布敦岩改性沥青混合料施工工艺研究

2010-04-04莫德辉

科学之友 2010年7期

莫德辉

（广东冠粤路桥有限公司，广东广州 5 10635）

近年来，在印度尼西亚布敦岛上发现了天然沥青即印尼布敦岩沥青，简称BRA，就是岩沥青的一种。研究表明，由于BRA经历了无数年的环境考验，耐老化性能特别好，作为石油沥青的改性剂将会起到良好的效果。另外，BRA中的矿物质与一般砂石材料不同，不仅细度很细，而且有相当好的吸收沥青的能力，均属于石灰岩性质，具有加强沥青与集料黏附性的作用。因此，岩沥青应用前景广阔。该研究结合国内外研究资料，提出BRA改性沥青混合料的施工工艺，为BRA在改性沥青的进一步推广提供依据。

1 混合料拌和

预先将BRA与基质沥青按规定的用量比进行拌和，得到改性沥青胶体（即拌和温度按试验室方法预热基质沥青到150℃，按基质沥青∶BRA为4∶1的比例拌和，然后加热搅拌10 min，使BRA均匀地分散在基质沥青中，并提高温度到160℃~180℃待发育1 h后，搅拌40 min，拌制好的BRA改性沥青输送到沥青罐中待用），然后按常规沥青混合料的拌制方法进行拌和。由于BRA改性沥青的特殊性能，应由有经验的工程人员或专门的生产基地现场制作BRA改性沥青，并且储存时间不得超过24 h。此项工作由专用改性设备完成，根据施工进度提供现场改性的BRA改性沥青。

室内试验表明，加入BRA后，沥青的软化点由原来的46.2℃提高到50.5℃以上，根据改性沥青的黏温曲线图1，BRA改性沥青混合料拌和中，宜将各环节温度提高5℃~15℃。矿料的加热温度为180℃~190℃，沥青的加热温度以160℃~170℃为宜，且加热不超过6 h，混合料拌和温度为170℃~180℃，混合料的出厂温度为165℃~175℃。拌和后，拌和站用红外线测温仪测温度，对于低于要求的混合料不得出厂；对于高于185℃的混合料一般应予废弃。

图1 20%BRA改性沥青黏温曲线

2 混合料运输

拌和好混合料，装车后应控制运料车的行车时间，及时运往摊铺作业面。沥青混合料的运输车必须加盖篷布或其他保温材料，以最短的时间装车运至摊铺机前卸料，防止结合料表面结硬，为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，必须保证摊铺机前至少两辆车等待卸料，决不能出现摊铺机等车的现象。其余要求应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的技术要求。

3 混合料摊铺

摊铺前先检查施工准备情况，检查黏层油的洒布质量和压路机的准备情况等。为提高路面的平整度，表面层宜采用非接式平衡梁摊铺厚度控制方式。BRA改性沥青混合料在高温状态下主要是粗集料的嵌挤作用，可适当提高夯锤振捣频率，使剩余压实系数减少，初压痕迹也减小，进而确保路面的最终平整度。摊铺机采用高速公路常用类型即可，对单幅双车道路面宜整体摊铺；对单幅4车道路面宜采用两台摊铺机呈梯队摊铺；对加宽段宜采用机械摊铺。

BRA改性沥青混合料可先在1.15~1.25暂定一个松铺系数，再根据现场摊铺碾压情况及时调整优化；对于人工摊铺的边角，松铺系数应较机械摊铺大，宜控制在1.25~1.35之间。按照确定的松铺系数调整好摊铺机，为了保证烫平板的初压效果，应提前1 h开始预热烫平板，采用间隙预热以保证预热的均匀性。在摊铺时摊铺机烫平板加振，使摊铺后混合料达到初步压实，以减少压路机碾压遍数，缩短碾压时间，保证碾压温度。两台摊铺机成梯队作业时，前后错开10 m~30 m，相邻摊铺机摊铺重叠10 cm，使接缝热接。

摊铺时需保证每台摊铺机前至少有5辆料车等候。在摊铺过程中，边摊铺、边卸料，卸完料后，运输车即离去，另一辆车再将料倒向摊铺机，并控制摊铺温度不低于165℃。同时，保证摊铺机在摊铺过程中匀速前进，不得中途随意变速或停顿，根据拌和楼的生产能力，控制摊铺机行走速度控制在3 m/min以内。在摊铺后，应及时检测松铺厚度，若不合要求，及时调整。在桥梁接头处应小心摊铺，以免影响平整度。

4 碾压

碾压应严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，压路机紧跟在摊铺机后面碾压，在终压温度前消除全部轮迹，达到要求的压实度后立即停止压路机作业，以免过压。碾压分为初压、复压、终压3个阶段。根据施工要求及设备情况，可采用以下碾压组合方式：

（1）初压：采用中型双钢轮压路机静压1遍，速度控制在1.5 km/h~2 km/h，压路机紧跟着摊铺机进行碾压，初压开始温度不低于160℃（根据BRA改性沥青粘温曲线最佳碾压温度在170℃）。

（2）复压：采用中型双钢轮压路机振动碾压1~2遍（碾压遍数根据施工时具体的现场条件确定），再用大吨位（≥26 t）胶轮压路机复压2~4遍。复压时压路机速度控制在4 km/h~5 km/h，按高频低幅的原则进行振动碾压，复压开始温度不得低于140℃。

（3）终压：采用轻型双钢轮压路机静压1~2遍，以消除轮迹，速度控制在2 km/h~3 km/h，终压开始温度不得低于120℃。

施工单位应配备足够数量满足施工要求的压路机参与施工，保证达到压实度要求。碾压过程中严禁过压，严禁大幅度压碎石料。为使压路机碾压时不粘轮，对于钢轮压路机，应利用压路机洒水装置向碾压轮间歇喷水；对于胶轮压路机，应向胶轮涂油或肥皂水。采用振动碾压改性沥青路面时，压路机轮迹重叠宽度不超过20 cm，采用静压时，压路机轮迹重叠宽度不应少于20 cm。