談高速公路瀝青路面施工要點(diǎn)控制

徐鐵軍 武啟鵬

(中交第四公路工程局有限公司，北京 101101)

0 引言

我國高速公路建設(shè)正處在高速發(fā)展的時(shí)期，瀝青路面以其優(yōu)良的抗滑性能、平整度、耐久性和行車舒適性得到大規(guī)模廣泛應(yīng)用，施工技術(shù)也不斷完善成熟。但在目前國內(nèi)瀝青路面的使用中也反映出很多問題，如通車不久便出現(xiàn)車轍水損壞、通車2年～3年便出現(xiàn)裂縫等等。面層破壞的修補(bǔ)必然影響交通、增加建設(shè)費(fèi)用，質(zhì)保期內(nèi)的壞損也會(huì)給施工企業(yè)信譽(yù)造成負(fù)面影響。所以為了提高高速公路質(zhì)量、節(jié)約建設(shè)成本，同時(shí)提高施工企業(yè)在行業(yè)內(nèi)競爭力，必須在各工序嚴(yán)格控制，確保施工質(zhì)量。

云南大理—麗江聯(lián)絡(luò)線是國家規(guī)劃的高速公路網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線，連接了我國西部地區(qū)國道主干線的重要路段，是出滇入藏、通川的重要通道，是我國第一條通往藏區(qū)的高速公路，是國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略三個(gè)重點(diǎn)公路建設(shè)項(xiàng)目之一。該聯(lián)絡(luò)線高速公路路基寬度為24.5 m，設(shè)計(jì)速度為80 km/h。路面工程LM7標(biāo)位于云南省洱源縣境內(nèi)，起點(diǎn)樁號為K102+420，終點(diǎn)樁號為K125+200，路線總長22.78 km，主線瀝青面層自下而上為3層:8 cm厚粗粒式瀝青混凝土(AC-25C)，6 cm厚中粒式瀝青混凝土(AC-20F)，4 cm厚瀝青瑪脂碎石混合料(SMA-13)。

1 高速公路瀝青路面施工中的主要問題

1.1 原材料儲存保管問題

原材料管理不到位，集料受潮、混合料拌合不均勻、原材中有雜質(zhì)都會(huì)導(dǎo)致瀝青和石料的粘結(jié)性存在問題。云南省地處我國南方高溫多雨地區(qū)，雨季長、降水量大，在實(shí)際操作中，原材料的保管往往做不到絕對標(biāo)準(zhǔn)，集料受潮、混料攪拌不均等都為瀝青路面造成水損壞埋下了隱患。

1.2 過度碾壓和延遲壓實(shí)問題

碾壓程度對于瀝青路面現(xiàn)場施工有著重要的影響，碾壓過度或者延遲壓實(shí)對于瀝青混凝土的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面作用。過度碾壓和延遲壓實(shí)都很容易導(dǎo)致瀝青路面底基層出現(xiàn)破壞，瀝青混凝土的水化反應(yīng)以及物理化學(xué)性能都會(huì)隨著時(shí)間的流逝而不斷地變化，瀝青混凝土的膠結(jié)作用在通過一段時(shí)間的碾壓后就會(huì)形成半剛性材料。碾壓過度、延遲壓實(shí)導(dǎo)致薄層剪切面出現(xiàn)，形成軟弱層。

1.3 密實(shí)度和局部質(zhì)量控制問題

1)在實(shí)際的操作中，高速公路的建設(shè)單位往往過于強(qiáng)調(diào)路面的平整度，把路面平整作為考量路面是質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，這就容易忽視路面的密實(shí)度。碾壓質(zhì)量不到位直接影響路面的密實(shí)度，而密實(shí)度決定了路面的使用壽命。

2)路面滲水和壓實(shí)不均勻。a.在進(jìn)行路面攤鋪時(shí)，混合料離析或者孔隙率過大的情況下實(shí)施碾壓，導(dǎo)致瀝青面層空隙率過大，從而讓雨水等滲入路面，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象也很普遍;b.在碾壓施工中，靠近邊緣處，例如路肩和分隔帶處，壓實(shí)度達(dá)不到要求。

