高速公路AC-13路面施工要點和新技術(shù)

許 建 勇

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

密級配熱拌瀝青混合料，英文名：Asphalt Concrete，簡稱AC，將其作為路面層使用時，成型后的路面具有行車舒適、維修方便、噪聲低的特點，且路面耐久性良好，能承受重載交通，可使得路面使用性能大幅提高，路面使用壽命有效延長。

AC瀝青混凝土結(jié)構(gòu)采用連續(xù)級配，逐級填隙，屬于懸浮密實型骨架。AC瀝青混凝土路面是一種成熟的高等級路面技術(shù)，在我國使用最多的公路面層材料之一。按混合料集料粒徑分類，AC混合料可分為三種類型：細粒式瀝青混凝土，AC-9.5 mm或AC-13.2 mm；中粒式瀝青混凝土，AC-16 mm或AC-19 mm；粗粒式瀝青混凝土，AC-26.5 mm或AC-31.5 mm。

AC-13屬于細粒式瀝青混凝土，一般在氣溫高，重載交通量大的路段選用C型級配為宜。研究表明，AC-13作為路面層使用時，能保證路面在壽命周期內(nèi)具有穩(wěn)定的路用性能。在某高速公路段路面設計中，路面結(jié)構(gòu)為：AC-13C細粒式改性瀝青混凝土(厚度4 cm)+AC-20C中粒式瀝青混凝土中面層(厚度8 cm)+ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石下面層(厚度12 cm)+封層+透層+水泥穩(wěn)定碎石基層。在本文中，以該高速公路段路面施工為例，介紹了細粒式AC-13C作為路面上面層使用時的施工要點，說明了AC-13C施工中的新技術(shù)，以期借鑒。

2 原材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量是保證混合料質(zhì)量的基礎。在原材料重量控制上，重視從源頭控制是關鍵，嚴格落實不合格材料不得進入施工現(xiàn)場的要求。

1)瀝青。本項目采用優(yōu)質(zhì)SBS改性瀝青。對進場瀝青須進行嚴格的質(zhì)量檢驗，檢驗瀝青的針入度、軟化點和延度等性能指標。應盡量加大檢驗頻率，應保證每批次不少于進行一次檢驗，并留樣備檢。

2)粗集料。本項目碎石要求采用石質(zhì)堅硬的玄武巖或輝綠巖軋制，粒徑應不小于4.75 mm，棱角性不小于30 s。要求進場的碎石應干燥清潔、不含風化顆粒，以形狀近似立方體為佳。

集料質(zhì)量應按規(guī)定頻率進行隨機抽驗。要求視密度在2.6 g/cm3以上，將砂當量含量控制在70%以上，將亞甲藍值控制在5 g/kg內(nèi)。對粒徑小于0.075 mm的質(zhì)量百分率須控制在12.5%以下。

要求堆放各礦料場地應進行硬化，排水設施完備。各種類礦料須分類堆放，用墻體隔開，以免串料或被污染。

3)細集料。本項目采用人工軋制的玄武巖、輝綠巖或石灰?guī)r細集料。要求無風化、無雜質(zhì)，還要具有適當級配，嚴禁采用下腳料。

應按規(guī)定頻率對進場細集料進行隨機抽驗，本項目采用的細集料規(guī)格見表1。

表1 細集料規(guī)格

4)填料。采用石灰?guī)r石料經(jīng)磨細得到的礦粉，須干燥、清潔。不得使用回收的礦粉，以確保上面層混合料質(zhì)量。親水系數(shù)小于0.8。

細集料及礦粉須覆蓋堆放，避免受潮，以免影響喂料數(shù)量和拌和機產(chǎn)量。

3 施工要點

在施工中，為確保路面性能符合設計要求，應采取有效措施確保施工質(zhì)量，保證成型后的路面平整度和壓實度符合設計要求。

在進行混合料設計時，為最大限度進行實際生產(chǎn)狀況的模擬，須采用小型拌和機進行制備試件用于混合料的生產(chǎn)。

3.1 中面層清掃

在進行施工前，須對中面層局部質(zhì)量缺陷(例如嚴重離析、開裂和油污染等)進行修復。可采用高壓水槍沖刷將表面浮料或雜物清掃干凈，還可將表面污染物采用人工鑿除方式進行清除。

待徹底清掃中面層表面完工且風干后，再進行粘層瀝青的均勻噴灑，以澆灑均勻、不流淌、不粘輪為度。

粘層瀝青噴灑結(jié)束后，為避免出現(xiàn)車輛或行人的踩踏污染，須進行交通管制。

3.2 混合料拌制

在混合料拌制過程中，溫度控制是保證混合料質(zhì)量的關鍵之一。在拌和作業(yè)時，應注意集料加熱溫度比瀝青高10 ℃～15 ℃。在儲料倉進行成品料儲存時，要求其溫度下降范圍應控制在10 ℃以內(nèi)。

