巖瀝青在高速公路試驗(yàn)段中的應(yīng)用

徐菲　趙學(xué)勤

摘 要：巖瀝青是石油在天然環(huán)境的各種因素綜合作用下生成的瀝青類物質(zhì)，用于改性基質(zhì)瀝青可提高其路用性能，在國外路面工程得到了廣泛的應(yīng)用。研究表明，巖瀝青本身可以直接作為一種低成本的替代SBS的直接改性技術(shù)。因?yàn)橄嗨葡嗳菰恚瑤r瀝青與石油瀝青的相溶性很好，可直接投放使用，且?guī)r瀝青單價(jià)低，特別是在石油瀝青、SBS改性劑不斷漲價(jià)的背景下，巖瀝青可起到替代一部分石油瀝青并同時(shí)改性的作用，在“一舉兩得”的同時(shí)大大降低改性成本。結(jié)合巖瀝青在某高速公路試驗(yàn)段中的實(shí)際應(yīng)用，對試驗(yàn)段瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了簡要分析，重點(diǎn)介紹了現(xiàn)場施工時(shí)的質(zhì)量控制措施并對試驗(yàn)段質(zhì)量進(jìn)行了評價(jià)。

關(guān)鍵詞：巖瀝青；目標(biāo)配合比；施工質(zhì)量控制；現(xiàn)場檢測

一、配合比設(shè)計(jì)

1.原材料

（1）粗集料采用5-10mm，10-15mm石灰?guī)r集料及石屑，細(xì)集料采用砂，填料采用石灰?guī)r礦粉。

（2）普通瀝青采用重交A級70號重交瀝青。

（3）巖瀝青采用KLT-80巖瀝青。

2.目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

巖瀝青改性瀝青混合料目標(biāo)配合比合成級配見表1。

室內(nèi)試驗(yàn)巖瀝青添加方法：先將巖瀝青和熱集料干拌60s，以使巖瀝青均勻分散在礦料中為準(zhǔn)，然后將瀝青按照預(yù)定用量加入，拌和90s；最后加入礦粉，再拌和90s。室內(nèi)試驗(yàn)的拌和溫度在170℃～180℃之間。油石比采用4.5%，巖瀝青添加劑中的純?yōu)r青取代15%瀝青。巖瀝青改性瀝青混合料性能檢測結(jié)果如表2所示。

二、試驗(yàn)路鋪筑

1.粘層施工

①用灑布車向銑刨后路表均勻?yàn)⒉颊硨佑停瑖姙⒘坎簧儆?.0L/m2。

②噴灑時(shí)須呈均勻霧狀，不得漏灑、過灑，噴灑量不足時(shí)應(yīng)補(bǔ)灑。

③人工用改性乳化瀝青均勻涂刷側(cè)壁，厚度為1～2mm。

④罩面前粘層油需要完全破乳，不得粘輪。

⑤破乳后，應(yīng)及時(shí)鋪筑混合料，避免粘層污染。

2.拌和

①瀝青混合料必須在瀝青拌和廠（場、站）采用間歇式拌和機(jī)械拌制，設(shè)備拌和過程中具備逐盤采集、打印功能。

②嚴(yán)格按生產(chǎn)配合比控制各種原材料的用量比例及瀝青用量，計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確并運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

③嚴(yán)格控制礦料、瀝青的加熱溫度，保持混合料的出料溫度穩(wěn)定、均勻，石料的加熱溫度應(yīng)控制在180℃～190℃；瀝青的加熱溫度應(yīng)控制在160℃～170℃；混合料出廠溫度應(yīng)控制在170℃～185℃，超過195℃應(yīng)廢棄[1]。

④車轍劑的投放應(yīng)在熱集料釋放入拌和鍋同時(shí)進(jìn)行，并開始干拌計(jì)時(shí)，“干拌”15s后加入瀝青進(jìn)行“濕拌”45s。

⑤嚴(yán)格控制出料質(zhì)量，拌和后的瀝青混合料應(yīng)均勻一致，無花白、冒青煙、無粗細(xì)料分離和結(jié)團(tuán)成塊等現(xiàn)象。

⑥巖瀝青投放拌和時(shí)采用機(jī)械投放方式，配備專人監(jiān)管，投放準(zhǔn)確。

3.運(yùn)輸

①瀝青混合料應(yīng)采用自卸車輛運(yùn)輸，車輛的數(shù)量應(yīng)與攤鋪的數(shù)量、攤鋪能力、運(yùn)輸距離相適應(yīng)，在攤鋪機(jī)前應(yīng)形成一個(gè)不間斷的供料車流。

②運(yùn)料車裝料時(shí)，應(yīng)通過前后移動(dòng)運(yùn)料車來消除粗細(xì)料的離析現(xiàn)象。一車料最少應(yīng)分兩層裝載，每層應(yīng)按3次以上裝料。

③運(yùn)輸車必須覆蓋棉被或篷布，并將整個(gè)運(yùn)料車覆蓋嚴(yán)實(shí)，防止溫度快速降低或被雨水淋濕。運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的瀝青混合料溫度不應(yīng)低于165℃，混合料溫度的檢測應(yīng)在車箱中打孔并用數(shù)顯式溫度計(jì)檢測。

④為便于卸料，瀝青混合料運(yùn)輸車的車廂底板和側(cè)板應(yīng)噴抹一層隔離劑，并排除可見游離余液。使用油水混合液作隔離劑時(shí)，嚴(yán)格控制油與水的比例，嚴(yán)禁使用純石油制品。

