公路工程中改性瀝青路面施工技術(shù)應(yīng)用

李杰

（甘肅省武威公路事業(yè)發(fā)展中心試驗檢測室，甘肅 武威 733000）

0 引言

公路工程建設(shè)關(guān)系著人們的日常出行和交通運輸行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)前的公路路面多為瀝青路面，改性瀝青路面施工技術(shù)在當(dāng)前的公路工程建設(shè)中大有用武之地。該技術(shù)所用到的施工材料主要包括瀝青料、礦粉、纖維穩(wěn)定劑等，對于維持路面性能穩(wěn)定具有良好的效果。改性瀝青與傳統(tǒng)瀝青混合料相比，耐老化、耐水性能突出，結(jié)構(gòu)強度高，能夠有效提高路面的穩(wěn)定性。因此，對改性瀝青施工技術(shù)進行研究非常重要。在公路工程建設(shè)期間，對該技術(shù)的應(yīng)用需要根據(jù)實際情況進行綜合考量。

1 改性瀝青的特點

與常規(guī)瀝青相比，改性瀝青在施工過程中對基石的要求更高，制造過程也更為復(fù)雜，其必須在高溫下進行壓制，這樣會增加其表面的硬度而不會產(chǎn)生堆積。改性瀝青的施工成本相對較低，而且，將改性瀝青和其他物料混用后，有體積大、礦粉多、細骨料少等特點。合理搭配后獲得的改性材料與瀝青共混獲得的最后產(chǎn)品，具備較高強度和硬度。其施工過程需要進行嚴(yán)格的規(guī)范，必須合理、均勻地鋪設(shè)，才能最大限度地發(fā)揮改性材料的特點。

2 改性瀝青的優(yōu)點及施工技術(shù)應(yīng)用的重要性

改性瀝青的優(yōu)點：一是改善了瀝青的流變學(xué)特性，黏彈性和伸延能力提高，瀝青路面的耐沖擊能力、耐斷裂能力、抗磨耗能力均大幅提高，可延長瀝青混凝土道路的使用壽命。二是改善了瀝青料的黏著性能，增強了瀝青料和砂土的結(jié)合力，增強了水泥瀝青混合料的硬度和防水能力，從而大大提高了瀝青路面的耐久度。三是改善了瀝青料的溫度敏感性，使瀝青料的高熱黏度、變軟點、彈塑范圍增大，抗流動變形特性得以改善，從而使瀝青路面的平整度和抗車轍性得以改善，道路質(zhì)量明顯提升，維護量顯著減少。

近年來隨著我國市場經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，交通量迅速增長，高速公路的運行頻率也日益提高，其中，貨運汽車超荷載的狀況，使得傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面存在著斷裂、疏松、凍脹、翻漿、沉陷、收縮等各種危害行車安全的問題。導(dǎo)致上述問題的主要原因是路面的承載力不足，為了保障路面符合高荷載的車輛通行需求，控制好路面損壞的程度，根據(jù)我國道路工程施工養(yǎng)護管理的相關(guān)辦法，利用改性瀝青進行路面修復(fù)，從而減少路面損壞，保障通行安全，節(jié)約施工和養(yǎng)護成本。

3 改性瀝青路面施工技術(shù)分析

改性瀝青由于其本身所具備的優(yōu)點，可以在減少生產(chǎn)成本的同時提高工程施工質(zhì)量，所以常被人們應(yīng)用在路面工程施工中。而目前道路施工中使用的改性瀝青，是指一種利用現(xiàn)代化加工技術(shù)所生產(chǎn)的基質(zhì)瀝青、SBS 改性劑與穩(wěn)定劑的混合物，具備優(yōu)異的柔韌性、抗車轍性和熱塑性。改性瀝青路面施工以材料質(zhì)量檢驗、聯(lián)合處理以及混凝土拌和等工藝為主體環(huán)節(jié)。改性瀝青作為優(yōu)質(zhì)的工程原料，在近年來引起了工程建設(shè)單位的普遍重視。而隨著我國城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，改性瀝青的需求量也日益增多，所以科學(xué)合理地選用改性瀝青也成為現(xiàn)階段路面工程建設(shè)中的重點內(nèi)容。

3.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計

3.1.1 原材料要求

一是粗集料顆粒?？墒褂盟榈[或碎石，粗集料應(yīng)具備一定的強度和硬度，存放在干燥、清潔、無污染的環(huán)境中，常見的粗集料主要有巖石，其表面防滑性較好。

二是填充料。改性瀝青混合料應(yīng)填充憎水性良好的強基性巖石，將其研磨形成礦粉。礦粉必須干燥、清潔，不可以使用回收粉進行混合料填充。

三是細集料顆粒。首選人工砂，在進行填料前，需要對集料進行烘干，確保清潔、無雜質(zhì)。人工砂能夠更好地黏著改性瀝青，而天然砂石的質(zhì)量變化無法控制，外形也相對圓滑，不能夠?qū)崿F(xiàn)對改性瀝青的快速黏著，會影響瀝青混合料的質(zhì)量，不宜作為主要細集料。

