GTM成型法瀝青混合料路面施工控制

孫高飛

（太原路橋建設有限公司第二工程公司，山西 太原 030006）

GTM即美國工程兵旋轉壓實剪切試驗機（GYRATORY TESTING MACHINE）之簡稱。GTM成型法是一種瀝青混合料配合比設計方法，它區別于馬歇爾瀝青混合料擊實成型的設計方法，GTM法試件成型采用類似于壓路機作用的揉搓方法壓實成瀝青混合料，并模擬了現場壓實設備與隨后交通的作用。它是與實際施工條件更加接近的一種瀝青混合料設計方法。在近幾年的公路施工中，GTM設計的路面在很多地區已得到廣泛應用，根據GTM設計結果，鋪筑的瀝青路面體現了更加優良的路用性能。

1 GTM成型法與馬氏成型法的區別

在相同條件下，GTM成型法確定的瀝青混合料配比與馬歇爾試驗確定的配比主要有以下區別：

（1）GTM法成型的試件密度較馬氏成型的試件密度高（一般為馬氏擊實密度的1.02～1.04倍）。

（2）GTM法確定的瀝青混合料配比與馬氏設計的瀝青混合料配比相比油石比較低。

（3）GTM設計結果較馬氏設計結果混合料孔隙率小、礦料間隙率小、飽和度大。

另外，GTM法設計的路面與馬氏設計的路面相比有以下優點：①較好的高溫抗車轍能力；②較顯著的低溫抗裂能力；③較好的抗水損害能力。

總之，GTM法是一種較新的瀝青混合料設計方法，GTM法設計的路面與馬氏設計的路面相比有較高的密度、較低的油石比且路用性能顯著。

2 GTM法設計路面的施工質量控制

結合GTM法設計結果的特點，應從以下幾方面逐步進行控制：

2.1 原材料

（1）瀝青。瀝青作為瀝青混合料的黏合劑是決定瀝青混合料凝結質量的關鍵因素，為保證瀝青混凝土的質量穩定必須對進場瀝青進行每車檢測，各項檢測指標合格后方可卸車。

（2）集料。集料在瀝青混合料中起支撐和主要受力作用，其各項檢測指標的合格與否直接影響著瀝青混凝土承受外界荷載的能力。集料質量的控制關鍵是把好原材料進場關，從料源考察到日常備料工作必須堅持用試驗檢測數據說話的原則，將不合格的材料堅決拒之于門外。另外，GTM法混合料要達到較高的壓實密度，其混合料級配要求相應較高，且混合料級配范圍較規范要求的級配范圍窄。因此，各檔集料還應加強粒徑控制，進料時定時做篩分，如果發現某檔集料級配發生較大變化應及時進行控制。

2.2 級配

級配是各種集料在瀝青混合料中的數量關系比例，其比例關系是影響瀝青混凝土密實情況的重要因素。根據前述GTM法級配的嚴格性，在條件允許的情況下可適當增加冷料倉及熱料倉的種類，增加后瀝青混合料的級配可以得到更加有效的控制。實驗室應從拌和站開始做好級配控制工作，如發現混合料級配發生變化應及時尋找原因并及時調整級配。同時，實驗室應按規范頻率做好日常檢測工作，每日對現場取回的瀝青混合料進行篩分，對鉆取的芯樣進行仔細觀察，以做到及時發現問題、及時指導生產。在日常生產中，現場施工人員應對每車瀝青混合料進行外觀檢查，如發現有異常情況應及時進行處理并盡快通知實驗室及拌和站進行解決。

2.3 油石比

混合料中的瀝青用量也是決定瀝青混合料整體質量的重要因素，油石比過高或者過低都無法滿足瀝青混合料的各項檢測要求。控制好油石比應做到：①生產配比的實驗過程盡量和現實接近；②拌和站應按期進行標定，拌和站生產前檢查設定油石比數據；③試驗室按規范要求做好油石比檢測工作；④現場施工人員應逐車進行觀察。

2.4 溫度控制

溫度是影響瀝青混合料施工最重要的因素，考慮到瀝青混合料較高的成型溫度，控制碾壓成型溫度是瀝青混合料施工溫度控制的最終目標。所以，保證碾壓成型溫度的步驟為：

（1）提高出料溫度，將瀝青混合料出料溫度向規范要求的上限靠近。

（2）加強運輸車輛的覆蓋及保溫工作，瀝青混凝土車輛在運輸過程中采用雙層帆布覆蓋。同時，加強巡視，保證運輸車輛的連續運輸，杜絕運輸車輛隨意停歇，將混合料的溫度損失在運輸環節降至最低。