2 現(xiàn)場施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)和要點(diǎn)措施

2.1 原材料的質(zhì)量控制

原材廠家選和儲存運(yùn)輸是控制原材質(zhì)量的兩個(gè)重要方面。在瀝青路面的現(xiàn)場施工中，一方面，常有在儲藏、運(yùn)輸、加工中二次污染造成雜質(zhì)含量超標(biāo)、原材受雨水侵染受潮的現(xiàn)象發(fā)生;另一方面，同一出處的原材，在不同時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)，受天氣、雨水等影響造成質(zhì)量穩(wěn)定性下降，也會(huì)影響工程質(zhì)量;第三，瀝青儲存罐體的密封性不高，以及罐體的熱循環(huán)系統(tǒng)維護(hù)不到位等都會(huì)影響瀝青質(zhì)量。所以做好原材廠家選擇是保證質(zhì)量穩(wěn)定性的根本，做好原材儲運(yùn)是各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。

1)集料主要包括粗集料、細(xì)集料、填料。集料必須從原材加工廠即控制好質(zhì)量，這個(gè)就要求選擇優(yōu)良的原材廠家。第一是控制含泥量;第二是控制粉塵含量，必須保證集料加工時(shí)除塵設(shè)備正常工作，一般從原料廠家運(yùn)至拌和場后，也要對場地采取防塵措施，避免二次揚(yáng)塵，污染面層集料;第三是控制好料源，含有風(fēng)化巖等雜質(zhì)的原石不得用于面層集料的加工，我們在選擇廠家的時(shí)候一定要親臨現(xiàn)場認(rèn)真了解摸清其生產(chǎn)集料的原石狀況。選定優(yōu)良料場后，就要固定下來，加強(qiáng)全程的質(zhì)量監(jiān)督。

2)集料的處理、堆放與儲存管理要嚴(yán)格、規(guī)范。集料從加工生產(chǎn)到運(yùn)至拌和站都必須分規(guī)格堆放。當(dāng)進(jìn)場的集料在規(guī)格、針片狀、粉塵含量、砂當(dāng)量等屬加工特性的指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋給上游廠家并退貨。拌和廠集料必須分類堆放、明碼標(biāo)識，一般表示內(nèi)容包括“名稱、用途、產(chǎn)地、規(guī)格”四項(xiàng)。不同規(guī)格集料間以磚砌或者石砌的隔墻隔開(厚度不小于24 cm、高不低于1.5 m，至少經(jīng)得起裝載機(jī)的磕碰)，要避免使用編織袋裝碎石的簡易隔離方法。細(xì)集料要儲存在雨棚倉中，避免雨淋。所有集料都要用防塵氈覆蓋，以避免表層集料受塵土污染。

3)瀝青的運(yùn)輸環(huán)境和存放也是十分重要的，應(yīng)該要特別注意防水，包括蒸汽和雨水都不能進(jìn)入瀝青里面。在存放瀝青的時(shí)候，要嚴(yán)格按照瀝青的標(biāo)號和品種分開存放，存放的環(huán)境溫度要適當(dāng)，對于馬上要使用的瀝青，存儲溫度需要在130℃ ～170℃之間，對于長期不使用的瀝青，存儲溫度為自然溫度即可。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

集料級配設(shè)計(jì)過程包括5個(gè)步驟:確定級配類型、級配范圍、計(jì)算級配中值;集料取樣篩分;集料百分率計(jì)算;試配;驗(yàn)證實(shí)際級配。

1)配合比集料取樣方法。目標(biāo)配合比取樣:用裝載機(jī)從距料堆下部30 cm處由下往上摟鏟，達(dá)到2/3的容量即可后退卸料，再用鏟緣將集料扒平，進(jìn)行6分點(diǎn)取樣再裝袋，每種規(guī)格料取2鏟～3鏟。生產(chǎn)配合比取樣:正式取樣前先從熱料倉放出3鍋～4鍋熱料(清倉—洗鍋)，待設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再分別從熱料倉單倉放料，出料口用裝載機(jī)接料，在指定地點(diǎn)卸料后，用鏟緣將集料扒平，冷卻后進(jìn)行6分點(diǎn)取樣再裝袋，每倉熱料出兩次。

2)配合比設(shè)計(jì)原則。最小空隙率:不同粒徑的各級礦質(zhì)集料，按一定的比例配合，使組成一種具有最小空隙率(最大密度)的礦質(zhì)混合料。最大摩擦力:任何一級集料應(yīng)不干涉其他各級集料的緊密排列，使其形成一個(gè)多級空間骨架的結(jié)構(gòu)，具有最大的摩擦力。比表面總和適當(dāng):在確保一定的瀝青膜裹附下，拌加料最為節(jié)約。最終目標(biāo):保證瀝青混凝土面層的高溫穩(wěn)定性、低溫縮裂、抗疲勞、抗水穩(wěn)定性。

