SBS改性沥青超薄磨耗层在高速公路养护中的应用_孙海飞.pdf

Construction Technology工程施工技术1引言与其他等级公路相比，高速公路具备里程长、范围广、跨度大等特征，对施工技术和设计标准要求较高。据统计，现阶段高速公路设计、施工中，路面结构大多数采用的是沥青混凝土材料，沥青路面主要由碎石集料、沥青胶结料、填料等原材料组成，具有噪声低、平整度高、抗滑性好等特点，其应用较为广泛1。然而，随着高速公路长时间的运营，在外界车辆轮碾和降雨等作用下，沥青路面难免会出现一些病害问题，进而导致公路使用寿命缩短。本文介绍一种SBS改性沥青超薄磨耗层的设计与施工技术，旨在改善路面病害问题。2工程概况某 高速公 路 按 照双向 四 车 道 标 准 进行 设计，总长 为105.656 km，设计行车速度为100 km/h，路面采用沥青混凝土材料，整体式路基宽26 m，分离式路基宽13 m。该高速公路全线桥隧比为46.6%，运营期为25年，截至目前，已运营满8年，通过现场实地勘查发现，局部标段路面已存在车辙、裂缝、沉陷等病害，且病害仍在不断发育，需及时进行养护维修。建设单位结合实际情况，拟计划采用SBS改性沥青超薄磨耗层技术进行路面养护处理。3SBS改性沥青超薄磨耗层设计研究3.1基质沥青本项目选用东海牌70#沥青作为基质沥青，用以制备橡胶沥青胶结料。3.2矿料选用高强度玄武岩作为碎石材料，采用破碎机进行破碎处理，其碎石粗细集料的主要技术指标见表1、表2。【作者简介】孙海飞（1988），男，河北石家庄人，工程师，从事公路工程研究。SBS改性沥青超薄磨耗层在高速公路养护中的应用Application of SBS Modified Asphalt Ultra-Thin Wear Layerin Expressway Maintenance孙海飞（石家庄市高速公路集团平赞分公司，石家庄 050000）SUN Hai-fei(ShijiazhuangExpresswayGroupPingzanBranch,Shijiazhuang050000,China)【摘要】为研究 SBS 改性沥青超薄磨耗层在高速养护中的应用，论文结合实际工程，对 SBS 改性沥青各原材料的性能指标进行分析，阐述了 SBS 改性沥青超薄磨耗层设计方法，重点对 SBS 改性沥青超薄磨耗层施工技术要点进行研究。【A b s t r a c t】In order to study the application of SBS modified asphalt ultra-thin wear layer in high-speed maintenance,combined with theactual project,the paper analyzes the performance indexes of each raw material of SBS modified asphalt,expounds the design method ofSBS modified asphalt ultra-thin wear layer,and focuses on the key points of construction technology of SBS modified asphalt ultra-thinwear layer.【关键词】高速公路；沥青路面；SBS 改性沥青；超薄磨耗层【K e y w o r d s】expressway;asphaltpavement;SBSmodifiedasphalt;ultra-thinwearlayer【中图分类号】U418.6+5【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）06-0175-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.257175Construction&DesignForProject工程建设与设计试验项目 石料压碎值/%洛杉矶磨耗损失/%表观相对密度/（g cm-3）吸水率/%坚固性（质量损失率）/%0.075 mm颗粒含量/%软石含量/%磨光值技术要求试验结果试验方法2615.0T03162816.7T03172.603.07T03042.00.96T0304120.7T031410.8T031030.6T03204068T03213.3SBS改性剂选用热塑性丁苯橡胶作为SBS改性剂，其主要技术指标见表3。表 3SBS主要技术指标试验项目技术要求充油率/%挥发分/%灰分/%300%定伸应力/MPa拉伸强度/MPa扯断永久变形/%邵氏硬度熔体流动速率/（g/10 min）00.700.202.216.055850.100.503.4 温拌剂本项目采用的温拌剂为Sasobit材料，其主要技术指标见表4，温拌剂Sasobit材料如图1所示。表 4温拌剂 Sasobi t 主要技术指标指标外观闪点/密度（25 ）/（g cm-3）熔点/测试值白色颗粒状2900.94100图 1温拌剂 Sasobi t 材料4SBS改性沥青超薄磨耗层4.1旧路面处理通常情况下超薄磨耗层的厚度为2.0 cm，其作用为承载行车荷载，基层的承载力和黏结力会影响超薄磨耗层的使用寿命2，所以，进行超薄磨耗层施工时，若既有路面存在严重病害，需提前对病害进行处治。