（3）及時攤鋪、及時碾壓，保證攤鋪碾壓過程的連續性，將施工環節的溫度下降控制在可控范圍內。

（4）防雨，防止雨淋是保證溫度的又一重要工作。在加強覆蓋的同時應每日關注天氣預報，及時調整施工節奏。

另外，順應大自然做到施工和外界氣溫變化相結合以保證瀝青路面的質量。根據施工地點的溫度變化特點進行控制，將瀝青混合料的施工時間圍繞日最高氣溫作安排，避開日最低氣溫，外界氣溫及下臥層的溫度低于10℃時不允許施工。

2.5 瀝青混合料的拌和

拌和機的型號應根據現場攤鋪能力進行選擇，最好選用較大的瀝青混合料設備進行生產。瀝青混合料拌和時間以混合料的拌和均勻、所用礦料顆粒全部裹覆瀝青結合料為度，每鍋的拌和時間控制在30～50 s（其中干拌時間不得小于5 s）。拌和瀝青混合料均勻一致，無花白料、無結團成塊或嚴重的粗細料分離現象，不合格的混合料不得出廠使用。混合料的拌和溫度按《瀝青路面施工技術規范》中有關內容進行控制。

2.6 攤鋪

當攤鋪寬度較寬時應采用兩臺攤鋪機梯隊攤鋪，該組設備應具有自動找平功能亦可靠鋼絲找平，攤鋪過程均勻、連續不間斷，以確保平整度，攤鋪速度應控制在1.5～3 m/min，攤鋪溫度應按規范進行控制。

2.7 碾壓

理論上，碾壓溫度應與試驗室的試件成型溫度相當，碾壓順序為初壓、終壓、復壓。考慮到GTM法較高的密度要求，碾壓機具也應選用較大噸位的雙鋼輪壓路機（最好在自重13 t以上）及輪胎壓路機（自重26 t以上）。初壓采用輪胎壓路機從外側向中心碾壓，重疊30 cm輪寬，兩側應緊靠路緣石、路邊石碾壓，初壓完成檢測平整度、路拱，必要時作適當修整，起步及停機必須緩慢進行，碾壓段呈階梯狀前進；復壓，緊接初壓后進行，兩臺雙鋼輪振動壓路機組合完成，壓路機選用低幅高頻低速碾壓，錯半輪寬各壓2～3遍；終壓，緊接復壓后進行，可采用自重11 t左右雙鋼輪壓路機關閉振動，碾壓1～2遍，以無輪跡為原則。碾壓速度見表1。

壓路機每次應由兩端折回的位置階梯形的隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一斷面上。壓路機不得在未碾壓成型的路段轉向、調頭或停車等候。振動壓路機在已成型路面上行駛時應關閉振動。碾壓完成后在面層上做好標記，待瀝青混凝土完全冷卻后在標記處鉆芯取樣檢測壓實度，最后對數據進行整理用于實際施工控制。

表1 碾壓速度

2.8 接縫處理

（1）在施工結束時，攤鋪機在接近端部前約1 m處將熨平板稍稍抬起駛出，用人工將端部的混合料鏟齊后再予以碾壓。然后用3 m直尺檢查平整度，趁尚未冷透時垂直刨除端部不平整部分，使下次施工時成直角連接。

（2）從接縫處繼續攤鋪混合料前應調整好預留高度，接縫處攤鋪層施工結束后用3 m直尺檢查平整度，當有不符合要求者，趁混合料尚未冷卻即時處理。

（3）橫向接縫的碾壓用雙鋼輪壓路機橫向碾壓，碾壓時應位于已壓實的混合料層上，伸入新鋪層的寬度為15 cm，然后每壓1遍向新鋪混合料移動15～20 cm，直至全部在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。當相鄰攤鋪層已成型，同時又有縱縫時，可選用雙鋼輪壓路機沿縱縫碾壓1遍，碾壓寬度為15～20 cm，然后再沿橫縫作橫向碾壓，最后進行正常的縱向碾壓。

2.9 施工作業段長度

施工作業段的長度主要考慮壓路機的碾壓長度。壓路機的碾壓段長度以與攤鋪機、出料能力平衡為原則選定，并保持大體穩定，大體保持在30～50 m。

2.10 壓實度及試驗檢測控制

采用GTM法進行生產配比設計時應以GTM試件密度作為評定壓實度的標準密度。當工地無GTM（成型機）時，根據天津市政研究院的理論可按“密度等值”法確定試件的標準密度。即GTM試件密度=雙面擊實75次的馬歇爾試件密度修正系數。修正系數根據以上兩種方法的對比試驗來確定，其修正系數一般在1.02～1.04左右。其他試驗檢測方法與以往常規檢測方法相同無需贅述。

總之，GTM法設計的路面與馬氏方法設計的路面相比有較高的壓實度標準和有較窄的級配區間要求。要做好GTM法設計的路面應主要從以上幾個方面進行控制，圍繞以上內容將施工控制工作細化并滲透到日常管理工作中。