4.攤鋪

①采用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪前熨平板應(yīng)預(yù)熱至規(guī)定溫度（100℃）。攤鋪機(jī)熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將攤鋪面拉出條痕。

②攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)好螺旋布料器兩端的自動(dòng)送料器，并使料門開度與鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。螺旋布料器內(nèi)混合料表面以略高于螺旋布料器2/3為宜，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

③攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度，按2-4m/min予以調(diào)整選擇，做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備仯瑪備佭^程中運(yùn)輸車不得碰撞攤鋪機(jī)。就餐時(shí)間應(yīng)分批輪換交替作業(yè)，切忌停鋪用餐。爭取做到每天收工停機(jī)一次。

④瀝青混合料的攤鋪溫度不應(yīng)低于165℃。

⑤瀝青混合料攤鋪過程中隨時(shí)檢查其松鋪厚度、寬度、平整度、橫坡及溫度，對不合格之處應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或返工處理。

⑥混合料未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏。一般情況下不能用人工整修，只有在特殊情況下，如局部離析，需在現(xiàn)場主管人員指導(dǎo)下，允許用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予鏟除，并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。

⑦攤鋪過程中每臺拌和機(jī)每天上午、下午各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。

⑧攤鋪后面層粗集料較多時(shí)，用篩孔直徑為10mm的方孔篩篩集料，用篩余的細(xì)料填補(bǔ)，接縫處也用細(xì)料填補(bǔ)。

5.碾壓

①嚴(yán)格控制碾壓溫度：初壓溫度不應(yīng)低于160℃，復(fù)壓溫度不應(yīng)低于150℃，碾壓終了表面溫度不應(yīng)低于110℃。振動(dòng)壓路機(jī)在混合料溫度低于130℃后不得開振碾壓，否則石料容易破損。

②應(yīng)根據(jù)路面寬度、厚度，混合料類型，混合料溫度，氣溫，拌和、運(yùn)輸、攤鋪能力等條件綜合選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟。

③壓路機(jī)碾壓速度的選擇應(yīng)根據(jù)壓路機(jī)本身的能力、壓實(shí)厚度、在壓路機(jī)隊(duì)列中的位置等確定。采用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，壓路機(jī)的振幅頻率，振幅大小應(yīng)與路面鋪筑厚度協(xié)調(diào)，厚度較薄時(shí)宜采用高頻低振幅，終壓不得振動(dòng)。

④壓路機(jī)應(yīng)以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機(jī)碾壓速度及初壓、復(fù)壓、終壓遍數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求。

⑤為保證壓實(shí)度和平整度，初壓應(yīng)在混合料不產(chǎn)生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行。初壓嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī)，以確保面層橫向平整度。

⑥為避免碾壓時(shí)混合料推擠產(chǎn)生擁包，碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī)；碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變；壓路機(jī)啟動(dòng)、停止必須減速緩行，不準(zhǔn)急剎車。壓路機(jī)折回不應(yīng)處在同一橫斷面上。振動(dòng)壓路機(jī)只有在穩(wěn)壓后才能開振動(dòng)，嚴(yán)禁低溫后壓路機(jī)來回振動(dòng)使路面發(fā)生開裂。

⑦改性瀝青混合料壓實(shí)應(yīng)在攤鋪以后緊接著進(jìn)行，不得等攤鋪長度過長后碾壓。壓路機(jī)輪跡的重疊寬度應(yīng)為1/3左右。

⑧在當(dāng)天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土面層上，不得停放壓路機(jī)或其他車輛，并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青層面上。

⑨在低溫條件下進(jìn)行碾壓施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)混合料的溫度和降溫速率掌握好碾壓時(shí)間，應(yīng)在混合料溫度降到120℃前結(jié)束碾壓作業(yè)。

⑩壓路機(jī)不得在未碾壓成型或未冷卻的路段上轉(zhuǎn)向，制動(dòng)或停留，壓路機(jī)折回不應(yīng)處在同一橫斷面上。同時(shí)，應(yīng)采取有效措施，防止油料，潤滑脂，汽油或其它雜質(zhì)在壓路機(jī)操作或停放期間灑落在路面上。

三、試驗(yàn)路評價(jià)及總結(jié)

1.壓實(shí)度

現(xiàn)場進(jìn)行鉆心取樣，室內(nèi)采用浸水稱重法檢測，共測4處，檢測結(jié)果如表3所示。

2.滲水系數(shù)

現(xiàn)場采用滲水試驗(yàn)儀檢測，共測4處，檢測結(jié)果如下表所示。

3.厚度

現(xiàn)場采用鉆心取樣尺量法檢測，共測4處，檢測結(jié)果如下表所示。

四、結(jié)語

加入巖瀝青后對提高瀝青混合料的高溫性能有較好的效果，同時(shí)通過有效的施工質(zhì)量控制，巖瀝青試驗(yàn)段各項(xiàng)檢測指標(biāo)均100%合格，達(dá)到了預(yù)期的效果。本文依托某高速公路巖瀝青試驗(yàn)段項(xiàng)目，對巖瀝青的配合比設(shè)計(jì)和施工過程進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，為我國巖瀝青在道路施工領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用提供了一定經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]譚敬華.巖瀝青在西攀高速公路試驗(yàn)段中的應(yīng)用[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2009-03-05.endprint