SBS改性沥青混合料路面施工工艺及质量控制

[12-11 17:00:56]   来源:http://www.tmgc8.com  公路工程   阅读:3857

  摘要:SBS改性沥青在高等级公路、城市干道和机场跑道等的应用,显著提高了路面的使用性能,延长了路面使用寿命,大大降低了养护费用,收到了良好的社会与经济效益。它的具体特点如下:具有很好的耐高温、抗低温能力;较好的抗车辙能力;改善了沥青的水稳定性;提高了路面的抗滑能力;增强了路面的承载能力;减少了沥青的老化等。因此,它在国内高等级公路上的广泛应用,已成为不可逆转的趋势。本文根据泰赣高速公路C4标的施工经验,就如何改善SBS改性沥青路面施工工艺及质量控制进行论述。

  关键词:施工工艺 施工质量 控制

  一、工程概况

  泰赣高速公路路线全长128.145公里,起于泰和县马市镇,与昌泰高速公路相接,途经吉安、赣州两设市区的泰和、万安、遂川、南康4县市,终于南康市龙岭镇,与赣定高速公路相接。设计标准:

  1、全线按高速公路双向四车道设计;设计行车时速100公里/小时;

  2、路基设计宽度26米,路面设计宽度23米,采用沥青砼路面结构;

  3、桥涵设计荷载,汽车-超20级,挂车-120。路面的结构形式为:4㎝AK-16A+6㎝AC-20I+6㎝AC-25I+35㎝5%水泥稳定级配碎石+20㎝4.5%水泥稳定级配碎石,AK-16A采用SBS改性沥青混合料。

  二、 施工工艺

  (一) 材料质量控制1、经常检查集料规格、品种、扁平细长颗粒、含泥量、含水量、风化石含量等。如果外观检查认为颗粒组成不正常,则进行必要的筛分试验。

  2、经常检查矿粉的色泽是否正常,有无团结块和明显的粗颗粒情况。

  3、进场材料要按规范进行检验,尽可能加大抽检密度,不合格的材料坚决退场。堆料场要进行场地硬化,避免将堆料场的土混入碎石中。不同规格的料堆间设置隔离墙,以免不同规格碎石混杂在一起。料堆要有明显标示,防止上料时装错料。

  (二)改性沥青制作

  改性沥青采用2台奥地利Novophalt改性设备进行现场制作。其主要工艺如下:

  1、在加热基质沥青并泵入改性设备前掺入抗剥落剂,应保证掺量符合设计要求(基质沥青的0.3%),严防漏掺。

  2、改性沥青的制作温度:基质沥青加热到160℃~165℃时,泵入到改性设备。控制导热油温度,同时考虑到胶体磨对SBS的高速剪切也会使温度升高,严格控制制备温度;SBS的加热温度不宜超过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就会被不同程度地氧化、焦化、分解、降解,造成使用性能下降。

  3、研磨是否充分是影响改性沥青质量的关键,研磨时间不应少于30min,研磨遍数与现场研磨机台数有关,有充分溶胀装置的设备,在最多三遍的研磨后,又通过三台磨机的流水作业可一次完成研磨。

  这对单位时间产量及控制研磨遍数上,都有提高。如果整套设施中,仅靠一台磨机只能靠循环研磨几遍,这对单位时间的产量是不利的。

  4、加强对操作工人的管理,保证SBS掺量。

  5、为确保改性沥青的质量,安排专人对每锅油的制作时间、温度、SBS掺量进行登记。试验室按规定频率(观测颗粒粒径和均匀性频率不小于30%,软化点和针入度每日检测2次)对改性沥青质量进行抽检,发现问题及时处理。

  (三) SBS沥青混合料的拌和

  C4标拌和设备是一台西安筑路机械厂制造的LB2000强制间歇式搅拌设备,其拌和工艺如下:

  1、拌和操作人员要掌握设备的性能特点,确保拌和设备运行良好,温控、计量等各项性能可靠,混合料级配、沥青用量和拌和效果应满足规定要求。拌和机计量控制主要是抓冷料的供给,其目标是调整在单位时间内始终均匀地保持有与目标配合比相同比例的集料进入拌和机,只有按这样的配合比进料,才能保证集料级配的准确。

  2、LB2000每槽拌和料按1600kg控制,通过现场试验确定,干拌时间为5s,加入沥青后湿拌时间为40s,拌和成料装入成品仓,周期为60s,这样拌和出的沥青混合料均匀一致、无离析、无花白现象。严禁为提高产量任意缩短拌制时间。

  3、拌和温度控制在以下范围内:集料温度保持在180℃~190℃之间,改性沥青温度控制在160℃左右,不应超过180℃;出料温度控制在175℃~185℃之间,不能超过195℃或低于170℃,每车料出厂前均应检测温度,不合要求的不能送往现场。

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  4、由于开始拌和时的集料温度难以控制,因此应将温度稳定前的料放掉,以免影响初期拌和混合料的质量。

  5、应尽量控制集料的含水量,防止由于含水量太大导致集料不能充分烘干,直接影响混合料质量。细集料(尤其是石屑)要始终保持干燥,因为潮湿的石屑容易成团结块,容易影响其级配组成。

  6、矿粉量占总量的5%,由人工经螺旋输料器加入矿粉罐中,因此要安排好人力,在开机前,先装满矿粉罐,同时应防止矿粉受潮结块,受潮的矿粉不但影响其加入,而且由于没有烘干矿粉的程序,直接影响混合料的质量和油石比(潮湿的矿粉使油石比偏大),回收粉尘全部废弃,不能再利用。

