改性瀝青路面施工與質量控制對策

關國生

(黑龍江省華龍建設有限公司)

改性瀝青用于道路工程已有幾十年的歷史了,從品種上看,按其改性劑的不同,一般分為膠類(即熱塑性彈性體)的SBS由于具有良好抗車轍變形能力和彈性(變形的自恢復性及裂縫的自愈性),已成為目前世界上最為普遍使用的道路瀝青改性劑。為了確保上面層改性瀝青AK-16C的施工質量,某高速公路在施工中進行了線外和主線兩次試鋪,以便于摸索出經濟合理,工程質量可靠,操作性好的施工組合。

1 SMA的組成與特點

(1)改性瀝青價格較普通瀝青高 50%左右,瀝青用量多,高達 5.8%～6.5%造價高,對路基與路面的施工質量要求較高。

(2)改性劑必須完全分散在瀝青中,才能充分發揮其效能。

(3)改性瀝青及 SMA混合料具有粗集料多,礦粉多,改性瀝青結合料多,細集料少,摻纖維穩定劑,材料要求高的特點。

(4)材料方面,要求粗集料特別堅硬,高強度,針片狀顆粒含量少,細集料使用天然沙時必須非常潔凈。

(5)拌和時間適當延長,拌合溫度要高,成品溫度在180℃左右。

(6)只有在高溫狀態下碾壓才能達到密實效果,且不產生推擁,溫度低于 120℃則很難壓實。

2 機械設備配置

科學合理的機械配置和先進的機械設備,是路面施工連續作業與提高平整度的重要保證。我們所采用的拌和設備為意大利博納地 2000型拌和設備,在施工過程中,所有的參數控制都采用電腦自動化控制,保證了混合料生產的連續性和混合料質量的穩定性,攤銷機為進口的具有高精度自動找平的德瑪格 DF145CS履帶式攤鋪機,配備 MINI-LINE生產的非接觸式平衡梁,壓路機采用美國進口的戴納派克 CC522雙光輪振動壓路機。

3 SMA路面施工

3.1 拌和

(1)改性瀝青儲存罐應加裝攪拌器,每 3～4h攪拌一次,存儲溫度控制在 170～190℃。

(2)嚴格控制混合料級配。選用適宜的熱料倉篩網,冷料進料比例準確,必要時可溢出部分粒徑的熱閏,以確保混合料級配符合要求。

(3)不得使用回收粉塵替代礦粉填料。

(4)纖維的添加必須在瀝青噴入拌缸前完成。一般在添入纖維后與集料干拌過 5s才能噴入瀝青拌合。

(5)由于 SMA使用了 SBS改性瀝青,拌和溫度比拌普通瀝青混合料提高了 10～20℃左右,瀝青加熱溫度掌握在170～180℃,礦料加熱溫度在 185～195℃,礦粉和纖維不加熱,混合料出料溫度控制在 170～185℃,當混合料超過195℃時,予以廢棄。

(6)拌合時間:加礦料加纖維干拌約10s,加瀝青加礦粉濕拌約 30～35s,出料總生產時間約 70～80s。

3.2 運輸

所需的總動力應根據拌和機實際作業時的拌和能力結合拌和廠施工現場的運距來確定,必須保證攤鋪機前應有 3輛車等待卸料,做到“寧可運料車等候攤鋪,也不能攤鋪機等候運料車。”