3)配合比涉及優(yōu)化。瀝青面層各結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)如下:表面層:平整密實(shí)，抗滑耐磨，抗耐久性。中面層:抗高溫車轍，抗剪切。下面層:密實(shí)，不滲水，抗疲勞。

AC型瀝青混合料只按關(guān)鍵性篩孔控制，在級配范圍內(nèi)均可滿足設(shè)計(jì)要求。借鑒現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步縮小級配范圍，使工程設(shè)計(jì)級配得到有效的控制。

4)其他注意事項(xiàng)。AC-25與傳統(tǒng)的密級配接近，擊實(shí)不難達(dá)到，另外所屬層位低，按4.0%空隙率設(shè)計(jì)為宜。另外，由于施工工藝的改進(jìn)，下面層設(shè)計(jì)空隙率基本控制在4.5%。

在保證技術(shù)指標(biāo)的前提下，可適當(dāng)采用較低油石比，適當(dāng)降低較昂貴集料在級配中比例，以節(jié)約成本。

2.3 拌合運(yùn)輸

施工前需要對拌合站拌和機(jī)的所有計(jì)量設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，以確保逐盤打印的施工溫度和材料配比的可靠性。由于拌和機(jī)的個(gè)體差異性，拌和時(shí)間并非定值。本標(biāo)段拌合參數(shù)為:干拌5 s、濕拌40 s、拌合周期55 s。拌至所有集料顆粒都完全均勻包裹、無離析、無裸露集料即可。出廠溫度170℃ ～180℃。

瀝青混合料運(yùn)輸采用自卸運(yùn)輸車。在施工前要對車廂進(jìn)行打掃，保證箱內(nèi)無雜物，且運(yùn)輸車的運(yùn)輸能力要高于拌合機(jī)的拌合速度。瀝青混合料在施工各環(huán)節(jié)中運(yùn)輸過程是一個(gè)很嚴(yán)重的溫度散失點(diǎn)。為了盡量減少運(yùn)輸過程中的溫度損失，在料車覆蓋環(huán)節(jié)上做到專人負(fù)責(zé)，用雙層油布覆蓋。到達(dá)現(xiàn)場后禁止撞擊攤鋪機(jī)。

2.4 攤鋪碾壓

采用兩臺VOLVO-ABG425型攤鋪機(jī)呈梯隊(duì)鋪筑，采用非接觸式平衡梁自動(dòng)找平，兩臺攤鋪機(jī)間隔5 m～8 m，攤鋪速度與拌合產(chǎn)量匹配，保持在3 m/min～3.5 m/min勻速攤鋪。碾壓遵守“緊跟慢壓、高頻低幅、均衡勻速、由邊向中、階梯重疊”原則。

為保證壓實(shí)度和平整度，在混合料不產(chǎn)生推移、發(fā)裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行初壓。碾壓時(shí)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī)，避免碾壓時(shí)混合料推擠產(chǎn)生壅包;壓路機(jī)要以緩慢而均勻的速度進(jìn)行碾壓，在各個(gè)壓實(shí)階段，壓路機(jī)均不得在新鋪筑層上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、急剎車及停放。在壓實(shí)的3個(gè)階段中，碾壓時(shí)壓路機(jī)在碾壓段長度以與攤鋪速度平衡為原則進(jìn)行選定，并保持大體穩(wěn)定。壓路機(jī)每次由兩端折回的位置成階梯形隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn)，折回不可在同一斷面上倒車。

另外，對攤鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度要設(shè)專人專崗進(jìn)行檢查，以保證壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)質(zhì)量。碾壓中為防止混合料粘附壓路機(jī)，可采用拖把向碾壓輪擦拭食用油，起到了防止粘輪的作用。

3 結(jié)語

云南大理—麗江聯(lián)絡(luò)線高速公路路面工程LM7標(biāo)于2013年1月初進(jìn)場，2013年10月末交工，在工期短、場地條件受限、跨越整個(gè)南方雨季的情況下，順利的完成了生產(chǎn)任務(wù)，面層各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求，工程質(zhì)量呈現(xiàn)良好穩(wěn)定狀態(tài)，該標(biāo)段工程被建設(shè)單位作為樣板在大麗高速全線推廣。高速公路瀝青面層施工的控制是一個(gè)長期過程，需要在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)以不斷提高工程質(zhì)量，希望本文的一些措施能提供借鑒意義。

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