公路项目路面工程SBS改性沥青施工
时间：2023-04-15 19:26:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
白云虎
（北京兴达嘉业城镇基础建设投资有限公司，北京 101100）
以基质沥青生产工艺为基础，加入SBS改性剂及助剂后，可以形成SBS改性沥青。目前，施工单位普遍掌握了该项工艺，扩大了SBS改性沥青在公路项目路面工程中的应用。实验试检验与实践应用流程经验表明，我国在此类沥青生产能力方面相对增加，生产设备供给相对充足，贮存时的稳定性较好，而且喷洒设备、摊铺设备使用中积累了诸多经验，能够实现在微表处、冷再生、表处、改性粘层、下封层等方面对其的运用。另外，增加改性工艺后，还可以制备不同种类的改性沥青，提升其应用效果。因而，在当前阶段应该扩大对此类工艺及材料的应用。下面先对工程概况做出说明。
以某公路项目路面工程为例，属于改扩建工程类型，为了提升路面安全性与质量，提高行车舒适性，拟决定对全线7.2 m路面行车道的面层，进行全面层挖补，再实施改扩建施工，施工区段起止桩号为K30+100～K37+370。具体要求在路基铺筑作业完成后，于路面面层加铺SBS改性沥青。具体施工中，严格遵循现行《公路沥青路面施工技术规范》要求，按照“实验+制备+试验段施工”方案进行改性沥青制备与生产，再根据路面面层加铺SBS改性沥青要求，进行摊铺→碾压→黏层油洒布→质量检验等。
在该工程中，主要根据《公路沥青路面施工技术规范》中粗集料设计指标、细集料设计指标、填料设计指标，筛选符合该项目的原材料。然后，在确保实验制备与生产制备工艺一致的情况下，进行制备。①实验部分：按照“原沥青材料+SBS改性剂”工艺制备；
②生产制造时根据施工要求进行标准化机器大生产。分述如下：
2.1 实验室制备
首先，该工程中使用的沥青为基质沥青，制剂包括YH791-H型SBS改性剂（生产厂家：巴陵石化生产，技术指标以说明书为准）、助剂为SYG1添加剂（生产厂家：金阳道路材料科技发展有限公司，技术指标以说明书为准）。助剂呈现为黑褐色液体，参数如下：①pH=5；
②芳香烃含量=23%；
③油脂含量＞70.0%；
④其余不皂化值、皂化值、水分、碘值、密度等，均以说明书为准。实验前根据性价比选用适配性较高SK-70号基质沥青。主要技术指标如表1：
表1 基质沥青主要技术指标
其次，在实验室制备时，以《公路沥青路面施工技术规范》提供的标准为主，参考省级标准、行业标准进行试验配制。具体操作前，对比了标准要求的各项指标，确认SK-70号基质沥青符合标准要求后，进行制备。①采用升温方法，对选择的基质沥青试行升温，温度达到180 ℃后，按照标准中提供的配置比例，加入YH-791SBS改性剂与SYG1添加剂。具体配制时改性剂选择3%，添加剂控制在4%，基质沥青为93%。②打开设备中的“剪切按钮”，设置搅时间为30 min，加入占总量0.15%的稳定剂，搅拌40 min，完成制备。第三，通过TO604试验方法进行检测，结果显示主要指标中的针入度（25 ℃）等于83.7×10-1mm＞80×10-1mm，满足标准要求。同时，应用TO606试验方法检测，结果显示延度（5 ℃）等于55 cm＞30 cm，满足标准要求。
2.2 生产制备
按照实验室制备工艺及结果，确定制备流程为选择沥青料→SBS改性剂/助剂→稳定剂→胶体磨→改性沥青。具体制备时主要包括四大系统：①升温系统；
②搅拌系统；
③研磨系统；
④储存系统。其次，生产过程中，采用PLC可编程控制器控制系统，通过显示界面进行触摸控制，各模块中可以根据实际SBS改性沥青设置所需的技术指标。如图1：
图1 SBS改性生产制备系统示意图
2.3 试验段施工
在试验段对生产制备的SBS改性沥青进行铺筑，总长度为200 m。按照标准的试拌料→试铺→碾压→黏层油洒布→质量检验→养护效果评估→递交试铺报告进行操作。监理确认签字后，要求在试拌时对时间、温度、矿料级配、用量数值等做进一步验证，同时，在运送与摊铺方面做好温度监测与控制。另外，根据实际施工调摊铺机振动、压路机碾压参数，确保施工时对该材料的有效应用。
该公路项目路面工程铺筑前，施工人员先进行了测量放样，具体在道路两侧挂设了800 N拉力钢丝线，标记高程后检查桩号，并用石灰设置有摊铺导向线。同时，拌和站与施工现场为最短路线，以每日摊铺需求量为主，派驻拌和站的监督人员对配制、装车、运输各环节开展监督，并实时上传相关信息。装车前要求清理车厢杂物，再通过高压喷头水管冲洗车厢，涂刷一层水与柴油的混合料后，检查遮盖篷布。进场后对混合料温度进行现场检测，确保其在130～150 ℃后，开展摊铺作业。
