論改性瀝青路面施工技術(shù)

陳文楠

(江蘇交通工程咨詢監(jiān)理有限公司 江蘇省南京市 210036)

論改性瀝青路面施工技術(shù)

陳文楠

(江蘇交通工程咨詢監(jiān)理有限公司 江蘇省南京市 210036)

改性瀝青路面作為一種引進(jìn)的新型路面結(jié)構(gòu)，因其特有的的優(yōu)點，隨著我國高速公路建設(shè)的發(fā)展，得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡要分析了改性瀝青路面施工技術(shù)的應(yīng)用，以供探討。

改性瀝青；路面施工；技術(shù)應(yīng)用

一、改性瀝青概述

改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑（改性劑），或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青結(jié)合料。 改性瀝青其機(jī)理有兩種，一是改變?yōu)r青化學(xué)組成，二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其種類有以下幾種：

（一）橡膠及熱塑性彈性體改性瀝青

如天然橡膠改性瀝青、SBS改性瀝青(使用最為廣泛)、丁苯橡膠改性瀝青、氯丁橡膠改性瀝青、順丁橡膠改性瀝青、丁基橡膠改性瀝青、廢橡膠和再生橡膠改性瀝青、其他橡膠類改性瀝青。

（二）塑料與合成樹脂類改性瀝青

聚乙烯改性瀝青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性瀝青、聚苯乙烯改性瀝青、香豆桐樹脂改性瀝青、環(huán)氧樹脂改性瀝青、α-烯烴類無規(guī)聚合物改性瀝青。

（三）共混型高分子聚合物改性瀝青

用兩種或兩種以上聚合物同時加入到瀝青中對瀝青進(jìn)行改性。這里所說的兩種以上的聚合物可以是兩種單獨的高分子聚合物，也可以是事先經(jīng)過共混形成高分子互穿網(wǎng)絡(luò)的所謂高分子合金。

二、改性瀝青在公路路面的應(yīng)用

隨著交通流量和行駛頻度急劇增長，貨運(yùn)車的軸重不斷增加，普遍實行分車道單向行駛，要求進(jìn)一步提高路面抗流動性，即高溫下抗車轍的能力；提高柔性和彈性，即低溫下抗開裂的能力；提高耐磨耗能力和延長使用壽命。使用環(huán)境發(fā)生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對石油瀝青改性，使其適應(yīng)上述苛刻使用要求，引起了人們的重視。經(jīng)過數(shù)十年研究開發(fā)，已出現(xiàn)品種繁多的改性道路瀝青。當(dāng)前改性道路瀝青主要用于機(jī)場跑道、防水橋面、停車場、運(yùn)動場、重交通路面、交叉路口和路面轉(zhuǎn)彎處等特殊場合的鋪裝應(yīng)用，同時改性瀝青也應(yīng)用到了公路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)和補(bǔ)強(qiáng)，較大地推動了改性道路瀝青的普遍應(yīng)用。

三、改性瀝青路面的施工技術(shù)應(yīng)用

（一）施工前的準(zhǔn)備

1、施工人員培訓(xùn)

路面工程施工前，應(yīng)對施工人員、技術(shù)人員以及試驗人員等進(jìn)行必要的崗前培訓(xùn)工作，避免由于人為原因造成質(zhì)量問題。

2、設(shè)備設(shè)施準(zhǔn)備

改性瀝青施工過程中，需要使用較多的設(shè)備，如瀝青混合料拌和設(shè)備、攤鋪設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備以及碾壓設(shè)備等等，施工前必須認(rèn)真做好各種設(shè)備的安裝和調(diào)試工作，以免施工進(jìn)行中因設(shè)備問題而影響施工質(zhì)量或延誤工期。

3、原材料準(zhǔn)備

路面開始施工前應(yīng)將各類材料準(zhǔn)備好，并做好原材料進(jìn)場前的檢驗工作，一旦在檢驗過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的材料，應(yīng)不允許其進(jìn)入施工現(xiàn)場，確保材料質(zhì)量合格是保障工程質(zhì)量的根本。

（二）改性瀝青的生產(chǎn)

以SBS改性瀝青為例，其生產(chǎn)過程包括溶脹、剪切、發(fā)育三個過程

1、溶脹

對于SBS改性瀝青體系來說，溶脹與相容存在密切關(guān)系，溶脹大小直接影響了相容性的好壞，如果SBS在瀝青中無限溶脹，則體系變成完全相容。溶脹行為與改性瀝青生產(chǎn)、加工工藝和高溫貯存穩(wěn)定性等有密切的關(guān)系。 隨著溫度升高，溶脹速度明顯加快，在高于SBS的PS玻璃化轉(zhuǎn)變的熔融加工溫度溶脹明顯。另外SBS的結(jié)構(gòu)對溶脹行為有明顯影響：星型SBS的溶脹速度較線型的慢。相關(guān)計算表明，SBS溶脹成分的密度集中在0.97一1.01g/cm3之間。

2、剪切

剪切是整個改性過程中中關(guān)鍵的一步，往往剪切的效果會影響最終的結(jié)果。膠體磨是改性瀝青設(shè)備的核心，它處于高溫、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境下，膠體磨的外層為夾套結(jié)構(gòu)，設(shè)有循環(huán)保溫系統(tǒng)，同時起減震和降低噪音的作用，膠體磨內(nèi)部為帶有一定數(shù)量齒槽的環(huán)狀動盤和環(huán)狀定盤磨刀，間隙可以調(diào)整，物料粒度的均勻性和膠溶效果由齒槽的深度、寬度及磨刀的數(shù)量、形成結(jié)構(gòu)的特定工作區(qū)域來決定。隨著動盤高速旋轉(zhuǎn)，改性劑受到強(qiáng)大的剪切和碰撞而不斷分散，將顆粒磨細(xì)，與瀝青形成混溶的穩(wěn)定體系，達(dá)到均勻共混的目的。充分溶脹后，SBS與瀝青混合均勻，研磨顆粒越小，SBS在瀝青中的分散程度越高，改性瀝青的性能越好。

