sbs改性沥青混合料路面施工工艺及质量控制探讨

'　　SBS改性沥青混合料路面施工工艺及质量控制探讨：我国交通现代化建设的迅猛发展，高速公路建设取得举世瞩目的成就，但随着高速公路日常交通量的剧增、轮胎气压和轴载的增加，高速公路沥青路面正面临严峻的考验。如何提高沥青路面质量也引起社会各界的高度重视。本文着重阐述了高速公路沥青路面的施工中原材料的生产、沥青混合料的拌和、运输、摊铺和碾压等工艺。以供类似工程参考。　　关健词：沥青路面；沥青混合料；SBS改性沥青；摊铺工艺；碾压工艺；质量控制　　引言：在良好的设计配合比下，SBS沥青能使沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。作为沥青路面的一种，SBS改性沥青路面施工是一项技术性要求很强，且涉及范围很广的一项系统工程，与一般沥青路面的施工基本相同，但同时作为改性沥青，其混和料又具有制作拌和时间长、生产率降低、混合料粘度大、施工温度要求高、冷却结硬后强度高、施工可持续时间短的特点。因此在施工过程中，要充分调动施工人员的责任心和积极性，从原材料质量关抓起，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等工艺上层层把好质量关，这样才能铺筑出优良的路面工程。　　湖南某高速公路路面结构:面层采用4cm厚AC-16F型、6cm厚AC-20C型,6 cm,厚AC-25C型;基层采用34cm厚水泥稳定级配碎石(:CCR35);底基层采用20cm厚级配碎石(CR40),选用韩国SK70号道路石油沥青，SBS改性剂的添加量定为4.5%，采用现场改性。　　1施工材料的生产工艺及质量控制　　沥青混凝土路面中所使用的原材料包括沥青、粗集料、细集料、矿粉4种，每种材料的质量好坏都将影响到沥青混合料的质量，因此在进行原材料采购和管理时必须严格把关，坚决杜绝不合格材料进场，同时尽可能减少堆料时的材料离析现象。如果材料发生离析，将导致铺出的沥青路面不同区域的级配比例、路面结构、组织发生变　　化，从而严重影响路面的平整度、压实度和使用寿命。　　SBS改性沥青的加工过程包括改性剂的溶胀、剪切、研磨、发育和存储5个阶段，温度和时间是每个加工阶段的关键因素，必须加以严格控制。　　由于SBS与沥青之间存在相容性的问题，容易导致混合料在热贮存的条件下发生离析现象，所以根据实际情况采用现场加工的方法来生产SBS改性沥青。　　严格控制改性沥青的制作温度和发育时间。基质沥青加热到160℃~I65℃后，泵入改性设备中。控制导热油温度，同时考虑到胶体磨对SBS的研磨也会使温度升高，需严格控制制作温度。SBS的最高温度不宜超过190℃，在160℃~180℃ 时，SBS具有较好的柔韧性，并易于加工;当SBS加热温度超过190℃时，SBS就会出现不同程度的氧化、焦化、分解、降解，造成使用性能下降。　　为确保改性沥青的质量，安排专人对每批改性沥青的制作时间、温度、SBS掺量进行登记。实验室按规定频率对改性沥青质量进行抽检，抽检内容包括:观测颗粒粒径和均匀性，抽检频率不小于30%;软化点和针入度等主要指标每日检测两次。　　2沥青混合料生产工艺及质量控制　　沥青混合料的生产是沥青路面施工的第一道工序，混合料的质量直接影响着成型沥青路面的质量。因此，对沥青混合料的生产过程进行了严格的质量控制。　　2.1拌和设备的性能要求　　拌和楼应能够对整个生产过程进行监控和自动记录，同时可以适时和控制中心进行数据交换;拌和楼的产量应不小于200t-h-1，否则将难以组织机械化施工和保证沥青路面的连续摊铺，最终将影响路面的整体质量；所拌制的沥青混合料的级配组成应符合施工规范的要求;　　油石比允许误差在-0.3%~0.3%以内;必须配备二级除尘设备;当矿料含水量为5%、出料温度为130℃~160℃时，拌和设备能以额定生产率工作。 　　2.2温度控制　　沥青混合料生产的各个环节都必须特别强调温度控制，沥青、集料的加热温度和混合料的出厂温度应根据沥青品种、标号、粘度、气候条件和铺筑层的厚度确定。集料和沥青都要加热到规定的温度，加热温度过低，将造成拌和不均匀;加热温度过高，不仅沥青容易老化，在运输中容易发生滴漏，污染环境。由于沥青由导热油加热，矿料在干燥滚筒内加热，考虑到沥青混合料拌和时的和易性、裹覆性，避免沥青过热老化，以及生产、运输等环节的温度损失等问题，确定基质沥青的加热温度为(1605)℃,SBS改性沥青的加热温度为(1705)℃，矿料的加热温度为(18010)℃，基质沥青混合料的出厂温度为((160士5)℃，改性沥青混合料的出厂温度为(1705)℃。　　2.3拌和时间　　拌和时间是影响混合料均匀性及生产率的关键因素之一，应根据拌和设备与材料的特性，以混合料所有矿料颗粒全部均匀裹覆沥青结合料、无花白料和夹层料产生的最短拌和时间为宜，通常干拌时间1~2s,湿拌时间40~45s，具体值由试拌确定。　　2.4生产级配的控制 　　对于沥青混合料生产级配及油石比的控制，在沥青拌和楼设计、安装了沥青混合料生产过程动态质量实时监控系统，保证每批沥青混合料的级配、油石比与设计的目标配合比、油石比吻合。