首先应对路面存在的缺陷进行仔细核查，当车辙病害深度小于10 mm时，可直接选用微表处技术处理。根据路况调查情况，公路路口处行车荷载作用次数较多，进而导致伴随的变形情况也较为严重，强度不高，所以，需按照厚度12 cm的标准来铣刨，完毕后再于其上均匀洒布一层改性乳化沥青黏层油，混合料按8 cm厚度摊铺，然后再次洒布黏层油。公路的中央分隔带区域同样采用先铣刨后摊铺的方式进行处理。4.2施工准备待各项施工原材料到场后，结合室内试验和厂家标准对各原材料性能进行检测，使各项指标均可满足施工和规范要求，同时需完善原材料的防尘防潮措施。提前准备好各项施工机械设备，并调试安装，技术人员做好必备的技术交底和产前培训。4.3拌和拌和设备采用德基DG4000型沥青拌和站，生产能力为240320 t/h，并要求配备有5个及以上冷料斗，且料仓上口需配备筛网，达到超大粒径剔除的目的。提前检定、校准拌和设备中的配料、计量系统，要求配料精度和设备性能满足设计规范要求，在装载机中进行上料时，需在料堆向阳面并垂直于集料流动方向撮取，以避免集料离析现象产生。每车混合料拌和出厂后，现场技术人员应对出厂料质量进行检测，首先观测混表 1粗集料主要技术指标试验项目表观相对密度/（g cm-3）坚固性（质量损失率）/%砂当量/%亚甲蓝值/（g kg-1）棱角性（吸水率）/%技术要求试验结果试验方法2.502.77T0330120.9T03406078T0334251.4T03493046.9T0345表 2细集料主要技术指标176Construction Technology工程施工技术凝土外观质量，并手持温度计来检测并记录出厂温度，针对离析料或花白料应按照废料予以废弃。4.4运输SBS改性沥青超薄磨耗层混合料运输车采用25 t以上运输车辆运输，运输车辆数量应根据运距、拌和能力、摊铺能力、速度等确定，严禁出现停机待料。为防止沥青黏结车厢，应将车厢板清理光洁后涂抹薄层油，但不得有余液聚渍在车箱底部，也不得使用柴油与水的混合液3。每次卸料后应及时将粘在车厢板上的余料清除干净，保持其光洁度。施工运输车辆进入施工现场时，应设定区域安排专人对汽车轮胎进行清洗，以免车辆对路面污染，影响沥青混合料的摊铺质量。4.5摊铺正式摊铺施工之前，应提前将熨平板进行预热处理，时间应控制在摊铺机开工的前0.51 h，确保预热温度高于100。所选夯锤压实装置和熨平板振捣装置需具备一定的振幅、振动频率，以提高路面的初始压实度85%。摊铺时，SBS改性沥青超薄磨耗层混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，严禁停机待料，且不得随意变换速度或中途停顿4。摊铺机螺旋送料器中的混合料的高度保持不低于送料器高度的2/3。4.6碾压SBS改性沥青超薄磨耗层混合料的压实应坚持高温、紧跟、高频、低幅、慢压、小水，压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求。压路机从外侧向中心碾压，在坡道上宜从低处向高处碾压5。应在后规范要求温度下摊铺混合料，并不得产生推移、裂缝。压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，可向碾压轮洒少量水或洗衣粉水，严禁洒柴油和柴油水混合液。采用振动压路机时，振动频率宜为3550 Hz，振幅宜为0.30.8 mm，并根据混合料种类、温度和层厚选用，相邻碾压带重叠宽度为1/3轮宽，振动压路机倒车时应先停止振动，并在向另一方向运动后再开始振动，以避免混合料形成鼓包。4.7施工质量检测为改善该高速公路沥青路面病害问题，拟采用SBS改性沥青超薄磨耗层技术进行养护处理，施工完毕后选择合适路段进行施工质量检测，并选用抗滑摆值作为评价指标，采用摆式摩擦系数仪检测检测路段路面的抗滑性能，其检测结果见表5。根据表中结果可得，采用SBS改性沥青超薄磨耗层技术进行公路养护处理后其路面抗滑性能得到有效提高，且病害问题得到有效改善。表 5温拌超薄磨耗层路面试验段抗滑摆值检测结果检测点路幅抗滑摆值规范要求K10+000左幅右幅68.967.954K15+000左幅右幅65.767.0K20+000左幅右幅67.167.4K25+000左幅右幅69.767.7K30+000左幅右幅65.967.85结语本文就SBS改性沥青超薄磨耗层在高速养护中的应用进行研究，以实际高速公路沥青路面养护工程，围绕SBS改性沥青超薄磨耗层设计方法、施工技术要点进行展开。研究结果表明，采用SBS改性沥青超薄磨耗层技术可有效改善沥青路面病害问题，提高沥青路面使用性能，延长公路使用寿命。【参考文献】1赵显慧.SBS改性沥青超薄磨耗层在侯禹高速养护中的应用J.山东交通科技,2022(2):86-88.2赵立权,刘柳,董铭,等.改性沥青超薄磨耗层在道路养护工程中的应用研究J.城市道桥与防洪,2022(2):64-67,14.3梁若翔.秸秆纤维超薄磨耗层在隧道路面抗滑处治中的应用研究D.南宁:广西大学,2021.4曹志飞.沥青与级配对超薄磨耗层路用性能及抗滑噪声特性影响D.西安:长安大学,2020.5莫耀.橡胶粉/SBS复合改性沥青在超薄磨耗层中应用研究D.重庆:重庆交通大学,2019.【收稿日期】2023-01-04177