3.1.2 改性瀝青技術(shù)指標(biāo)

(1)級配設(shè)計

可以使用“貝雷法”級配設(shè)計方法。級配的混合試驗準(zhǔn)則：2.36mm 以內(nèi)的篩孔必須到達級配底線，方可進行嵌擠、密實。

(2)室內(nèi)試驗

在進行實際施工之前，需要進行試驗分析，通過綜合考量瀝青配合比的抗滑性和滲水性等性能，選擇SBS、SBR 組合為以下基質(zhì)瀝青：5%SBR、5%SBS、2.5%SBR2+5%SBS，在瀝青成型后，進行抗滑性、耐磨性、滲水性等綜合試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)，根據(jù)工程需求和經(jīng)濟學(xué)分析，選擇滿足需求的配合比，目前，首選的配合比為2%SBR+2%SBS 改性瀝青。

3.2 改性瀝青混合料施工過程

3.2.1 改性瀝青混合料有關(guān)注意事項

(1)運輸

改性瀝青在裝入運輸車時，溫度需要保持在160C 以上，到達目的地進行拌和時溫度不可小于140C，且運輸過程不得超過24h，否則將不可使用，造成材料的浪費。

(2)存儲

改性瀝青的存儲溫度必須維持在140～150C。在施工期間，選擇使用存儲罐中的攪拌機進行攪拌，約每3h 進行一次攪拌，每次攪拌時間不得少于20min，防止攪拌不均勻?qū)е率┕べ|(zhì)量不合格。

(3)泵送

注意泵送管路的保溫，以防止管路中的瀝青料溫度下降而阻塞管路。

(4)拌和

為了保證瀝青混料品質(zhì)的穩(wěn)定性，建議采用間歇式拌和法施工。拌和后的混合料必須均勻一致，質(zhì)量應(yīng)符合改性瀝青道路施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 做好路面清理

在清理道路基礎(chǔ)時，施工人員應(yīng)采用刮、切等手段處理路基的表層，以確保黏合部分完全裸露于路基的表層，以便于逐步改善道路基層和密實層間的黏合性能。在工程施工結(jié)束后應(yīng)注意現(xiàn)場清理工作，以保持道路的清潔和干燥。除此以外，還需要使用高壓水槍優(yōu)化工地周邊環(huán)境，并使用強力清潔車來沖洗運送物料的車輛，以防止揚塵污染道路。

3.2.3 公路工程中瀝青路面碾壓

路面碾壓分為三個階段進行。

一是初壓。初壓階段也就是常說的穩(wěn)壓階段。壓路機的選擇主要有兩種，即雙輪振動壓路機或組合式鋼輪壓路機。碾壓的過程需要反復(fù)進行，直到壓實，通常情況下碾壓工作應(yīng)進行2～3 次。需要注意的是，初壓時不宜采用輪胎壓路機，因為這時候瀝青混合料的溫度較高，極容易產(chǎn)生較深的輪胎印記和發(fā)生瀝青推移現(xiàn)象。

二是復(fù)壓。復(fù)壓是為了提高混合料的壓實密度。復(fù)壓應(yīng)在瀝青混合料溫度較高時進行，因此，宜在完成初壓后立即開始復(fù)壓。壓路機調(diào)整為組合式鋼輪壓路機或振動壓路機，碾壓次數(shù)增加到8 次以上，以確?；旌狭蠅簩嵕o密。

三是終壓。終壓是消除缺陷和確保瀝青路面平整度的最后一步。由于終壓是為了消除二次再固結(jié)留下的表面不平整現(xiàn)象，因此需要保持較高的瀝青混合料溫度。通常，在終壓完成后，瀝青面層溫度應(yīng)高于工程規(guī)范規(guī)定的70C。在進行終壓的過程中，需要選擇靜力雙輪壓路機。為了使瀝青混合料在施工的過程中始終保持穩(wěn)定，壓實作業(yè)應(yīng)按靜壓后的振搗壓實規(guī)律進行。壓路機車輪滾動時，需要保持主動輪在前，從動輪在后；壓路機的行駛速度需要保持和攤鋪機速度相同，防止出現(xiàn)不協(xié)調(diào)造成的路面壓實不平整；為了防止出現(xiàn)路面變形，需要在瀝青層鋪設(shè)的當(dāng)天完成碾壓；瀝青路面未完全冷卻的情況下，禁止放置其他設(shè)備。此外，為了讓壓路機操作人員清楚地識別碾壓區(qū)域，可以在初壓、復(fù)壓和終壓的交界處放置標(biāo)記，根據(jù)材料的溫度變化隨時移動這些標(biāo)記，讓壓路機操作人員及時進入碾壓操作的下一步。

