(duì)于原路面面層瀝青混合料采用銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨處理,項(xiàng)目采用維特根W1900銑刨機(jī)對(duì)面層16cm瀝青混合料進(jìn)行處理,通過運(yùn)料車將銑刨后得到的廢舊瀝青混合料運(yùn)送至指定地點(diǎn)廢棄,同時(shí)對(duì)水穩(wěn)基層上的雜質(zhì)和塵土等污染物進(jìn)行清理,對(duì)原路面水泥穩(wěn)定砂礫進(jìn)行平整度與拱度驗(yàn)收,經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后開始瀝青路面下面層施工[2]。
1.3.2 瀝青混合料的拌和
為了提高混合料質(zhì)量,選擇當(dāng)?shù)氐陌韬驼具M(jìn)行瀝青混合料的拌和。對(duì)于所選用的粗細(xì)集料,拌和前應(yīng)根據(jù)粒徑要求分開堆放供料,對(duì)于細(xì)集料、機(jī)制砂和纖維等材料需要進(jìn)行防水防潮處理,拌和前對(duì)原材料進(jìn)行烘干,避免水分影響混合料質(zhì)量。拌和時(shí)根據(jù)級(jí)配要求,嚴(yán)格控制每種原材料的用量,同時(shí)要求每天進(jìn)行2次抽提試驗(yàn),保證拌和站出廠的混合料滿足要求。對(duì)于拌和后的混合料,出廠前需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),同時(shí)觀察其是否發(fā)生離析、結(jié)團(tuán)或者發(fā)白等現(xiàn)象,不滿足使用要求的瀝青混合料需要及時(shí)回收處理。
1.3.3 瀝青混合料的運(yùn)輸
出廠后的瀝青混合料應(yīng)采用大噸位的自卸運(yùn)輸汽車進(jìn)行運(yùn)送,運(yùn)輸前對(duì)自卸汽車的車廂內(nèi)部地板和側(cè)面進(jìn)行沖洗,防止有雜質(zhì)等污染物對(duì)混合料質(zhì)量造成影響,干燥后涂抹隔離劑防止混合料黏結(jié)車壁。運(yùn)輸過程中運(yùn)料車不得隨意停車,避免運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致混合料溫度下降,卸料時(shí)需要進(jìn)行混合料溫度檢查,保證混合料在施工溫度范圍內(nèi)[3]。
1.3.4 瀝青混合料的攤鋪
為了避免瀝青混合料的離析,考慮到路幅寬度超過8m以上,選用兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合梯隊(duì)攤鋪的形式進(jìn)行,開始攤鋪前對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱處理,使其達(dá)到施工溫度要求。兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪時(shí),控制間距在10m范圍內(nèi),不宜過近,對(duì)于攤鋪接縫處采用熱接縫進(jìn)行處理。
1.3.5 瀝青混合料的碾壓
瀝青混合料攤鋪完畢后對(duì)其寬度、厚度、平整度和溫度等進(jìn)行檢查,對(duì)于不合格部位及時(shí)跟進(jìn)處理,滿足要求后按試驗(yàn)路段確定的壓實(shí)設(shè)備和方法進(jìn)行壓實(shí)處理。應(yīng)安排施工人員記錄壓實(shí)遍數(shù),保證碾壓充分。應(yīng)當(dāng)分段進(jìn)行碾壓,保證每段路充分壓實(shí)。碾壓分3個(gè)階段進(jìn)行,初壓采用10t雙鋼輪壓路機(jī)跟隨攤鋪機(jī)碾壓,采用縱向碾壓方式從外側(cè)往內(nèi)側(cè),從低處往高處的方式靜壓2遍;復(fù)壓采用16~25t膠輪壓路機(jī)進(jìn)行揉搓碾壓,使面層瀝青混合料達(dá)到相應(yīng)的壓實(shí)度。
由于原道路路面車轍病害占比最高,施工后對(duì)路面進(jìn)行高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)室常用高溫性能試驗(yàn)方法,采用拌和廠同一批瀝青混合料,根據(jù)瀝青試驗(yàn)規(guī)程制備標(biāo)準(zhǔn)車轍試件進(jìn)行車轍試驗(yàn),測(cè)定混合料的動(dòng)穩(wěn)定度與變形速率,具體試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 車轍試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果
對(duì)比改性前后瀝青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果,未改性的基質(zhì)瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為865次/mm,改性后SBS瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為3 878次/mm,在相同行走次數(shù)和溫度下,改性瀝青混合料更為穩(wěn)定,同時(shí)根據(jù)變形速率的變化結(jié)果,基質(zhì)瀝青制備的試件變形速率是改性瀝青試件的5倍。
本文對(duì)SBS改性瀝青技術(shù)的特點(diǎn)和適應(yīng)性進(jìn)行了闡述,通過實(shí)際工程詳細(xì)介紹了SBS改性瀝青采用的原材料和具體施工工藝,最后通過車轍試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:未改性的基質(zhì)瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為865次/mm,改性后SBS瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度為3 878次/mm,說明在相同行走次數(shù)和溫度下,改性瀝青混合料更為穩(wěn)定,同時(shí)根據(jù)變形速率的測(cè)定結(jié)果,基質(zhì)瀝青制備的試件變形速率是改性瀝青試件的5倍。