淺談改性瀝青混凝土路面施工技術(shù)
摘要:混合物改性瀝青是一種技術(shù)含量和附加值較高的新型優(yōu)質(zhì)筑路材料。它通過把聚合物摻入道路瀝青中而改善使用性能,能顯著延長(zhǎng)路面壽命、降低噪聲、提高行車舒適性和安全性。
關(guān)鍵詞:改性瀝青,路面,施工
混合物改性瀝青是一種技術(shù)含量和附加值較高的新型優(yōu)質(zhì)筑路材料。在施工過程中,要按其特殊性能,制定完善的施工方案,確保按照改性瀝青的施工程序進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。本文就改性瀝青混凝土路面路面施工技術(shù)談一些看法。
一、改性瀝青的作用及分類
改性瀝青適用于瀝青路面的新建、改建和養(yǎng)護(hù),有助于改善瀝青混凝土的使用性能,具有很好的耐高溫、抗低溫能力;較好的抗車轍能力;改善了瀝青的水穩(wěn)定性;提高了路面的抗滑能力;增強(qiáng)了路面的承載能力;減少了瀝青老化等。改性瀝青的分類,國(guó)際上還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),按使用改性劑的不同,一般將其分為三類:
1、熱塑性橡膠類:也稱熱塑性彈性體,主要是苯乙烯類嵌段共聚物,如苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯一聚乙烯/丁基一聚乙烯(SE/BS)等嵌段共聚物。
2、熱塑性樹脂類:主要有聚乙烯(PE)、乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)。
3、橡膠類:主要有丁苯橡膠(SBR),屬丁二烯一苯乙烯聚合物。
其中熱塑性橡膠類的SBS由于具有良好抗車轍變形能力和彈性,已成為目前世界上最為普遍使用的道路瀝青改性劑。
二、改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)
為了使設(shè)計(jì)的混合料能夠達(dá)到實(shí)施效果,需要從材料要求、施工工藝、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制方法等諸多方面提出要求。
1、原材料要求
。1)1-1粗集料。用于瀝青混合料面層的粗集料,宜采用碎石或碎礫石,其粒徑規(guī)格和質(zhì)量要求均應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的規(guī)定。
(2)1-2細(xì)集料。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì),顆粒組成適當(dāng),并與瀝青有良好的粘附性。細(xì)集料的粒徑規(guī)格和質(zhì)量要求均應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的規(guī)定。
。3)I-3填充料。用于瀝青混合料面層的填料應(yīng)潔凈、干燥,其質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的技術(shù)要求。
(4)SBS改性瀝青試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題。
①試驗(yàn)樣品的取樣。在施工過程中所用的改性瀝青每車都必須檢驗(yàn)。取樣一定要均勻,具有代表性。對(duì)每份試樣應(yīng)加熱后一次澆滿所需的試模,不宜重復(fù)加熱使用。試驗(yàn)澆模的溫度必須達(dá)到160℃以上,澆模和混合料的制備之前,必須充分?jǐn)嚢杈鶆颉?/p>
②做軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí),必須按試驗(yàn)規(guī)程將試樣加熱至充分流動(dòng)后,澆注試樣環(huán),不允許使用其他方法填滿試樣環(huán),否則試驗(yàn)結(jié)果誤差很大。
2、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)
瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì),應(yīng)遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定確定礦料級(jí)配及最佳瀝青用量。瀝青混和料施工過程中須注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng):
(1)混和料的拌合和擊實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,以及瀝青膠結(jié)料的粘溫關(guān)系曲線進(jìn)行確定,進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的拌合、擊實(shí)溫度應(yīng)與拌合廠拌合溫度、現(xiàn)場(chǎng)碾壓溫度一致。
(2)試驗(yàn)取樣和拌合時(shí)要保證瀝青膠結(jié)料的均勻性,應(yīng)將制備好的膠結(jié)料拌合均勻后,進(jìn)行取樣和混合料的制備。
。3)混合料體積指標(biāo)的測(cè)定要統(tǒng)一。
。4)瀝青混合料的水穩(wěn)定性應(yīng)符合以下兩個(gè)指標(biāo)要求,達(dá)不到以下要求時(shí)應(yīng)采取抗剝落措施,調(diào)整最佳瀝青用量后再次實(shí)驗(yàn)。
、俨捎“瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)”方法測(cè)定的48h浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不應(yīng)小于85%。
②采用“瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)”方法測(cè)定的殘留強(qiáng)度比不應(yīng)小于80%。
