3.1 施工前期准备
该阶段涉及的工作内容包括施工方案的制定、原材料的采购与检验、施工设备的准备与调试、施工人员的培训、施工现场的预处理等。施工方案需基于技术标准,和工程地质条件、气候特征、交通流量等因素制定,明确 SBS 改性沥青混凝土的配合比设计、施工工艺流程、质量控制措施及安全防护要求 [3]。原材料的采购与检验也要按照规定章程执行,确保所采用的基础沥青、SBS 改性剂、集料及其他添加剂均符合设计要求及国家标准,通过实验室测试验证其性能指标。
3.2 SBS 改性沥青混合料拌和
在 SBS 改性沥青混合料的制备过程中,确保混合料均匀性和性能符合设计要求至关重要,这需要严格控制原材料的质量、拌和设备的性能、拌和温度、时间及工艺。原材料的准备阶段,需要验证基础沥青、SBS 改性剂、集料(包括粗集料、细集料及矿粉)以及其他添加剂的质量均符合规范要求。特别是 SBS改性剂,其在沥青中的均匀分散是提升混合料性能的关键,因此在拌和前应使用高剪切力设备进行预分散处理。选用的拌和设备应能够提供充分的剪切力,以确保 SBS 的彻底分散,设备的调试也应确保其在拌和过程中的稳定性能。此外,拌和设备的温度控制系统必须能够精确控制拌和温度,防止过高温度导致 SBS 降解,或过低温度增加混合物的黏度,影响拌和效果。整个拌和过程的严格监控和控制是确保改性沥青混合料质量的基础。
3.3 SBS 改性沥青混合料运输
运输过程必须确保混合料不发生分离,保持其设计时的温度和均匀性,以避免施工中出现问题。SBS 改性沥青混合料的运输需严格控制温度、时间和运输设备的条件,确保混合料在到达施工现场前保持良好的施工性能 [4]。运输混合料的车辆必须是有盖的保温型运输车,以减少热量散失。运输车辆的内部应进行适当的保温措施,如使用保温材料覆盖,并确保车厢密封性能良好,以防止雨水、杂物等外界因素对混合料造成污染或影响其温度。在运输过程中,混合料的温度应保持在设计要求的范围内,通常情况下,SBS 改性沥青混合料的出厂温度应控制在 150℃至 160℃,到达施工现场时的温度不得低于140℃,以保证混合料的良好流动性和压实性。
3.4 SBS 改性沥青混合料摊铺
首先,SBS 改性沥青混合料的制备需在严格控制的条件下进行。该材料的最佳生产温度应控制在 150℃至 170℃之间,以保证 SBS 聚合物的充分溶解和均匀分布。生产过程中,应持续监控混合料的温度和黏度,确保其符合设计要求。本工程采用的 SBS 改性沥青混合料,其马歇尔稳定性值平均为 13.5kN,远高于传统沥青混合料的 8.0kN 标准,显著提升了路面的承载能力。
摊铺前,需对原有路面进行彻底清理,确保无任何杂物。SBS 改性沥青混合料的摊铺温度是其施工的关键参数,摊铺温度通常需保持在 140℃至 160℃。过低的摊铺温度会导致混合料迅速冷却,影响其流动性和压实效果;而过高的温度则可能导致 SBS 聚合物的热降解,降低路面性能。因此,摊铺作业应在混合料生产后尽快进行,以减少温度损失。
在摊铺过程中,使用高精度的摊铺机是保证均匀摊铺的前提,摊铺机应具备自动平整系统,能够根据预设的坡度和厚度自动调整摊铺速度和压实力度。本工程采用的摊铺机配备了先进的红外线温度监测系统,能实时监控混合料的温度,确保整个摊铺过程的温度均匀性。
摊铺速度是影响路面平整度的另一关键因素,过快的摊铺速度可能导致混合料在摊铺机下部分离,形成不均匀的路面;而过慢的速度则可能导致混合料冷却,影响最终的压实效果。
3.5 SBS 改性沥青混合料碾压
首先,SBS 改性沥青混合料的碾压温度是一个关键参数,必须严格控制。理想的碾压开始温度应在摊铺温度的基础上,不低于 140℃,以保证混合料具有足够的流动性以填充模板和实现初步密实。碾压应在混合料温度降至 95℃之前完成,以避免材料冷却硬化,影响最终密实度。本项目采用的 SBS 改性沥青混合料,其碾压窗口相较于传统沥青混合料更为宽泛,提供了更大的施工灵活性。
碾压工艺分为初压、中压和终压三个阶段,每个阶段采用不同类型的压路机。初压阶段使用振动压路机,频率设置为50Hz,以促进混合料粒间的初步重排和密实,此时的碾压速度控制在每小时 2 ~ 3km。中压阶段,转换为静重型压路机,以进一步增加混合料的密实度,此阶段的碾压速度稍减至每小时1 ~ 2km,以保证足够的作用力。终压阶段再次使用振动压路机,但将振动频率调整至 30Hz,以完成混合料的最终密实和表面平整,碾压速度保持在每小时 1km。
在碾压过程中,密实度是衡量道路质量的重要指标。本项目目标是实现不低于 98% 的理论最大密度(TMD),这要求在每个碾压阶段都进行密实度测试。采用非破坏性测试设备如核密度仪进行实时监控,确保各个区域均达到设计要求。对于未达标的区域,将立即进行返工,确保整个路面的均匀性和长期性能。
3.6 接缝处理
接缝处理主要涉及纵向接缝和横向接缝两种类型。纵向接缝多出现在路面施工过程中由于摊铺宽度限制而形成的接缝,横向接缝则通常由施工停歇造成。无论是纵向接缝还是横向接缝,处理原则都是确保接缝区域与周围路面材料之间的紧密结合,防止水分浸入和路面材料的脱落。在填充材料的选择上,SBS 改性沥青因其优异的黏结性和弹性,成为接缝处理中的首选材料 [5]。SBS 改性沥青不仅能够提高接缝区域的密封性和防水性,还能适应温度变化引起的路面伸缩,减少因温差变化导致的接缝裂开。接缝填充完成后,需采用适当的压实设备对接缝区域进行压实,确保填充材料与路面紧密结合,形成一体。压实过程中应注意压实力度和速度,避免对接缝区域造成过度的压实或损害。