未经控制系统作用时的生产级配数据统计分析结果见表1　　表l未经控制系统作用时的生产级配数据统计分析　　　　从表1可以看出:未经控制系统作用时，沥青、粉料及各骨料仓实际取值与设定值有较大的偏差。其中:沥青的平均取值高于设定值0.27%，超差率为89.44%；粉料的平均取值低于设定值0.18%，超差率为7.00%;1#料仓的平均取值低于设定值1.25%，超差率为52.78%;2#料仓的平均取值低于设定值0.97%，超差率为11.89"%;3#料仓的平均取值高于设定值1.40%，超差率为56.44"}};4料仓的平均取值高于设定值1.00%,超差率为25.44%。这表明实际沥青路面的配合比已偏离设计的配合比，这必将影响路面今后的使用性能及寿命。表2为经控制系统作用后的生产级配数据统计分析。　　表2经控制系统作用后生产级配数据统计分析　　从表2可以看出:经过控制系统作用后，沥青、矿粉和各个料仓得到了比较稳定的级配数据，超差率均为0。这样的结果表明:同一个沥青搅拌站经过控制系统作用后，所生产出的沥青混合料级配的波动范围大幅度减小，其级配完全符合设计值，为建设优质的沥青路面奠定了坚实的基础。　　3沥青混合料摊铺工艺及质量控制 　　影响摊铺质量的因素主要有基层质量、混合料质量、摊铺速度、摊铺机的操作和本身参数的调整。　　摊铺机械应具有自动找平和保持铺层厚度均匀的功能，应具有保证直线行驶的左右两边驱动、自动功率分配及速度平衡装置。由于摊铺过程中摊铺机的流量经常发生变化，因此刮板输料器和螺旋分料器应具有独立驱动的无级调速系统，能按比例自动调节混合料的速度、流量，保证摊铺均匀、平整。在任何设定的摊铺厚度和摊铺速度下，摊铺机的供料系统应能够满足连续摊铺的需要。摊铺机还应具有自动弯道摊铺作业功能，可调振幅、频率的振捣器及熨平板装置。　　按照施工规范的要求，沥青混合料摊铺应采用双机联铺的方式，但由于施工单位的摊铺设备数量所限，在实际中采用的是单机全幅摊铺，这无疑加剧了沥青混合料的离析。为此，对摊铺参数进行了仔细的研究，力争在现有设备条件下通过摊铺参数的合理匹配，将离析程度降至最低。此外，摊铺前还作了以下安排。　　(1)下承层的处理需在摊铺前一天完成，并验收确认。主要工作包括:清扫、冲洗下承层的污染物，必要时使用钢刷清扫;使用沥青混合料修补下承层的坑槽、松散等病害;检测下承层的标高、横坡、平整度等。 　　(2)粘层油应洒布均匀，局部少洒或多洒的地段应用人工补洒或予以刮除;当气温低10℃或路面潮湿时，不得洒布粘层油;乳化沥青应保证在摊铺前破乳，且水分完全蒸发干净。　　(3)摊铺机开始工作之前，熨平板应预热到规定温度，加热温度不够或加热不均匀将造成摊铺后表面瑕疵。　　（4）运料车宜选用大吨位的自卸卡车，最好在15t以上，因为小吨位卡车底盘较低，卸料时车轮不能与摊铺机推棍有效接触，会使车斗压在摊铺机受料斗上，造成摊铺层不平整。　　4沥青混合料碾压工艺及质里控制　　通过铺筑试验路段，确定压路机的组合和碾压工艺，不同类型的压路机具有不同的性能和压实效果，通过合理调配可以实现最佳的压实效果。　　沥青面层的压实采用3~4台11~13t双钢轮振动压路机和2台26t胶轮压路机。初压使用双钢轮压路机碾压一遍，也可前进时静压，后退时挂振，初压温度为135℃~145℃，碾压速度2~2.5kmh-1;复压紧跟初压进行，碾压速度3.5~4kmh-1,碾压4遍，复压温度最好控制在120℃~130℃之间;终压先采用胶轮压路机碾压两遍，再用钢轮压路机静碾收面，碾压速度为4kmh-1左右，终压温度不得低于90℃，对于改性沥青，温度应适当提高。 　　沥青混合料的碾压是保证沥青路面内在质量的关键环节，在不出现推移现象的前提下，应在尽可能高的温度下进行碾压，这样才能得到较高的压实度。碾压按照“先起步后起振，先停振后停机”的原则，实行“紧跟、慢压、高频、低幅”的八字方针，以保证成型路面的压实度和平整度。　　压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡，随摊铺机向前推进。压路机后退时沿前进碾压的轮迹行驶。相邻碾压带重叠20cm。在路缘石处碾压时，压路机应靠紧并小心碾压，不得碰撞。　　5结语　　(1)从大量统计数据可以看出:采用沥青混合料生产过程动态质量实时监控系统，不仅可以快速、直观、准确地了解到混合料的生产状况，有针对性地解决问题，而且最大限度地保证了沥青拌和楼连续、大量生产出来的沥青混合料的级配、油石比接近设计的目标配合比、油石比。　　(2)摊铺质量的关键在于摊铺机作业参数的合理匹配，应注意保持摊铺机正常恒速、稳定、连续地按既定的摊铺工艺工作，采取有效措施避免摊铺过程产生材料碾压、温度离析的现象，并最大限度地提高摊铺的初始密实度，为后续碾压工艺奠定良好的基础。 　　(3)沥青路面压实质量受碾压温度、碾压层厚度、碾压速度、碾压遍数、压路机振幅和频率、沥青混合料特性、碾压方式等众多因素的共同影响，必须根据具体情况协调处理好众多影响因素，并选择恰当的压实工艺，才有可能获得理想的压实效果和路面平整度。　　'