李鷗
(張家口路橋建設集團有限公司,河北張家口 075000)
高速公路建設項目中, 多數路面采用瀝青混凝土材料,瀝青路面主要由集料、瀝青膠結料以及填料等組成,按照一定的級配進行拌和、攪拌及碾壓施工,形成的瀝青路面平整度高、行車舒適性好,且降噪性佳,相比于其他類型材料的路面,瀝青路面的實用性更高[1]。 本文提出一種SBS 聚酯纖維復合改性技術,進而提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及耐久性,圍繞SBS 聚酯纖維復合改性瀝青混合料的原材料配合比設計、施工工藝、質量檢測等展開,并在具體工程中進行應用。
某高速公路建設項目全線長156.266 km, 設計行車速度100 km/h,路基寬28 m,雙向六車道設計標準,公路按照一級標準設計,全線橋隧比為40.9%。 該高速公路為瀝青混凝土路面,目前項目一期土建工程已施工完畢,隧道二襯、橋梁橋面系、路基交驗等已全部完成,現重點進行瀝青路面施工。 為提高高速公路整體施工質量,改善公路行車舒適性和安全性,建設單位擬采用SBS 改性瀝青進行路面施工, 并在混凝土內適當摻加聚酯纖維,進一步提升瀝青混凝土的路用性能。 本項目瀝青路面分上面層、中面層、下面層,瀝青混合料類型分別為AC-13、AC-20、ATB-30,現重點對SBS 聚酯纖維改性瀝青路面施工技術要點進行研究。
為提高基質瀝青與改性劑之間的配伍性, 進而改善改性瀝青的使用性能,提高瀝青混合料的路用性能,經研究決定,本項目選用70 號基質瀝青,結合室內3 大指標試驗,所選用的基質瀝青主要技術指標見表1。
為提高瀝青膠結料和碎石集料之間的黏附效果, 確?;旌狭系哪途眯院推秸?,降低后期路面病害的產生[2],本項目選用石灰?guī)r作為路面粗、細集料,并選用石灰?guī)r磨制細分用作填料。
本項目選用SBS 改性劑進行基質瀝青改性處理, 結合廠家提供的說明書進行SBS 改性劑性能檢測,具體見表2。
表2 SBS 主要技術指標
據研究表明,聚酯纖維可有效吸附瀝青膠結料,結合纖維的界面增強作用、 加筋作用可提高瀝青混合料的抗疲勞耐久性以及低溫性能[3]。 因此,本項目選擇聚酯纖維進行復合改性,對應的摻量確定為3‰,其主要技術指標見表3。
表3 聚酯纖維主要技術指標
對SBS 改性瀝青混合料級配進行優(yōu)化設計, 其級配設計見表4。
表4 瀝青混合料礦料級配
首先,將基質瀝青加熱至約165 ℃,隨即加入SBS 改性劑后充分均勻攪拌20 min,并持續(xù)加熱,確保SBS 改性劑能充分溶脹,攪拌速率控制在5 000 r/min。 待SBS 改性劑徹底溶解完畢后,摻加適量聚酯纖維,并恒溫剪切分散60 min,隨后再低速攪拌30 min。
首先,對各項施工原材料進行性能檢測,確保滿足規(guī)范要求, 各項原材料進場后存放于指定區(qū)域, 并做好防塵防潮處理。 提前設定好拌和樓相關設備參數,均勻投放集料、瀝青膠結料以及填料等,確保拌和溫度和速率,避免產生離析和花白料,現場技術人員對混合料拌和質量進行實時監(jiān)測。
采用自卸車進行混合料運輸,遵循前后中裝料順序,運輸過程中采用厚實帆布袋全面覆蓋,以免溫度散失,車廂內壁提前涂刷一層隔離油。 運輸車應按照指定路線進行行駛,中途不得隨意加減速。
瀝青混合料到達施工現場后,立即開展混合料攤鋪施工。提前預熱攤鋪機熨平板,采用雙機梯次攤鋪的方式,兩攤鋪機之間的距離控制在10 m 左右[4]。 攤鋪過程中需對攤鋪溫度和攤鋪速率進行嚴格控制, 攤鋪過程中不得隨意轉彎或急加減速,同時現場技術人員應對攤鋪質量和溫度進行實時監(jiān)控,攤鋪不到位或不足時應及時進行補鋪處理, 并及時檢測施工作業(yè)面的平整度。
瀝青混合料攤鋪完畢后,及時進行碾壓施工,分別選用雙鋼輪壓路機、膠輪壓路機進行施作,并按初壓、復壓、終壓3 個階段進行。 碾壓時對速度和溫度同樣需重點控制,針對邊角處需進行人工碾壓,以提高路面整體壓實度和平整度,碾壓完畢后現場技術人員應對碾壓質量進行及時檢測。
瀝青路面施工完畢后,需進行7 d 左右的養(yǎng)護處理,并適當灑水保濕,采用塑料薄膜全面覆蓋,養(yǎng)護期間嚴禁外來車輛入內,必要時需在出入口設置標識牌或隔離墩。
瀝青路面施工及養(yǎng)護完畢后, 應及時對施工質量進行檢測處理,確??蓾M足規(guī)范要求,以厚度、壓實度、平整度以及彎沉值等作為評價標準,其檢測結果見表5。
表5 SBS 改性層瀝青路面檢查結果
結合檢測結果表明, 采用SBS 聚酯纖維改性瀝青進行路面施工后,整體施工質量良好,各項指標均滿足規(guī)范要求,合格率為100%。
本文就SBS 改性瀝青混凝土路面施工技術進行研究,結合實際高速公路路面工程, 提出一種SBS 聚酯纖維復合改性瀝青施工技術, 圍繞SBS 聚酯纖維復合改性瀝青混合料原材料設計方法、級配設計、施工工藝以及施工質量等進行展開研究。研究結果表明,采用SBS 聚酯纖維復合改性技術可有效提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及穩(wěn)定性,確保路面平整度、耐久性及抗滑性,進而延長公路使用壽命。