(1)運輸車輛應涂刷隔離劑。

(2)采用數字顯示插入式熱電偶溫度計檢測瀝青混合料的出廠溫度和運現場溫度,插入深度要大于 150mm。

(3)拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動分三堆裝料,以減少粗集料的分離現象。

(4)運料車應用完整無損的雙層蓬布覆蓋,以資保溫防雨或避免污染環境。

3.3 攤鋪

(1)攤鋪機應調整到最佳工作狀態,調好的螺旋布料器兩端的自動料位器,并使料門開度,鏈板送料器的速度和螺旋布料器傳速相匹配,螺旋布料器中的料量應高于螺旋布料器中心,使熨平板的擋料板前混凝土合料在全寬范圍內均勻分布,并在每天起步前就應將料量調整好,再實施攤鋪,避免攤鋪層出現離析現象,并隨時分析,調整粗細集料是否均勻,檢測松鋪厚度是否符合要求,攤鋪前應將熨平板預熱至規定溫度,攤鋪時熨平板應采用中強夯等級,使鋪面的初始壓實主東小于 85%,攤鋪機熨平板必須拼接緊密,不許存有縫隙,防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

(2)連續攤鋪過程中,運料車在攤鋪前 10～30cm處停住,不得擅擊攤鋪機,卸料過程中運料車應掛空檔,靠攤鋪機推動前進。

(3)攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量,施工機械的配套情況及攤鋪厚度,按規定 -3m/min,容許放慢到 1～2m/min,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪,爭取做到每天收工停機一次。

(4)混合料的攤鋪速度宜為 160～180℃,溫度低于140℃的混合料禁止使用。

(5)攤鋪應做到緩慢,均勻,連續不間斷地攤鋪,禁止隨意變換速度或中途停頓。

(6)要注意攤鋪機接料斗的操作程序,以減少粗細料離析。

3.4 碾壓

(1)SMA的碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。

(2)碾壓溫度控制在初壓不低于 150℃,復壓不低于130℃,終壓不低于 120℃。

(3)SMA不能用輪胎壓路機碾壓,采用雙光輪振動壓路機碾壓效果較好,通常振動壓路機在往前開時不開振動,后退時打開振,振動采用高頻率,低振幅,以確保平整度和壓實度。

(4)碾壓緊跟在改性瀝青混合料攤鋪后進行。

(5)壓路機以勻速進行碾壓。碾壓段長度控制在 20～30m。

(6)為使改性瀝青混合料AK-16C上面層的壓實度得到充分保證,初壓以兩臺 8～10t的雙鋼輪振動壓路機振壓2遍。

(7)對松鋪厚度,碾壓順序,碾壓遍數,碾壓速度及碾壓溫度都設有專人檢查,控制攤鋪,碾壓設置,根據實際情況及時調整。

(8)為保證路面的平整,消除碾壓輪跡,寬幅雙鋼輪壓路機作終壓收光。

壓路機碾壓時相鄰碾壓帶應重疊 1/3～1/4輪寬,碾壓工作面長度 30～50m,壓路機不允許在新鋪混合料上轉向,調頭,左右移動位置,突然剎車或停機休息,其他機械化不能在未冷結結硬的路面上停留,原則上所有機械,尤其是壓路機從開始碾壓后便不能停機,直至該段路面施工結束,否則容易產生局部波浪。

在改性瀝青混合料AK-16C上面層施工完成后的第二天,進行壓實度、摩擦系數、構造深度、平整度等項目的檢測。

4 建 議

該高速公路建設指揮部編制的《國道主干線高速公路改性瀝青路面上面層(AK-16C)施工指導意見》為保證該高速公路AK-16C上面層的施工質量起了重要的指導作用。總體而言,該高速公路鋪筑的上面層是成功的。提出以下建議供參考。

(1)小于 0.075mm的粉料增加塑性指數指標。

(2)現場壓實度應以芯樣的表干密度與最大理論密度計算得出,控制現場空隙率小8%。

(3)為了保證壓實度和抗水損害能力,建議上面層瀝青混合料中2.36mm篩孔以上的集料采用玄武巖,2.36mm篩孔以下的集料采用石灰巖。

(4)建議今后高速公路上面層采用 4cm厚,集料最大公稱尺寸為 13mm的瀝青混合料。

[1]饒訟 .公路面層改性瀝青AK-16C施工綜述 .

[2]楊軼 .高速公路瀝青路面機械化施工機群作業系統評價.

[3]談崎 .公路瀝青路面施工作業質量 .