改性沥青砼在中面层的应用与施工技术

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

　改性沥青用于道路工程已有几十年的历史，从品种上看，按其改性剂的不同，一般分为三类：热塑性类、橡胶类、树脂类。其中热塑性橡胶类（即热塑性弹性体）的SBS由于具有良好抗车辙变形能力和弹性（变形的自恢复性及裂缝的自愈性），已成为目前世界上普遍使用的道路沥青改性剂。沥青砼路面的中面层，承担抗车辙、抗低温缩裂与抗渗的重要功能。要求具有很强的高温抗形变能力、低温韧性，还要有很强的抗水作用和足够的耐久性。针对中面层的主要功能及较高要求，各地区综合气候和交通荷载的情况考虑，在一些高等级公路沥青路面上采取上面层和中面层全改性的办法，以满足公路抗辙及耐久性要求。

　　1.工程概况

　　国道主干线广州绕城公路，小塘至茅山段C18合同段，全长39.13Km，按六车道高速公路设计，行车速度100Km/h，主要工程项目包括：水泥稳定碎石底基层、基层；透层；封层；沥青砼面层；水泥砼路面及排水路肩等附属工程施工。本路面工程主线及互通立交匝道沥青混凝土路面结构层设计为4cm厚细粒式沥青混凝土抗滑层（AC-13改进型）+6cm厚中粒式沥青混凝土（AC-20C）+8cm厚粗粒式沥青混凝土（AC-25C）。为了确保中面层改性沥青AC－20C的施工质量，首先进行试验段，以便于摸索出经济合理、工程质量可靠、操作性好的施工组合。

　　2.中面层改性沥青AC-20C配合比设计

　　2.1 原材料说明

　　沥青：配合比设计中采用泰普克改性沥青。集料：所用集料为佛山张队石场玄武岩碎石，分别有：11-22mm碎石、0-3mm石屑，六合田野石场石灰岩碎石6-11mm.矿粉：采用四会市迳口镇矿粉。

　　2.2 目标配合比设计结果

　　确定生产配合比时考虑拌和楼除尘效果，经试配AC-20C型沥青混合料配合比矿料级配采用：47.5：17.5：32.0：3.0目标配合比中最佳沥青用量为4.7%，生产配合比中施工沥青用最终确定为4.6%.施工控制指标：残留马歇尔稳定度>85%，冻融劈裂残留强度>80%，车辙试验动稳定度不小于2800次/mm，渗水系数不大于120ml/min.

　　3.中面层施工质量控制

　　3.1 改性沥青AC-20C混合料的拌制

　　①为了保证改性沥青混合料AC-20C的质量，拌和楼严格控制回收粉尘；严格检查矿粉的质量，保证0.075mm筛孔通过率中新加矿粉的量大于80％。②为避免沥青温度过高引起老化，在混合料拌和过程中，均严格掌握沥青和集料的加热温度，拌和时改性沥青和矿料温度都按低限设定，并同时严格控制混合料出料温度：成品改性沥青加热温度不大于175℃，集料加热温度190℃~210℃，混合料出场温度170℃~180℃。③严格控制改性沥青混合料的拌合时间，每盘生产周期不宜少于60S，其中干拌时间不少于10-15S.成品储料仓储存过程中混合料温度降温不得大于10℃。④为保证从总量上对改性沥青混合料AC-20C进行控制，拌和楼控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，每天用拌和总量检验矿料的配比和沥青混合料油石比的误差，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。

　　3.2 改性沥青混合料AC-20C的运输

　　①为防止混合料与车厢板粘结，车厢侧板和底板洒一薄层肥皂水后用拖把拖匀，要求无余液积聚，严禁用柴油作为隔离剂使用。②拌合站和运料车装料时，应采用先装前部，再装后部，最后装中部的平衡装料，以减少混合料离析。③严格控制沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。④运料车应用完整无损的双层蓬布覆盖，以利保温防雨，防止污染。

　　3.3 改性沥青混合料AC-20C的摊铺和碾压

　　①每个工作面采用两台ABG-423摊铺机，中面层路面宽度为15.10m，摊铺机工作宽度：一台为8.0m，另一台为7.15m，中间搭接宽度15cm.靠近路肩一侧先行（低处），两台摊铺前后错开10~15m，呈梯形方式同步摊铺。②为了防止摊铺机熨平板温度不够，摊铺前保证熨平板具有足够的预热时间，不低于100℃。调整好熨平板和夯锤初始压实装置，达到适宜的振动频率和振幅，改性沥青混合料摊铺温度不低于160℃。③保证改性沥青上面层平整、不漏压，严格控制摊铺机的摊铺速度≤3m/min，且做到匀速、不间断地摊铺。④碾压紧跟在改性沥青混合料摊铺后进行。分初压、复压和终压三道工序，初压开始温度不低于150℃，终压温度不低于90℃。碾压作业遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。⑤压路机以匀速进行碾压。碾压段长度控制在30m～40m.应以缓慢而均匀的速度碾压，碾压路线和碾压方向不应突然改变，而导致混合料被推移。⑥为使改性沥青混合料AC-20C中面层的压实度得到充分保证，初压以两台8～10t的双钢轮振动压路机振压两遍，分别为前进振动，后退静压；复压以16～20t轮胎压路机静压六遍；终压以10～11t左右的宽幅双钢轮压路机静压两遍。⑦对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度都设有专人检查，控制摊铺、碾压设置，根据实际情况及时调整。⑧为保证路面的平整，消除碾压轮迹，宽幅双钢轮压路机作终压收光。

　　4.建议与结论

　　广州西二环高速公路经过几年的通车情况可以看到：该高速公路铺筑的中面层是成功的，为以后改性沥青混合料的中面层施工积累了宝贵经验。经过本次改性沥青砼AC-20C的实际施工应用，总结以下建议供参考：①石屑作为填隙料相比砂有着一定的优势，首先石屑的表面积较大，附油性更强，而且在集料中摩擦角也大，在级配方面也较为优良。② 集料的选用对于沥青砼的最终质量至为关键。③工厂生产的改性沥青较现场改性的产品性能较为优良，但存在与拌和站的配合问题与热储存问题，每次施工中一定要尽量准确计算好每日施工用量，施工后或用完或充满储存罐中的沥青，以减少沥青与空气的接触面，防止沥青氧化。