市政道路工程SBS改性瀝青混凝土技術(shù)工藝應(yīng)用

摘 要：市政道路工程中，常規(guī)瀝青混凝土存在容易出現(xiàn)耐久性不足、路面噪聲大、抗水性不佳等問題。因此，尋求能夠有效解決這些問題的新技術(shù)和新材料顯得尤為重要。為解決市政道路工程中存在的問題，以某市政道路工程項(xiàng)目為例，從SBS改性瀝青混凝土技術(shù)工藝應(yīng)用開展分析，提出SBS改性瀝青混凝土技術(shù)工藝。施工后檢測(cè)該工程壓實(shí)度與平整度指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：市政道路；SBS；改性瀝青；混凝土技術(shù)

1 SBS改性瀝青混凝土技術(shù)概述

SBS改性瀝青混凝土技術(shù)是一種在公路工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高性能路面材料技術(shù)。其名稱“SBS”代表其主要成分，即聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（Styrene-Butadiene-Styrene）。這種技術(shù)的核心在于將瀝青與SBS聚合物進(jìn)行混合，以提高混凝土的性能和耐久性。

SBS改性瀝青混凝土技術(shù)特點(diǎn)如下：①高彈性和柔韌性。由于SBS聚合物的加入，使得該技術(shù)制得的瀝青混凝土更具彈性和柔韌性，能夠承受車輛的重壓和溫度變化，減少路面裂縫和損壞的風(fēng)險(xiǎn)。②抗老化性能好。SBS改性瀝青具有出色的抗老化性能，有利于延長路面的使用壽命，減少修復(fù)和維護(hù)成本。③耐疲勞性好。這種混凝土技術(shù)對(duì)于長時(shí)間的交通負(fù)荷和重復(fù)的車輛運(yùn)行具有出色的耐受性，有利于降低路面疲勞開裂的性。④抗水性好。SBS改性瀝青混凝土在防水性能上表現(xiàn)出色，能夠防止水分滲透到路面結(jié)構(gòu)中，減少凍融循環(huán)對(duì)路面的損害。⑤噪聲低。SBS改性瀝青混凝土有助于降低交通噪聲，改善周邊環(huán)境的舒適性[1]。

2 工程概況

某工程項(xiàng)目位于南方某歷史文化風(fēng)貌區(qū)，其規(guī)劃涉及城市支路的設(shè)計(jì)和建設(shè)?？偣こ涕L度為762 m，規(guī)劃的用地紅線寬度為24 m。該道路的設(shè)計(jì)行駛速度定為30 km/h。在考慮滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求的前提下，工程技術(shù)人員綜合分析后，決定采用SBS改性瀝青技術(shù)進(jìn)行道路施工。

主要原因有3點(diǎn)：一是由于該工程用地紅線寬度僅為24 m，因此在有限的空間內(nèi)設(shè)計(jì)和建設(shè)道路是必要。而SBS改性瀝青混凝土技術(shù)具有相對(duì)較小的施工厚度，可以減少路面高度，最大程度地利用有限的用地，適合在狹窄空間內(nèi)施工。二是該工程位于歷史文化風(fēng)貌區(qū)，需要保護(hù)和維護(hù)周圍的歷史文化遺產(chǎn)和環(huán)境。SBS改性瀝青混凝土技術(shù)相對(duì)環(huán)保，有助于減少噪聲和空氣污染，減小對(duì)周圍環(huán)境的不利影響。三是SBS改性瀝青混凝土具有耐久性、抗裂性和抗滑性等優(yōu)點(diǎn)，適合用于城市支路的建設(shè)。

3 市政道路工程SBS改性瀝青混凝土技術(shù)工藝

3.1 準(zhǔn)備階段

在該項(xiàng)目中，施工所需的主要機(jī)械設(shè)備要提前準(zhǔn)備，包括攤鋪機(jī)、碾壓機(jī)、運(yùn)輸車以及其他小型施工機(jī)具等。在將這些設(shè)備和工具投入使用之前，必須對(duì)其性能進(jìn)行全面檢測(cè)，以排除潛在故障，確保施工過程的順利進(jìn)行，提高施工效率。