3.1 摊铺施工
施工人员对摊铺机熨平板进行预热，温度达到70 ℃后，检查运输机与摊铺机间距，当间距在5～10 m范围时，将摊铺速度调整为3～4 m/min进行摊铺。摊铺机施工工序如下：①运输车通过自卸方式将SBS改性沥青料倒入摊铺机料仓；
②刮板输送器通过移动方式将共送入摊铺室；
③振捣器对混合料进行混合捣实，然后通过反向螺旋向边分料方式进行摊铺；
④熨平装置将摊铺在地面上的物料熨平并进行初步压实。
具体摊铺时，要求将预热温度控制在100～130 ℃，通过实时监测当温度达到该范围时停止预热。施工管理人员检查设备，确保其处于正常运行状态后，复核摊铺参数，组织开展施工。本工程中选用了LTU125自动找平沥青摊铺机，摊铺宽度为12.5 m，松铺系统设置为1.15～1.35范围内，共用2台摊铺机进行梯队式联合作业，间距大于20 cm。部分摊铺区域选择人机配合方式进行作业，主要通过小料斗送料，小型摊铺装置摊铺方案。摊铺时以预设的摊铺导线为主，按照标准时速要求进行作业，摊铺方式以纵向为主。当日摊铺完工铺设木板，次日施工前撤除后施工。如果在施工期间发生了异常情况，需要停机、锁熨平板，规避对路面造成危害。
3.2 碾压施工
该工程中的碾压施工分为初压、复压、终压。在不同的碾压过程中，选择了适配性设备与碾压速度表，具体如下：①初压时选择双轮振动碾压机，重量为8 t，振动钢轮不振动的情况下，以2～3 km/h进行匀速碾压。部分路段通过人机联合作业方式，选择4轮压轮机按照同样的与碾压速度进行配套初压。②复压时选择了双轮振动碾压机，重量为16 t，碾压时要求振动，碾压速度为3～4.5 km/h，此时要求路面温度控制在110 ℃以上，碾压次数不小于8遍。③终压时选择静力双轮碾压机，碾压速度为4～6 km/h，碾压次数依据实时监测结果进行调整，通常情况下碾压次数根据路面温度进行一些调整，温度过高时可以适当减少，反之则增加碾压次数。
3.3 黏层油洒布
与常规的沥青施工相比，SSBS改性沥青具有较大优势，但是在铺筑过程中，如果下面层施工与上面层施工之间的间隔时间较长，此时就需要结合实际情况，由技术人员与监理人员共同协商，在路面上洒布黏层油，通常可以选择中裂、快裂型洒布型乳化沥青。这种沥青既可以直接购置，也能够根据实际情况，在SBS改性沥青基础上，通过添加改性剂进行制备。从实践经验看，当前这种沥青的工艺相对复杂，在施工需求量较低的情况下，选择购置方式较为合理。喷洒时主要通过沥青洒布车进行均匀喷洒即可。如果在施工过程中存在雨、雪、刮风、低温等情况，应根据施工现场作业要求停止洒布作业。在整个洒布过程中，要求严格保护施工区域，待其水分蒸发后再驶往相关施工设备，规避对施工段的污染。
3.4 接缝处理
该工程中预留的接缝宽度范围在10～15 cm，停止碾压施工后选择第二半幅摊铺基准面，对纵向接缝位置进行清理，再用小料斗将混合料倒入，借助小型摊铺机摊铺后可以对其进行碾压，接缝碾压应以坚实为标准。检查搭接位置，如果没有异样则进入下一道工艺。目前，在接缝处理中，冷接缝、热接缝施工工艺应用均较多。从实践经验看，横向接缝处理工序比较复杂，要求铺设薄层砂带，完成找平、画线、垂直度检查后才能进行接缝处理，而且通常选择热接缝方案。当摊铺料中存在粗料时，应通过人工方式进行挑选，减少处理后的路面不平整问题。
3.5 质量检验
工程中为了保障SBS改性沥青的有效应用，根据施工流程设置了适用于施工诸环节的全过程管理方案，将质量检验工作落实到了每一项施工之中。具体而言，该工程摊铺里程较长，在项目经理负责下，由项目副经理组建了专项管理方案，分设了安全、质量、进度、环境、成本、文件等专项管理小组，在试验、制备、试验段施工、摊铺、碾压、洒布、接缝处理各个环节，由各小组进行协同合作，较好地控制了施工质量。需要说明的是，配套的养护管理中，单独设置了养护方案，提前梳理了各类病害与潜在质量风险，并在养护过程中，结合质量检验结果，合理调整了养护措施，包括洒水、覆盖等。
总之，SBS改性沥青有特点鲜明的性能优势，可以按照标准化生产制备满足现代公路项目路面工程施工需求。因而，在高质量目标实践过程中，应持续加强对其工艺的研讨，提升此类材料制备水平与应用效果。结合上述分析可以看出，应用SBS改性沥青时，一方面需要严格遵循“实验+制备+生产”的标准流程进行制备，另一方面则应在实际的路面工程施工过程中，按照设计施工一体化实践模式，做好生产建设诸环节的技术应用与质量控制，保障其施工质量，从而为我国公路工程高质量发展提供技术支持。
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