王 棟，方潞帆

(1.浙江交工集團(tuán)股份有限公司路面工程分公司，浙江 杭州 310051；2.浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310051)

1 工程概述

浙江省文成至泰順公路WTTJ-4標(biāo)段，主路線、互通匝道、樞紐匝道及互通連接線均采用不同的路面結(jié)構(gòu)形式。主路線路面結(jié)構(gòu)形式從下層到上層依次為：首先鋪設(shè)34 cm厚的水泥碎石底基層，再鋪設(shè)20 cm厚的水泥碎石層基層，其次再鋪設(shè)厚度為8 cm的SUP-25型粗骨料普通瀝青混凝土，之后再次鋪設(shè)厚度為6 cm的SUP-20型中粒SBS改性瀝青混凝土，最終在層面上鋪設(shè)4 cm厚的SMA-13型細(xì)粒SBS改性瀝青混凝土?；ネㄔ训缆访娼Y(jié)構(gòu)形式從底層至上層則依次為：厚度為32 cm的水泥碎石底基層；20 cm厚的水泥碎石基層；6 cm厚的SUP-20型中粒改性瀝青混凝土及4 cm厚的SMA-13型細(xì)粒SBS改性瀝青混凝土。而主路線與匝道之間的互通連接線路面結(jié)構(gòu)形式與互通匝道的路面結(jié)構(gòu)形式相同。由上可知，在路面結(jié)構(gòu)形式中均使用了SBS改性瀝青混凝土，本文以路面鋪裝層的SBS改性瀝青混凝土AC-15的原材料使用，配合比設(shè)計(jì)，施工工藝為主要研究對象，并結(jié)合工程施工過程中的質(zhì)量控制要素進(jìn)行闡述分析，為路面工程SBS改性瀝青混凝土的使用及施工工藝提供參考。

2 SBS改性瀝青混凝土材料分析

2.1 細(xì)集料分析

細(xì)集料采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的機(jī)制砂，天然砂采用當(dāng)?shù)氐暮由?，礦粉采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的成品礦粉。對于細(xì)集料和礦粉的使用，則要求集料為潔凈無雜質(zhì)的干燥材料，且細(xì)集料要具有符合要求的顆粒級配。

2.2 粗集料分析

本工程中SBS改性瀝青混凝土粗集料的選擇，是將現(xiàn)場砂巖粉碎得到的，該粗集料的選擇在現(xiàn)場易于獲取，造價低廉，且各項(xiàng)物理參數(shù)及力學(xué)性能參數(shù)均符合粗集料使用要求。

2.3 SBS改性瀝青分析

本工程所使用改性瀝青中的基質(zhì)瀝青，為AH-70交通道路石油瀝青，通過多次對現(xiàn)場試驗(yàn)分析，最終選擇摻加3.0%的SBS改性劑，對基質(zhì)瀝青進(jìn)行改善，以滿足瀝青基本實(shí)驗(yàn)的軟化點(diǎn)及針入度等參數(shù)指標(biāo)符合路用規(guī)范設(shè)計(jì)的要求。

2.4 混合料配合比設(shè)計(jì)

對于SBS改性瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)中，一般會劃分目標(biāo)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)驗(yàn)證(攪拌試鋪)三個設(shè)計(jì)階段，通過配合比設(shè)計(jì)來確定混合料級配和最佳SBS改性瀝青用量。在目標(biāo)設(shè)計(jì)階段，目標(biāo)配合比級配曲線一般會呈現(xiàn)“S”型，并測定其最大理論密度和瀝青粘度，繪制粘度-溫度曲線；其次通過生產(chǎn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)驗(yàn)證階段來進(jìn)行設(shè)計(jì)合理性的驗(yàn)證，最終確定混合料最佳配合比。本工程使用油料比為5.3%的SBS改性瀝青混合料進(jìn)行鋪設(shè)，在目標(biāo)設(shè)計(jì)階段，依次選擇粒徑為9.5～13.2 mm、4.75～9.5 mm、2.36～4.75 mm、0～2.36 mm的碎石，河砂及礦粉六類材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，該六類配合比的比例依次為37∶20∶7∶24.5∶7∶4.5。在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段，則依次選擇粒徑為12～19 mm、7～12 mm、3～7 mm、0～3 mm的碎石及礦粉五類配合料進(jìn)行設(shè)計(jì)，其配合比依次為26∶30∶13.5∶25∶5.5。配合比集料篩分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示。通過石油配比試驗(yàn)可得當(dāng)瀝青用量為4.6%時，為最佳石油使用配比，其石油配比參數(shù)如表2所示。

表1 SBS瀝青混合料篩分級配

表2 AC-15最佳油石比參數(shù)

3 混合料生產(chǎn)及現(xiàn)場施工工藝

3.1 拌合料質(zhì)量控制

(1)常規(guī)瀝青混合料攪拌時間要求不少于45 s。為保證攪拌料的均勻，將干、濕材料的攪拌時間均延長5 s，且干材料的攪拌時間不得低于5 s。

(2)保證攪拌完成的SBS改性瀝青混合料。在外觀上均勻一致，且眼觀混合料中無干料出現(xiàn)，更不允許出現(xiàn)塊狀、結(jié)塊及骨料分離現(xiàn)象。