施工場(chǎng)地要提前做好準(zhǔn)備工作。SBS改性瀝青路面施工的首要任務(wù)是對(duì)原路面結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行徹底清理，以確保基層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)收合格后，即可進(jìn)行清理工作，確保施工質(zhì)量達(dá)到要求。在清理完畢后，應(yīng)在路面表面均勻噴灑一層黏層瀝青，以確保面層與基層具備卓越的附著性能，從而形成堅(jiān)固的整體結(jié)構(gòu)。在噴灑黏層瀝青后，必須進(jìn)行至少7 d的養(yǎng)護(hù)，以確保現(xiàn)場(chǎng)攤鋪工作符合工程標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)準(zhǔn)備工作也要提前完成。在實(shí)施SBS改性瀝青路面施工之前，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，充分掌握施工環(huán)境和自然條件，制定科學(xué)合理的施工計(jì)劃和養(yǎng)護(hù)方案，為后續(xù)施工工作的開展提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和放樣工作，以確保符合設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 原材料

3.2.1SBS改性瀝青

對(duì)于本次工程項(xiàng)目來說，選擇使用SBS改性瀝青材料，將基質(zhì)制瀝青作為主要施工材料，利用加熱的方式使其達(dá)到熔融狀態(tài)，并且加入相應(yīng)比例的SBS橡膠顆粒，然后應(yīng)用高速剪切設(shè)備進(jìn)行材料的處理，材料性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果要達(dá)到表1中要求的狀態(tài)。

3.2.2 集料

由于本次工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件相對(duì)比較特殊，使用粗細(xì)集料為玄武巖碎石材料制作，硬度達(dá)到要求，干燥、清潔度都合格，不會(huì)給工程的質(zhì)量造成不利影響。填料選擇使用煤粉進(jìn)行制作，通過石灰?guī)r研磨處理之后形成，本次工程的集料性能檢測(cè)指標(biāo)可見表2。

3.2.3 礦料級(jí)配

通過馬歇爾試驗(yàn)的方式確定礦料級(jí)配參數(shù)，具體參數(shù)可見表3。

3.3 基層處理

在施工SBS改性瀝青混合料前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的基層結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心處理，以滿足高要求的施工條件。確保路面表面干凈、整潔，沒有任何垃圾或雜物的存在，達(dá)到平整度和壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。如果存在凹凸不平的情況，要及時(shí)采取填補(bǔ)和壓實(shí)等措施。若壓實(shí)度未達(dá)標(biāo)，需立即進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)，以確保結(jié)構(gòu)性能符合工程標(biāo)準(zhǔn)。完成基層清理后，需在表面噴灑透層瀝青。透層瀝青的主要作用是與SBS改性瀝青混合料連接，并形成堅(jiān)實(shí)的整體結(jié)構(gòu)，以確保結(jié)構(gòu)性能符合工程標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3.4 混合料拌和

在基層結(jié)構(gòu)處理完成后，開始制備和處理SBS改性瀝青混合料。本工程項(xiàng)目選擇采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行混合料的制備。進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)性能的檢測(cè)，以確保每種原材料的質(zhì)量和性能達(dá)到要求，并加強(qiáng)對(duì)配合比參數(shù)的控制。

在攪拌制備過程中，混合料的溫度應(yīng)控制在160～175℃，每次攪拌時(shí)間約為45 s。在混合料攪拌結(jié)束后，應(yīng)立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攤鋪施工，確?；旌狭喜话l(fā)生結(jié)塊、分離或出現(xiàn)花白料等現(xiàn)象，以確?；旌狭系男阅芊瞎こ虡?biāo)準(zhǔn)。