三、改性瀝青混合料施工
1、SBS改性瀝青混合料的拌制
(1)大面積施工前,對(duì)拌和機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)配合比調(diào)試,即根據(jù)料倉(cāng)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速與上料流量關(guān)系,以一定產(chǎn)量按照目標(biāo)配合比進(jìn)行初級(jí)配,二次篩分后對(duì)進(jìn)入各熱料倉(cāng)的材料分別取樣進(jìn)行篩分,確定出各熱料倉(cāng)的配合比例符合規(guī)范級(jí)配要求,同時(shí)應(yīng)保證熱料倉(cāng)供料均衡,以不溢料、不等料為原則。按照目標(biāo)配合比的最佳用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),確定出生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。根據(jù)生產(chǎn)配合比試拌出瀝青混合料,檢測(cè)其各項(xiàng)指標(biāo),驗(yàn)證其適用性,并檢驗(yàn)拌和機(jī)計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
。2)礦料干拌時(shí)間不小于5s,拌和料拌和時(shí)間不小于45s,以混合料拌和均勻,所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度。
(3)設(shè)專職質(zhì)檢員目測(cè)混合料表觀質(zhì)量,拌制的混合料應(yīng)均勻一致、無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象,逐車檢測(cè)料溫,符合要求才能運(yùn)往工地,否則按廢料處理,同時(shí)查明原因及時(shí)調(diào)整。
。4)試驗(yàn)室對(duì)拌和好的混合料按檢測(cè)頻率進(jìn)行抽樣,檢測(cè)其礦料級(jí)配、油石比,進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn),做出當(dāng)天混合料標(biāo)準(zhǔn)密度。
。5)拌好的瀝青混合料不立即鋪筑時(shí),可放入保溫的成品儲(chǔ)料倉(cāng)儲(chǔ)存,存儲(chǔ)時(shí)間不能超過24h,期間溫降不得超過10℃,且不得離析、老化、滴漏等,攤鋪時(shí)應(yīng)符合攤鋪溫度的要求。
2、瀝青混合料的運(yùn)輸
(1)混合料采用15t以上的大脫拉自卸車運(yùn)輸,每天運(yùn)輸前將車廂清理干凈,在車廂側(cè)板和底板涂一薄層油水,并排除可見的游離余液。
。2)從拌和機(jī)貯料倉(cāng)向運(yùn)料車放料時(shí),每卸一次混合料挪動(dòng)一下汽車的位置,并采用前、后、中卸料方式,以減少離析現(xiàn)象。
。3)運(yùn)料車在運(yùn)輸過程中根據(jù)外界氣溫和天氣變化情況,做好防雨、防污染和保溫工作。
。4)根據(jù)瀝青混合料運(yùn)輸能力控制好攤鋪速度。原則要求攤鋪機(jī)中途不停,施工過程中應(yīng)至少有三四輛車在等待卸料,以保證攤鋪機(jī)前形成一個(gè)不間斷的供料車流,這樣是控制平整度達(dá)到規(guī)范要求的一個(gè)方面。
。5)運(yùn)輸車須按照指定的路線行車,到場(chǎng)后按指定的地段平穩(wěn)調(diào)頭。
。6)前場(chǎng)設(shè)專人檢測(cè)到場(chǎng)料溫,并做好記錄,料溫有波動(dòng)時(shí)及時(shí)反饋到后場(chǎng),后場(chǎng)根據(jù)前場(chǎng)反饋的意見及時(shí)調(diào)整。
。7)卸料時(shí)運(yùn)輸車在攤鋪機(jī)前30cm處停車,嚴(yán)禁撞擊攤鋪機(jī),卸料過程中掛空檔,靠攤鋪機(jī)推進(jìn)。下坡時(shí)輕踩剎車,卸完料后落下料斗再離開攤鋪機(jī),避免殘余料灑在履帶行進(jìn)線上。
3、改性瀝青混合料的攤鋪
無論是瀝青面層的攤鋪工藝,還是基層的攤鋪工藝,最終都對(duì)瀝青面層的質(zhì)量有較大影響。影響攤鋪效果的因素包括攤鋪機(jī)機(jī)械性能、放樣精度、攤鋪連續(xù)性以及操作規(guī)范性等。在攤鋪時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
。1)攤鋪溫度宜控制在170℃~180℃之間,不得低于160℃。
。2)每次攤鋪前,攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳狀態(tài),調(diào)試好螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器,并使料門開關(guān)、鏈板送料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心為度,使熨板的檔料板前后混合料在全寬范圍內(nèi)均勻分布,避免攤鋪出現(xiàn)離析現(xiàn)象,并隨時(shí)分析、調(diào)整粗細(xì)集料是否均勻,檢測(cè)松鋪厚度是否符合規(guī)定,以便隨時(shí)進(jìn)行上述各項(xiàng)調(diào)整。攤鋪混合料前,應(yīng)預(yù)熱熨板到規(guī)定溫度(不低于85℃),攤鋪時(shí)熨平板應(yīng)采用中強(qiáng)夯實(shí)等級(jí),使初始?jí)簩?shí)度不小于85%,攤鋪機(jī)熨平板必須拼接緊密,不許存有縫隙,防止卡入料將路面拉出條痕。
。3)上面層攤鋪厚度和平整度由平衡梁控制,不得采用鋼絲引導(dǎo)的高程控制方式,應(yīng)密切注意平衡梁的粘料情況,發(fā)現(xiàn)粘料時(shí)及時(shí)清除,防止產(chǎn)生拉痕。攤鋪機(jī)行走前,應(yīng)嚴(yán)格按松鋪標(biāo)高用木板將熨平板墊好,確保起始攤鋪厚度滿足要求。