(3)在SBS改性瀝青混合料生產(chǎn)過程中，對材料的質(zhì)量、溫度、濕度及材料外觀進(jìn)行嚴(yán)格檢測。

(4)SBS改性瀝青混合料應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程用量進(jìn)行現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用，如若攪拌好的混合料有剩余儲存時，應(yīng)嚴(yán)格按照儲存要求進(jìn)行儲存。剩余料應(yīng)放置專業(yè)成品儲料倉中，且儲存時間不宜過長。一般條件下，儲存溫度與生產(chǎn)溫度降低值不得超過10 ℃，儲存時間不應(yīng)大于24 h，且在儲存過程中，不能發(fā)生混合料滴漏、結(jié)合料老化及離析現(xiàn)象。

3.2 混合料生產(chǎn)工藝流程

該工程中所使用的SBS改性瀝青混合料的制作方式，采用工廠熱拌的生產(chǎn)工藝，該種生產(chǎn)方法在普通瀝青混合料生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，添加了瀝青改性生產(chǎn)工序，在瀝青加入混合料進(jìn)行攪拌前，首先對瀝青進(jìn)行改性，之后在加入進(jìn)行混合攪拌。

3.3 生產(chǎn)和施工溫度控制

在生產(chǎn)和施工過程中，SBS改性瀝青熱拌混合料溫度控制參數(shù)如表3所示。攪拌站對攪拌溫度的控制借助紅外線溫度傳感器進(jìn)行監(jiān)測，該傳感器測量精度為0.1 ℃，完全符合監(jiān)測要求。對于現(xiàn)場攤鋪的溫度控制，則采用人工測量的方式進(jìn)行監(jiān)測，對每次測量的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時記錄，如若發(fā)現(xiàn)不符合要求的鋪設(shè)段，應(yīng)及時清除進(jìn)行重新鋪設(shè)。對于現(xiàn)場攤鋪的溫度控制方法，一般采用插入式溫度計(jì)對運(yùn)送車的攪拌料進(jìn)行溫度控制，借助紅外線溫度感應(yīng)儀及數(shù)顯溫度計(jì)對路面的鋪設(shè)材料及壓實(shí)材料進(jìn)行溫度監(jiān)測控制，應(yīng)注意的是，在進(jìn)行運(yùn)送材料溫度監(jiān)測時，不得掀掉覆蓋的保溫材料，防止環(huán)境溫度的影響，致使材料溫度降低。當(dāng)施工環(huán)境溫度低于10 ℃時，不得進(jìn)行施工。

表3 SBS改性瀝青混合料生產(chǎn)和施工溫度指標(biāo)

3.4 施工工藝及質(zhì)量控制

(1)對于改性瀝青混合料的攪拌生產(chǎn)，要先對改性瀝青進(jìn)行165～175 ℃的預(yù)熱處理，然后在190～220 ℃范圍內(nèi)對集合料進(jìn)行均勻攪拌，瀝青經(jīng)過SBS改性后，其粘度增大，對其進(jìn)行攪拌時，要比普通瀝青延長攪拌1 min左右，會使改性瀝青集合料混合的更加均勻。對于改性瀝青混合料的出廠溫度一般控制在170～185 ℃范圍內(nèi)，出廠溫度不得高于190 ℃。

(2)對于改性瀝青混合料的運(yùn)輸應(yīng)采用專業(yè)運(yùn)輸工具，一般常采用承載20 t的自卸式大型運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸。在裝料運(yùn)輸時，為了防止改性瀝青出現(xiàn)離析現(xiàn)象，自卸式貨車至少移動3次；在運(yùn)輸過程中，為防止溫度降低造成混合料凝結(jié)，全程應(yīng)采用保溫布進(jìn)行覆蓋；當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地卸車時，應(yīng)該保證每次卸除徹底，保證車廂干凈，禁止冷熱料混裝使用。

(3)對于現(xiàn)場改性瀝青混合料的攤鋪原則為運(yùn)輸車依據(jù)攤鋪機(jī)進(jìn)行控制，且在攤鋪過程中，攤鋪溫度不易高于160 ℃，在攤鋪過程中要保持?jǐn)備仚C(jī)勻速行駛，在攤鋪行駛過程中禁止出現(xiàn)斷鋪及路面產(chǎn)生波浪紋現(xiàn)象。

(4)在對改性瀝青混合料進(jìn)行碾壓時，要保證在高溫下進(jìn)行碾壓，溫度過低則難以保證混合料碾壓的密實(shí)性。除此之外，還要保證不能碾壓過度，使其產(chǎn)生斷裂裂縫。故此，為控制碾壓質(zhì)量，初次壓實(shí)溫度應(yīng)控制在150 ℃以上為宜；進(jìn)行復(fù)壓時，應(yīng)使壓實(shí)溫度控制在140～150 ℃為宜，當(dāng)其溫度低于120 ℃時，壓實(shí)效果則不明顯；故此，終壓時易把溫度控制在120 ℃左右為宜。在整個壓實(shí)過程中，還應(yīng)控制壓實(shí)機(jī)的行進(jìn)速度，一般應(yīng)控制在4～6 m/min的速度進(jìn)行壓實(shí)，在壓實(shí)過程中為防止瀝青粘結(jié)在壓路機(jī)輪上，應(yīng)對壓路機(jī)輪進(jìn)行噴水處理。