3.5 混合料運(yùn)輸

在改性瀝青混合料運(yùn)輸?shù)倪^程中，需要加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，以確保施工材料的質(zhì)量和性能。充分掌握攪拌廠的生產(chǎn)能力，以確保有足夠數(shù)量的運(yùn)料車輛與生產(chǎn)能力相匹配。通常情況下，至少應(yīng)有6輛待命的運(yùn)料車，以滿足工程施工的需要。

運(yùn)輸車輛的內(nèi)壁應(yīng)符合清潔性的標(biāo)準(zhǔn)，保持整潔、光滑，確保不會(huì)對(duì)混合料的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在裝載混合料前，內(nèi)壁應(yīng)涂抹一層隔離液，以防止混合料在卸載過程中粘附在車廂內(nèi)壁上，造成材料浪費(fèi)和清理困難。

混合料的裝載應(yīng)按照前、中、后的順序進(jìn)行，以防止發(fā)生混合料的離析問題。對(duì)混合料的溫度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，確保其溫度在160℃以上，滿足施工要求[3]。

3.6 混合料攤鋪

在現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，使用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行作業(yè)，并在現(xiàn)場(chǎng)布置平衡梁，以確保攤鋪設(shè)備自動(dòng)找平。施工前，要嚴(yán)格控制攤鋪參數(shù)，確保其符合設(shè)計(jì)方案的要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)路段的技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，以確保不影響工程的質(zhì)量。由于施工寬度較大，需要同時(shí)使用多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行攤鋪施工。設(shè)備之間的間隔保持在10～20 m，攤鋪重疊寬度為30 cm攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，攤鋪機(jī)均勻、緩慢行駛，速度控制在3 m/min左右，并禁止發(fā)生停車、掉頭、加速等情況。

施工環(huán)節(jié)強(qiáng)化混合料溫度的控制，將其保持在160～165℃，同時(shí)確保環(huán)境溫度應(yīng)在5～28℃。如果無法滿足這些溫度要求，立即停止施工。在現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中，如果發(fā)生意外情況導(dǎo)致不得不中斷施工超過2 h的情況，按照接縫的方式進(jìn)行處理。對(duì)于停工時(shí)間不足2 h的情況，采取保溫措施，并確保搭接寬度為30 cm，以確保結(jié)構(gòu)性能合格。完成所有工作后，及時(shí)進(jìn)行虛鋪厚度、平整度等方面的檢測(cè)，以確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.7 混合料碾壓

完成攤鋪工作后，立即組織碾壓施工，使用雙鋼輪壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)等設(shè)備進(jìn)行碾壓。按照現(xiàn)場(chǎng)工藝方案的要求，分為初壓、復(fù)壓和終壓3個(gè)階段。

在初壓階段，使用雙鋼輪壓路機(jī)，確保輪胎表面噴灑隔離劑，以防止粘輪現(xiàn)象的發(fā)生。車輛的行駛速度控制在2～3 km/h，相鄰設(shè)備之間重疊1/3的寬度，以確保整體性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

復(fù)壓施工是碾壓的核心階段，交替使用兩臺(tái)輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，重復(fù)4～6遍，速度為3 ～5 km/h。這個(gè)環(huán)節(jié)的作用在于確保路面結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度，使材料更加緊密，從而提高路面結(jié)構(gòu)的性能。

終壓施工階段使用雙鋼輪壓路機(jī)完成，配置一臺(tái)大型設(shè)備和一臺(tái)小型設(shè)備，采用靜壓的方式進(jìn)行碾壓，以滿足表面平整度的要求。壓路機(jī)行駛速度為2～3 km/h，通常需要碾壓1、2遍即可滿足要求。在碾壓結(jié)束后，立即組織人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)度檢測(cè)，以確保符合工程設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并滿足質(zhì)量參數(shù)的要求。

4 工程檢測(cè)

