高速公路瀝青砼路面上面層關(guān)鍵施工試驗控制技術(shù)

畢大鵬　劉須棟

摘要：高速公路由于行車密度大、車速快，并且隨著車輛軸載明顯增加以及重車比例增大，給瀝青路面帶來了明顯的早期損壞（如轍槽、泛油、推擁等）這也對瀝青路面的級配情況、抗滑性、平整度、密實性等提出了更高的要求。其中上面層是影響路面質(zhì)量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程質(zhì)量，上面層的施工質(zhì)量必須保證，筆者將從瀝青砼上面層配合比設(shè)計和施工，談?wù)劚ＷC高速公路路面上面層工程質(zhì)量的幾個關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：瀝青砼；上面層；施工

1 瀝青砼上面層配合比設(shè)計

瀝青砼路面上面層配合比的設(shè)計過程包括生產(chǎn)配合比設(shè)計階段和生產(chǎn)配合比驗證階段。

1.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計階段

1.1.1 冷料的調(diào)試

1.1.1.1 冷料的調(diào)試主要根據(jù)目標(biāo)配合比的礦料比例

根據(jù)瀝青砼拌和的產(chǎn)量Q，確定每分鐘礦料的進料數(shù)量：（假定碎石含水量為0，石屑含水量為X）

A集料：Q×（1－Z）×PA÷60t/min

B集料：Q×（1－Z）×PB÷60t/min

石屑：Q×（1－Z）×PC×（1+X）÷60t/min

Z：表示油石比PA：A集料用量PB：B集料用量PC：石屑用量

1.1.1.2 操作室內(nèi)冷料的流量是通過相應(yīng)的度盤控制。將每個冷料他對應(yīng)的度盤旋至兩個不同的刻度上，稱量每個流量，根據(jù)（1）中所計算的流量即可內(nèi)插求得對應(yīng)的度盤數(shù)值。

1.1.2 生產(chǎn)配合比的調(diào)試

分別取二級篩分后進入熱料倉的材料進行篩分，確定各熱料倉的礦料比例，供拌和站使用，按最佳油石比±0.3%進行馬歇爾試驗和動穩(wěn)定度試驗，進一步確定生產(chǎn)配合比中的最佳油石比。

1.2 生產(chǎn)配合比驗證階段

1.2.1 一個配合比能否真正運用到施工中去，這要通過試驗段來驗證，通過鋪筑試驗段可以確定攤鋪機的攤鋪溫度，攤鋪速度、振級、壓路機的碾壓工作，以及確定松鋪系數(shù)等。

1.2.2 在鋪筑試驗段的過程中，在拌和站取樣進行馬歇爾試驗和抽提試驗，抽提后的礦料進行篩分試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范要求。

1.2.3 在試驗路段碾壓成型12小時后，對攤鋪的瀝青面層進行鉆芯取樣，以檢測其厚度及壓實度。

2 瀝青砼上面層的施工

2.1 瀝青路面試驗段

通過瀝青路面試驗段施工應(yīng)達到以下幾個目的：

（1）驗證目標(biāo)、生產(chǎn)配合比。

（2）通過試驗段確定最佳人員組織。

（3）通過試驗確定最佳機械組合。

（4）通過試驗段對瀝青混合料面層施工的經(jīng)濟效益評估。

2.2 瀝青砼表面層的施工

根據(jù)試驗段確定各項數(shù)據(jù)，指導(dǎo)正式施工，在施工過程中，應(yīng)掌握如下原則：

2.2.1 瀝青混合料的拌和

2.2.1.1 高速公路瀝青砼上面表層施工，其拌和站總量必須在160T/h以上，拌和站應(yīng)具有自動記錄功能。

2.2.1.2 拌和廠必須配備合格的試驗室和熟悉瀝青混合料的試驗、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量指標(biāo)的試驗人員，并能及時提供給監(jiān)理工程師滿意的試驗資料。

2.2.1.3 瀝青加熱溫度及瀝青砼的拌和溫度、拌和時間、施工溫度等應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

2.2.2 瀝青混合料的運輸

2.2.2.1 運輸車輛必須是15T以上的自卸翻斗車，車況良好，車內(nèi)必須清潔。

2.2.2.2 裝料時應(yīng)前后移動，避免混合料離析。

2.2.2.3 運送瀝青混合料的汽車應(yīng)覆蓋，防止受到風(fēng)吹、日曬、雨淋、污染等。運料汽車在攤鋪機前10cm～30cm處停放，禁止碰撞攤鋪機。

2.2.3 瀝青混合料的攤鋪

2.2.3.1 下承層的準(zhǔn)備：瀝青面層攤鋪前必須對中面層清掃或沖洗，表面要保證干凈、清潔，無雜物及污染，然后噴灑粘層油，粘層油噴油量一定要準(zhǔn)確、均勻，如果過多，將會影響上面層的油石比：假定粘層油為乳化瀝青，設(shè)計為0.8kg/m2，瀝青與乳化劑的比例為50：50，瀝青砼表層4cm，密度按2.42g/cm3，則由于粘油層的灑布，每平方米增加瀝青用量0.4kg，而每平方米瀝青砼總重量為100×100×4×2.42g/cm3=96800g，油石比增加為400÷96800=0.4%，規(guī)范要求實際瀝青用量只能在最佳用量在±0.35之內(nèi)，可見油石比已經(jīng)超過了規(guī)定值。同時，這也是路面泛油、擁包的主要原因之一。