  7、要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象,如混合料有无花白、冒烟、离析等现象,如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前,有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征,这要通过细致地观察室内试样的混合料而取得。

  8、要严格控制油石比和矿料级配,避免油石比控制不当而产生泛油或松散现象。拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检查油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性能。

  油石比与设计值的允许偏差±0.3%,采用抽提法检测沥青用量,应采用下述两种方法予以校核:一是由工地试验室检查每天的沥青用量及混合料产量进行总校核;二是测定实验室拌制沥青混合料中实用油石比与抽提法得出的油石比的差值,建立该实验抽提法测得的油石比的修正值。

  9、每周分析一次检测结果,计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。

  10、混合料不允许长时间存放,更不得储存过夜,各个台班的混合料产量预先详细计算好,并与现场摊铺组保持紧密联系,防止出料过多,造成浪费。

  11、平时重视拌和机的保养工作,每天拌和前进行检查,使各种动态仪表处于正常工作状态,定期对计量装置进行校核,保证混合料中沥青用量及集料的允许偏差符合《技术规范及施工指导意见》的要求,在生产过程中,任何一台拌和机发生故障时,都应立即停工。

  (四) SBS改性沥青混合料的运输

  1、根据拌和楼和摊铺机生产能力以及运距计算车辆数,保证摊铺机摊铺时前面常保存有4~5辆待卸车,运输车辆采用大吨位运输车,保证运力满足要求。

  2、运输前对车辆性能进行检修,应使用性能良好的运输车,防止运料过程中车坏。

  3、运输车辆的车厢应清扫干净,并洗刷油水混合物,严禁有泥沙或其它杂物残留车厢;为防止沥青混合料与车厢板粘结,在车厢侧板和底部涂1:3的柴油水混合液。

  4、装料过程中,为减少沥青混合料的粗细颗粒离析现象,应缩短出料口到车厢的装料距离,往车厢内装一斗料,车就移动一次位置。

  5、不管是否刮风、下雨,运料车均应用完好的双层蓬布覆盖设施,以便保温、防雨或避免污染环境。

  6、运料途中运料车不得随意停驶,尽量匀速行进,避免突然加速和急刹车。

  7、采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度,插入深度大于150㎜,在运料车侧面中部设专用检测孔,孔口距车厢底面约300㎜。

  8、在摊铺现场应凭运料单收料,并检查沥青混合料的质量,检查混合料的颜色是否一致,有无花白料,有无结团或严重离析现象,温度是否在容许的范围内。如混合料的温度过高或过低,应该废弃不用,已结块或已遭雨淋的混合料也应废弃不用。

  9、卸料后,对残余的混合料应及时清除,防止结硬。

  (五)SBS改性沥青混合料的摊铺

  1、处理下承层,下承层的清扫、修补、处理是一项极其重要的工作,必须予以重视。该项工作应在摊铺前1天完成,并验收确认。具体要求如下:

  1)彻底清扫、冲洗下承层的污染物,砂浆和其它浮渣应用钢刷擦清。

  2)下承层的坑槽、松散和其它病害应按规定用沥青混合料修补。

  3)对下承层的标高、横坡、平整度要进行检测,对影响质量且无法在上面层消除的缺陷地段进行调平。

  2、洒布粘层油。由于本工程下承层已受到一定污染,为确保上面层与下承层粘结完好,在摊铺沥青混合料前,应对下承层、横缝接口、与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面,均喷洒一层粘层油。其质量控制要点如下:www.tmgc8.com

  1)粘层油质量应满足规范要求;

  2)粘层油用量控制在0.3~0.4㎏/㎡之间,且应洒布均匀,局部少洒或多洒的地段应用人工补洒或予以刮除;

  3)路面有脏物尘土时应清除干净。当有沾粘的土块时,应用水刷净,待表面干燥后浇洒;

  4)当气温低于10℃或路面潮湿时,不得浇洒粘层沥青;

  5)粘层沥青应保证在摊铺前乳化沥青破乳,水分蒸发完后且确保其不受污染。

  3、摊铺

  1)摊铺温度宜控制在170℃~180℃之间,不得低于160℃。

  2)每次摊铺前,摊铺机应调整到最佳状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开关、链板送料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心为度,使熨板的档料板前后混合料在全宽范围内均匀分布,避免摊铺出现离析现象,并随时分析、调整粗细集料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定,以便随时进行上述各项调整。摊铺混合料前,应预热熨板到规定温度(不低于85℃),摊铺时熨平板应采用中强夯实等级,使初始压实度不小于85%,摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入料将路面拉出条痕。

  3)上面层摊铺厚度和平整度由平衡梁控制,不得采用钢丝引导的高程控制方式,应密切注意平衡梁的粘料情况,发现粘料时及时清除,防止产生拉痕。摊铺机行走前,应严格按松铺标高用木板将熨平板垫好,确保起始摊铺厚度满足要求。

  4)连续稳定的摊铺,是提高路面平整度的最主要措施,摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度按2.5m/min左右予以调整选择,做到缓慢、均匀不间断摊铺,不应以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料,午饭应分批轮换进行,切忌停铺用餐,做到每天收工停机一次。

  5)摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不得用人工整修,只有在特殊情况下,需在现场技术人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷严重时予以铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

  6)摊铺过程中应随时检测调整松铺厚度,确保松铺厚度偏差在0~3㎜以内。目测混合料的质量(包括拌和质量和配合比情况),发现问题及时报告技术负责人予以处理。

  7)要注意摊铺机接斗的操作程序,以减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10㎝厚的热料时扰料,这是在运料车刚退出时进行,而且应该做到料斗两翼才恢复原位时,下一辆运料车即可开始卸料,做到连续供料,并避免粗集料集中。

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