4.1 壓實(shí)度

對(duì)于公路工程項(xiàng)目來說，路面壓實(shí)度是非常重要的參數(shù)，能夠反映出工程項(xiàng)目質(zhì)量是否合格。通常來說，使用鉆芯取樣法進(jìn)行檢測(cè)，以驗(yàn)證壓實(shí)度是否達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)。本次工程檢測(cè)結(jié)果可見表4。

從表4數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，本次路面檢測(cè)后的壓實(shí)度達(dá)到90%以上，說明壓實(shí)度符合工程標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 平整度

對(duì)于公路路面來說，行駛的舒適度是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其受到平整度的影響，所以使用平整度儀進(jìn)行平整性檢測(cè)。本次工程各項(xiàng)指標(biāo)可見表5。

經(jīng)過對(duì)表5的數(shù)據(jù)分析，SBS改性瀝青混凝土材料的平整度在1.2以下，說明整個(gè)路面的平整度達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。

5 SBS改性瀝青混凝土質(zhì)量控制

5.1 原材料控制

原材料控制包括對(duì)瀝青、SBS改性劑和骨料等材料的全面監(jiān)測(cè)和控制。必須確保瀝青符合國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的要求，包括黏度、溫度特性、質(zhì)量等級(jí)等，以確保其質(zhì)量合格。SBS改性劑是SBS改性瀝青混凝土的核心材料，需要進(jìn)行黏度、聚合度、抗氧化性等性能參數(shù)的檢測(cè)，以保證其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。骨料的選擇和質(zhì)量直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性，因此需要對(duì)骨料的粒徑、強(qiáng)度、吸水率等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。

5.2 機(jī)械設(shè)備控制

攤鋪機(jī)和壓實(shí)機(jī)械的精確控制對(duì)于確保道路材料的均勻分布和最終密實(shí)度非常重要。攤鋪機(jī)的控制需要確保攤鋪速度、溫度、振動(dòng)頻率等參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證瀝青混凝土的均勻性和密實(shí)度。壓實(shí)機(jī)械的控制需要根據(jù)道路設(shè)計(jì)要求，確保壓實(shí)機(jī)的質(zhì)量、振動(dòng)頻率、行進(jìn)速度等參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)混凝土的充分壓實(shí)。

5.3 施工過程控制

市政道路工程中，需要做好SBS改性瀝青混凝土的施工過程控制，確?；炷恋陌韬唾|(zhì)量。監(jiān)測(cè)原材料的摻入比例、溫度、濕度等參數(shù)，以保證混凝土的配合比例準(zhǔn)確，最終確保路面性能達(dá)標(biāo)。攤鋪機(jī)在施工過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制攤鋪速度和溫度，確?；炷辆鶆蚍植疾⒕邆渌璧拿軐?shí)度。在壓實(shí)機(jī)械的操作中，需要精確控制振動(dòng)頻率、行進(jìn)速度和壓實(shí)質(zhì)量，以確保混凝土充分壓實(shí)，避免出現(xiàn)裂縫和坑洼。

6 結(jié)束語

市政道路工程的質(zhì)量和持久性對(duì)城市的交通流暢和居民生活質(zhì)量具有重要影響。本文著重介紹SBS改性瀝青混凝土技術(shù)在市政道路工程中的應(yīng)用，其在提高道路性能、延長使用壽命、減少維護(hù)成本等方面的優(yōu)勢(shì)。通過深入研究和實(shí)踐，清晰地看到SBS改性瀝青混凝土技術(shù)價(jià)值。在具體項(xiàng)目工程開展時(shí)，要充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，還要精心設(shè)計(jì)、科學(xué)施工和定期維護(hù)，為城市道路工程建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 劉凱杰.SMA-13瀝青混合料在市政道路工程中的應(yīng)用研究[J].建筑機(jī)械，2019（10）：68-70.

收稿日期：2023-10-11

作者簡介：殷商（1989—），男，上海人，本科，工程師，從事項(xiàng)目管理工作。