(5)在對攤鋪混合料進(jìn)行碾壓時，應(yīng)保證壓實(shí)機(jī)在進(jìn)行往返碾壓過程中禁止出現(xiàn)急剎車、急停等現(xiàn)象，避免壓實(shí)過程中路面出現(xiàn)鋪層推移現(xiàn)象。在壓實(shí)機(jī)前行推進(jìn)過程中，相鄰碾壓重疊層數(shù)應(yīng)大于20 cm，碾壓過程中，應(yīng)避免路面出現(xiàn)推移及波浪現(xiàn)象，保證路面均勻平整，避免離析現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5 連接縫處理措施

連接縫是由于SBS改性瀝青混合料在進(jìn)行路面鋪設(shè)過程中，出現(xiàn)中斷現(xiàn)象產(chǎn)生的。由于鋪設(shè)的中斷，會在路面鋪設(shè)過程中出現(xiàn)冷熱交替現(xiàn)象，處理不當(dāng)會產(chǎn)生不貼合分層現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。為保證工程質(zhì)量，一般會采取如下施工措施：當(dāng)混合料鋪設(shè)中斷時，在混合料冷卻但未完全硬化前，借助切縫機(jī)對接縫端部進(jìn)行垂直下切，使其形成與上線層面垂直的平接縫，但要注意切割過程中不得傷害下層面；對連接縫端部進(jìn)行連接鋪設(shè)時，應(yīng)首先在端部壓實(shí)段鋪設(shè)熱混合料，對接縫端部進(jìn)行預(yù)熱軟化處理；如若上下層面在同時鋪設(shè)預(yù)留連接縫時，兩個連接縫間距不應(yīng)小于200 mm，且下層面的連接縫預(yù)留時，要與基層施工縫錯開，防止反射裂縫的產(chǎn)生。當(dāng)對連接縫進(jìn)行鋪設(shè)碾壓時，應(yīng)對連接縫處的預(yù)熱料盡心切割清潔處理，以達(dá)到連接處的緊密融合，將連接縫處晾置干燥后，進(jìn)行涂刷粘層油處理，并采用雙鋼輪機(jī)沿著連接縫方向進(jìn)行碾壓，碾壓方向應(yīng)從壓實(shí)一側(cè)開始，當(dāng)每完成一次碾壓時，向新鋪設(shè)路面橫向移動200 mm，直至全部壓實(shí)后改為縱向碾壓。

4 工程質(zhì)量檢驗(yàn)

當(dāng)路面進(jìn)行SBS改性瀝青混合料施工時，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)對拌合機(jī)內(nèi)的瀝青混合料及拌和材料進(jìn)行日檢，且每日至少全面檢查一次。并對改性瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，以檢測混合料的穩(wěn)定性、流動值、飽和度及孔隙率指標(biāo)，以保證瀝青混合料的質(zhì)量。除此之外，當(dāng)工程施工完成24 h后，續(xù)對施工路段采取隨機(jī)取樣檢查，對完成鋪設(shè)路段的路面鋪設(shè)厚度、混合料壓實(shí)度，進(jìn)行檢測；并對路面結(jié)構(gòu)的構(gòu)造深度、彎沉量、平整度進(jìn)行及時測量，進(jìn)而保證瀝青混合料的路面施工質(zhì)量。本工程中改性瀝青路面質(zhì)量檢測結(jié)果如表4所示。

表4 SBS改性瀝青上面層質(zhì)量檢測結(jié)果

5 結(jié)束語

通過對該路段SBS改性瀝青路面混合料拌和工藝以及施工工藝研究得出以下結(jié)論。

(1)SBS改性瀝青路面具有極佳的路用性能，在瀝青路面攤鋪過程中摻加SBS改性瀝青后可以有效改善道路路面使用性能，本文通過集料篩分以及最佳油石比實(shí)驗(yàn)，確定SBS改性瀝青混合料最佳配合比。

(2)SBS改性瀝青混合料路面應(yīng)用具有較好效果，但對工程施工工藝及工程技術(shù)要求較高，需采用原料檢測，拌和質(zhì)量控制，運(yùn)輸攤鋪技術(shù)控制，及鋪設(shè)復(fù)檢的工程手段對其質(zhì)量控制進(jìn)行嚴(yán)格把控。

(3)本工程路段現(xiàn)已通車使用，該路段具有較好的使用性能，施工質(zhì)量及性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求，該工程的應(yīng)用，充分展現(xiàn)了SBS改性瀝青混合料在路面鋪設(shè)過程中，具有較好的施工質(zhì)量及使用耐久性等優(yōu)勢。