。4)連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪,是提高路面平整度的最主要措施,攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度按2.5m/min左右予以調(diào)整選擇,做到緩慢、均勻不間斷攤鋪,不應(yīng)以快速攤鋪幾分鐘,然后再停下來等下一車料,午飯應(yīng)分批輪換進(jìn)行,切忌停鋪用餐,做到每天收工停機(jī)一次。
。5)攤鋪的混合料未壓實(shí)前,施工人員不得進(jìn)入踩踏。一般不得用人工整修,只有在特殊情況下,需在現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員指導(dǎo)下,允許用人工找補(bǔ)或更換混合料,缺陷嚴(yán)重時(shí)予以鏟除,并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。
。6)攤鋪過程中應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)調(diào)整松鋪厚度,確保松鋪厚度偏差在0~3㎜以內(nèi)。目測(cè)混合料的質(zhì)量(包括拌和質(zhì)量和配合比情況),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告技術(shù)負(fù)責(zé)人予以處理。
。7)要注意攤鋪機(jī)接斗的操作程序,以減少粗集料離析。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出,尚有約10㎝厚的熱料時(shí)擾料,這是在運(yùn)料車剛退出時(shí)進(jìn)行,而且應(yīng)該做到料斗兩翼才恢復(fù)原位時(shí),下一輛運(yùn)料車即可開始卸料,做到連續(xù)供料,并避免粗集料集中。
4、改性瀝青混合料的壓實(shí)
SBS改性瀝青混合料的壓實(shí)是保證瀝青上面層質(zhì)量的重要原則,在保持碾壓溫度并在不出現(xiàn)推移的前題下盡可能早壓,碾壓按"緊跟、慢壓、高頻、低幅"的原則進(jìn)行。碾壓必須均衡、連續(xù)進(jìn)行,防止溫度變化導(dǎo)致壓實(shí)度變化,影響壓實(shí)度和平整度。碾壓應(yīng)從路邊緣向內(nèi)30~40㎝處開始,以防止瀝青混合料擠出,同時(shí)允許外側(cè)邊緣瀝青冷卻產(chǎn)生穩(wěn)定的剪切區(qū),以利于壓實(shí)。壓實(shí)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
(1)采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)改性瀝青混合料路面時(shí),壓路機(jī)輪跡重疊寬度不應(yīng)超過20㎝;當(dāng)采用靜載壓路機(jī),壓路機(jī)輪跡應(yīng)重疊1/3~1/2的碾壓寬度。
。2)改性瀝青混合料碾壓時(shí),應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮協(xié)調(diào)各臺(tái)壓路機(jī)的碾壓路線和碾壓遍數(shù),使鋪筑面在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。碾壓長(zhǎng)度不宜太短,也不宜太長(zhǎng),太短不便于碾壓,太長(zhǎng)溫度又會(huì)冷卻,引起碾壓不實(shí),因此碾壓長(zhǎng)度一般控制在30~50m之內(nèi)。
。3)使用核子密度儀對(duì)壓實(shí)情況進(jìn)行跟蹤檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析原因,調(diào)整施工工藝。核子密度儀每測(cè)量一次應(yīng)移至路外冷卻,以免因高溫?fù)p壞儀器,影響檢測(cè)結(jié)果。
。4)在碾壓中,應(yīng)先起步后振動(dòng),先停振后停機(jī),換向緩慢平穩(wěn),為避免碾壓時(shí)混合料攤擠產(chǎn)生擁包,碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī);碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變;壓路機(jī)折返應(yīng)呈階梯形,不應(yīng)在同一斷面上,初壓時(shí)不得使用輪胎壓路機(jī)。
(5)開始碾壓前,應(yīng)加滿水;在水箱的水噴完前,應(yīng)及時(shí)加水,加水應(yīng)在已冷卻的成型路面上進(jìn)行,切忌由于缺水而發(fā)生粘輪現(xiàn)象,粘輪導(dǎo)致的拉痕嚴(yán)重影響路面的外觀和質(zhì)量。
。6)碾壓作業(yè)段的起始點(diǎn)應(yīng)有標(biāo)志,最好插旗表示,以避免出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。
。7)碾壓后的路面在冷卻前,任何車輛機(jī)械不得在路面上停放(包括加油、加水的壓路機(jī)),并防止礦料、雜物、油料等落在新鋪的路面上。路面冷卻至50℃才能開放交通。
四、結(jié)束語
改性瀝青混合料路面施工是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng),涉及范圍比較廣的一個(gè)系統(tǒng)工程,F(xiàn)代化的施工機(jī)械,高素質(zhì)的人員,成熟的施工工藝是必要的質(zhì)量保證手段,同時(shí)必須建立質(zhì)量崗位責(zé)任制。在施工過程中,要充分調(diào)動(dòng)施工人員的積極性和責(zé)任心,從原材料把關(guān)開始,對(duì)瀝青混合料拌和、攤鋪、壓實(shí)等工藝上進(jìn)行層層把關(guān),這樣才能鋪筑出優(yōu)良的路面工程!