3、發(fā)育

研磨后，瀝青進(jìn)入成品罐或者發(fā)育罐，溫度控制在170-190℃，在攪拌器的作用下進(jìn)行一定時間的發(fā)育過程。在這個過程中往往加入某種改性瀝青穩(wěn)定劑來提高改性瀝青的儲存穩(wěn)定性。

（三）改性瀝青的運(yùn)輸

改性瀝青運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)較拌和能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機(jī)前方有五輛運(yùn)料車方可開始攤鋪。運(yùn)料車應(yīng)用完整無損的雙層蓬布覆蓋，以資保溫防雨或避免污染環(huán)境。采用具有金屬探測針的插入式數(shù)顯溫度計檢測瀝青棍合料的出廠溫度和運(yùn)到現(xiàn)場溫度。插入深度要大于15cm。在運(yùn)料卡車側(cè)面中部設(shè)專用檢測孔，孔口距車箱頂面約30am。拌和機(jī)向運(yùn)料車放料時，汽車應(yīng)前后移動分三堆裝料，以減少粗集料的分離現(xiàn)象。

（四）改性瀝青的攤鋪

改性瀝青一般使用履帶式攤鋪機(jī)攤鋪。而且攤鋪機(jī)的攤鋪寬度也不能象普通混合料那樣伸長太多。為了保證路面厚度，提高平整度，采用適宜的平衡梁為基準(zhǔn)，緩慢、均勻、連續(xù)地均衡攤鋪，攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓。攤鋪機(jī)熨平板的振動器選用高頻、低幅，提高初始壓實度及松鋪表面的平整度，降低松鋪系數(shù)。由于改性瀝青的粘度非常大，攤鋪溫度和攤鋪速度控制不好，會產(chǎn)生大量的橫向裂紋。為消除橫向裂紋，施工中要防止攤鋪機(jī)停頓，拌和機(jī)與攤鋪機(jī)的能力必須匹配，運(yùn)料車需要備用相應(yīng)的臺輛，一般要求在攤鋪機(jī)前至少要有3臺以上的運(yùn)料車等候。攤鋪溫度嚴(yán)格控制在150～160℃范圍內(nèi)，攤鋪速度嚴(yán)格控制在1.5m/min 左右。

（五）改性瀝青的碾壓

在路面工程施工初期，應(yīng)用三色線劃分初壓、復(fù)壓、終壓區(qū)段以避免漏壓現(xiàn)象；采取排壓方式，使初壓、復(fù)壓、終壓形成流水作業(yè)，銜接緊密。復(fù)壓與終壓同步控制。在變換碾壓車道時注意：在已經(jīng)碾壓完畢的路段上，并且在停止壓路機(jī)振動的情況下進(jìn)行；方向變換一定要緩慢、不能太急，以免破壞瀝青混凝土表面。碾壓溫度的高低直接影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量。混合料溫度較高時可用較少的碾壓遍數(shù)獲得較高的壓實度和較好的壓實效果，而溫度較低時，碾壓變得較為困難。實踐證明采用振動壓路機(jī)直接碾壓無嚴(yán)重推移，具有良好的效果，可免去初壓，直接進(jìn)入復(fù)壓。

（六）改性瀝青施工注意事項

1、壓實質(zhì)量控制

壓實中要考慮到改性瀝青粘度較高，所以在壓實工序中需適當(dāng)提高施工溫度。碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進(jìn)行壓實。在碾壓過程中特別需要注意的問題是碾壓溫度的控制與碾壓速度的控制，初壓溫度控制在160℃到165℃，終壓溫度不低于120℃。

2、接縫施工質(zhì)量控制

由于改性瀝青混合料的拌和較慢，混合料供料速度跟不上攤鋪速度時有發(fā)生，縱向接縫就會變成冷接縫，邊緣部分在壓實后邊部很容易塌下去，再繼續(xù)攤鋪時必須將邊緣部分切去，可以選擇在最后一遍碾壓時，壓路機(jī)邊上拖一把切刀，在碾壓的同時將邊緣切齊。改性瀝青混合料結(jié)構(gòu)層大都是做在表面層的，橫向接縫做得好與不好，對平整度影響很大。為了提高平整度，一般采用切割成垂直平面的方法。

總結(jié)：

改性瀝青混合料路面施工是一項技術(shù)性強(qiáng)，涉及范圍廣的系統(tǒng)工程?，F(xiàn)代化的施工機(jī)械，高素質(zhì)的人員，成熟的施工工藝科是必要的質(zhì)量保證手段。在施工過程中，要充分調(diào)動施工人員的積極性和責(zé)任心，從原材料把關(guān)開始，對瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實等工藝上進(jìn)行層層把關(guān)，才能有效控制改性瀝青路面施工質(zhì)量。

[1]朱永、趙福剛《SBS改性瀝青路面的施工質(zhì)量控制》科技信息.2009（13）.

[2]李之昭、劉新生《改性瀝青路面施工質(zhì)量控制》科技傳播.2010（4）.

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1007-6344（2016）07-0016-01