3.2.4 橫向接縫的碾壓

作為碾壓施工中的重要環(huán)節(jié)，在進行橫向接縫的碾壓作業(yè)期間，需要注意碾壓的方向應(yīng)沿中心線向兩側(cè)展開。壓路機選擇雙循環(huán)振動壓路機。在碾壓時，為了使碾壓路線呈平行狀態(tài)，需要適當(dāng)增加墊木，保證高度一致。雙循環(huán)振動壓路機的主體保持在已經(jīng)壓實的路面位置，將壓路機的邊沿20cm 寬伸入新鋪瀝青混合料的位置。當(dāng)完成瀝青混合料的橫向接縫碾壓之后，再實施縱向接縫的碾壓。

3.2.5 縱向接縫的碾壓

碾壓道路縱向接縫時，壓路機應(yīng)沿道路方向移動，將剛鋪上的瀝青混合料碾壓10～15m，再將剛鋪上的瀝青混合料碾壓并越過壓實道路10～15m，壓實縱向接縫。此外，兩條縱向鋪路帶的連接部分必須部分搭接，并保證搭接部分與其他部分的厚度相同。需要注意的是，重疊的厚度應(yīng)該前后一致。

3.3 瀝青路面表面處理工藝

公路工程項目的瀝青道路表面處理主要是指通過層鋪方式，將集料與結(jié)合料分層攤鋪、撒布、壓實，從而產(chǎn)生相應(yīng)硬度的結(jié)構(gòu)面層，可以有效地增加瀝青路面的穩(wěn)定性和硬度，對整個高速公路工程項目及瀝青施工品質(zhì)都起著至關(guān)重要的作用。瀝青路面的表面處理工藝包括。

其一，對道路基層經(jīng)過有效的表面處理，撒布透層瀝青，保證透層瀝青充分滲透，有效消除瀝青的縫隙和缺陷。

其二，采用分段搭接法。垂直搭接的長度應(yīng)控制在1～1.5m，而水平搭接的長度應(yīng)控制在10～15cm，這種情況下，第二次和第三次攤鋪的瀝青搭接應(yīng)呈棋盤格狀。

其三，瀝青施工時，應(yīng)當(dāng)盡快鋪上石料。石料總量要足夠，厚薄要一致。施工結(jié)束應(yīng)及時清掃平整，防止瀝青裸露。

其四，一般選用6～8t 的壓路機，碾壓3～4 次，并按照由路面兩端向中央移動的原則。振動壓路機搭接長度宜限制在30cm。

其五，瀝青路面表面處理完畢后，必須做好有效的維護保養(yǎng)。當(dāng)瀝青路面泛油時，要適時在泛油的部位撒布石料并壓實，以保證公路瀝青路面的施工質(zhì)量。

3.4 瀝青路面施工中注意事項

其一，施工要求：防裂防水橡膠瀝青層的施工過程分為基礎(chǔ)處理、噴涂橡膠瀝青料、撒布碎巖、碾壓、清除疏松的碎石、養(yǎng)護等工藝階段；施工中空氣與地面的溫度應(yīng)高于15C；基底材料要求干燥、潔凈。

其二，在面層鋪設(shè)瀝青混合料前，防裂防水橡膠瀝青層必須保持清潔，以免影響防裂橡膠瀝青防水層與上面層的黏結(jié)。表層瀝青混合料的施工需要與防裂防水瀝青層緊密貼合，一般應(yīng)在24h 內(nèi)施工完畢，過程中不得通車，以免造成二次破壞或污染。如果在此期間必須通車的，必須在抗裂的橡膠瀝青防水層完成3h 后方可通車，但車速不得超過25km/h。混凝土拌料開始時應(yīng)再次灑布黏層油，并要注意黏層油灑布量要限制在0.25kg/m以內(nèi)。

其三，在進行瀝青混合料的鋪設(shè)時，需要配合進行碎石集料的鋪撒。選擇9.5～13.2mm 粒徑的碎石，需要量為13～15kg/m，具體數(shù)值需要根據(jù)工程需求進行選擇。對部分碎巖鋪撒數(shù)量不夠的區(qū)域，需要進行人工填補，滿足施工要求。隨后進行碾壓，使用2輛25t 以上的膠輪壓路機，進行3 次碾壓，控制碾壓時間符合規(guī)定時限。

4 改性瀝青施工技術(shù)的發(fā)展趨勢

施工技術(shù)的發(fā)展促進了工程質(zhì)量的提升，作為民生工程，公路施工質(zhì)量一直備受關(guān)注，公路施工技術(shù)的要求也在不斷提高?，F(xiàn)階段，我國雖然已有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對改性瀝青施工技術(shù)進行了嚴(yán)格的要求，但是相比于歐美一些發(fā)達國家還有所欠缺。改性瀝青的原材料品質(zhì)、施工技術(shù)仍然有待提高。

5 結(jié)語

綜上所述，在進行公路工程建設(shè)的過程中，需要加強對路面安全性能的重視，選擇適合的施工技術(shù)尤為重要，當(dāng)前我國的公路以瀝青路面為主，但是對于改性瀝青混合料的應(yīng)用仍處于發(fā)展的初步階段，在未來的應(yīng)用過程中，需要結(jié)合國外的先進經(jīng)驗，通過不斷的試驗研究，解決瀝青路面施工中的常見問題，從而促進改性瀝青施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用。