2.2.3.2 攤鋪機采用進口先進的攤鋪機，如ABG423，表面層必須全幅攤鋪，同時應(yīng)用浮動基準(zhǔn)梁控制攤鋪厚度和平整度。

2.2.3.3 攤鋪機的準(zhǔn)備按相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求進行。

2.2.4 瀝青混合料的壓實成型及壓實度的要求

2.2.4.1 作為瀝青砼上面層，壓實設(shè)備應(yīng)配有2臺雙光輪振動壓路機（要求靜壓11t以上），INGERSOLL-RAND、DD-110（或同類型壓路機），2臺16T以上輪胎壓路機，1臺6-8T以鋼輪雙振動壓路機。

2.2.4.2 瀝青砼表面層的碾壓宜采用

初壓：選用DD-110雙輪振動壓路機靜壓過去，回來振動，初壓應(yīng)遵循少噴水、保持高溫、梯形迭進的原則。溫度下降率隨著逐步碾壓而減緩，特別是攤鋪后，初壓前溫度下降最快，可達4-5℃/min，所以施工中應(yīng)安排初壓壓路機盡可能隨攤鋪機進行碾壓，初壓溫度控制在130℃以上（改性瀝青路面根據(jù)相關(guān)要求確定。

復(fù)壓：復(fù)壓溫度控制在120℃以上，宜選用15-30T輪胎壓路機柔壓兩遍，緊跟著DD-110T碾壓兩遍，復(fù)壓遍數(shù)不少于4-6遍。在復(fù)壓過程中應(yīng)及時用三米直尺檢測平整度，如平整度超標(biāo)，應(yīng)及時用6-8T雙鋼輪雙振壓路機處理。

終壓：宜采用DD-110振動壓路機或6-8T雙輪鋼筒壓路機振壓1遍，最后靜壓1遍，壓實終了溫度宜在75℃以上，以上壓實工藝針對改性瀝青砼路面。

2.2.4.3 初壓應(yīng)在攤鋪后較高溫度下進行，并不得產(chǎn)生推移，開裂，壓實溫度應(yīng)根據(jù)瀝青粘度，壓路機類型、氣溫、鋪筑層厚度，混合料類型經(jīng)試壓確定。

2.2.4.4 壓路機不應(yīng)突然改變路線、加速、急剎車、中途停機等。同時壓路機不能在同一斷面上回程碾壓，每次回程應(yīng)前后錯開不小于1米距離的階梯狀。

2.2.4.5 壓實度要求：作為高速公路瀝青砼上面層壓實度是一個十分關(guān)鍵并重要的指標(biāo)，如果壓實達不到要求，則孔隙率增大，平整度衰減加速，路面耐久性降低。對壓實度的要求應(yīng)遵循孔隙率控制在3%～6%之間，因此壓實度一般要求在98%以上。

假定瀝青砼面層視密度2.49g/cm3，孔隙率4.2%，則理論密度為2.599g/cm3，如果壓實度為95%（符合《公路瀝青路面質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》要求）則實際孔隙率為（1－2.49×0.95/2.599）×100%=9%＞6%.如果壓實度為98.3%，則實際孔隙率為（1－2.49×0.983/2.599）×100%=5.8%＜6%。

2.2.5 橫縫處理

2.2.5.1 橫向接縫處理不好會嚴(yán)重影響面層平整度和行車舒適性，所以應(yīng)認(rèn)真對待。

2.2.5.2 攤鋪前，先用6米直尺檢查，平整度超過3mm的部分應(yīng)切去。接頭處清理干凈，再涂上粘層瀝青，待基本干后攤鋪機就位。

2.2.5.3 熨平板開始預(yù)熱后，測量原油面厚度，用虛鋪系數(shù)計算出虛鋪厚度，測量應(yīng)準(zhǔn)確。

2.2.5.4 熨平板預(yù)熱15-20min，使接縫處原路面溫度達到65℃以上，再以2m/min的速度慢速攤鋪。

2.2.5.5 碾壓用DD-110振動壓路機進行，碾前將原路面上堆20cm寬混合料對原路面進行預(yù)熱5-10min，然后將橫向接縫碾壓，每15cm間隔逐步錯輪重疊壓實兩米寬度。

3 結(jié)語

瀝青路面在世界各國采用近百年，從科研設(shè)計到施工均有一套完事的理論作為指導(dǎo)，然而，由于各地氣候條件、施工手段、原材料各異，使這一科學(xué)具有復(fù)雜和多變性，筆者根據(jù)近年來對國內(nèi)一些工程的考慮，同時結(jié)合自己的一部分實踐經(jīng)驗，提出了上述關(guān)鍵點，詣在和同仁們共同探討，以達到提高之目的。