在本項目施工中，采用的混合料各環(huán)節(jié)溫度控制(℃)要求見表2。

表2 施工各工序溫度控制 ℃

指定專人對拌和均勻的混合料外觀特征進行檢查，要求成品混合料應目測無花白、冒青煙和離析等，否則不予裝車。對復核后確認存在質(zhì)量問題的混合料須予以廢棄。

在拌和作業(yè)中，為確保混合料質(zhì)量，要求每天上、下午各檢測一組混合料試樣，以便于及時進行級配調(diào)整。要求進行混合料油石比允許誤差控制，一般控制在標準值-0.1%～+0.2%范圍內(nèi)。還要進行礦料級配與生產(chǎn)設計標準級配的允許差值控制，分別是：0.075 mm，允許差值為±2%范圍；不大于2.36 mm，允許差值為±4%范圍；不小于4.75 mm，允許差值為±5%范圍。

3.3 混合料運輸

為避免出現(xiàn)停機待料現(xiàn)象，要求設計的混合料運輸能力應稍大于拌和能力和攤鋪能力。

采用熱電偶溫度計進行混合料出廠溫度和運到現(xiàn)場溫度的檢測，嚴禁不符合溫控要求混合料進入施工現(xiàn)場。

在裝料時，汽車前后移動三次裝料，以減少粗集料離析。

為避免混合料降溫過大或污染，混合料運料車廂在運輸途中應使用雙層篷布或棉被全程覆蓋，卸料時也不得掀起，直到卸料結(jié)束方可收起。

3.4 混合料攤鋪

在混合料鋪攤作業(yè)中，確保鋪攤過程的連續(xù)穩(wěn)定，是保證路面平整度的關鍵之一。

在本項目施工中，使用兩臺前后距離不超過10 m的攤鋪機組成梯隊開展攤鋪作業(yè)。為避免縫痕的出現(xiàn)，兩臺鋪攤機重疊的縱向接縫采用斜接縫。

應合理確定攤鋪機前進速度，須綜合考慮拌和能力、機械配置及攤鋪厚度寬度等因素。在本項目施工中，要求按2 m/min～4 m/min進行控制，做到緩慢、均勻、不間斷攤鋪，盡量做到每天收工停機一次。

攤鋪的混合料在未壓實前，施工人員不得踩踏，一般不允許人工不斷整修。對于局部離析，允許用人工找補或更換混合料。對出現(xiàn)的嚴重缺陷，應將鋪攤的混合料鏟除，分析原因并進行攤鋪機參數(shù)調(diào)整或改進攤鋪工藝。

攤鋪遇雨時，立即停止施工，并清除未壓成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄，不得卸入攤鋪機攤鋪。

3.5 混合料壓實

壓實作業(yè)是保證瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。

壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而別。要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志，便于司機辯認。對松鋪厚度、碾壓順序、壓路機組合、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗管理和檢查，使面層做到既不漏壓也不超壓。本項目施工中，碾壓方式和組合見表3。

施工結(jié)束后，進行路面平整度的檢測表明，連續(xù)平整度儀100 m標準差不大于0.8 mm，達到了設計要求。路面壓實度采用雙控指標，馬歇爾壓實度不小于98%，最大理論密度壓實度在94%以上。

表3 路面碾壓組合方式

為保證壓實度和平整度，初壓應盡量在混合料較高溫度下進行。在初壓階段，為保證面層的橫向平整度，輪胎壓路機須嚴禁使用。壓路機進行路面壓實時，應緩慢勻速前進，折回不應處在同一橫斷面上，起動和停止須減速緩行，不準剎車制動。

對現(xiàn)場取芯留下的孔洞進行填補時，應采用相同層位的瀝青混合料進行，還須提前對孔洞周邊的局部污染進行清洗。

壓實完成12 h后，方能允許施工車輛通行。

4 新技術(shù)

近年來，隨著我國公路建設的不斷加快，在公路建設施工中涌現(xiàn)出許多施工新技術(shù)，能有效提高AC結(jié)構(gòu)路面的使用性能，擴大使用范圍。

1)AR-AC-13S橡膠瀝青路面。隨著全球汽車保有量的快速增長，廢舊輪胎堆積的“黑色污染”成為了一個全球關注的重要環(huán)境問題。采用廢輪胎橡膠粉進行橡膠瀝青生產(chǎn)，是實現(xiàn)廢物循環(huán)利用的有效途徑。在我國，AR-AC-13S橡膠瀝青路面具有顯著的抗疲勞性能和綜合路用性能。采用橡膠瀝青進行解決和改善傳統(tǒng)瀝青路面的固有缺陷，能顯著延長路面使用壽命。

2)新型細粒式高性能瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)。在細粒式瀝青混凝土級配基礎上，通過增設6.3 mm的集料篩，采用最大公稱粒徑小于13.2 mm的細集料，在連續(xù)級配曲線中4.75 mm篩孔和6.3 mm篩孔間形成微斷級配的新型路面鋪裝結(jié)構(gòu)。

該路面鋪裝結(jié)構(gòu)能有效解決傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面在重載作用下出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性破壞問題，具有良好高溫抗車轍變形、抗水損害、抗疲勞開裂和耐久性能，且瀝青用量低，在重載交通道路具有廣泛的應用前景。

3)瀝青路面中上面層雙層攤鋪施工。在一些高速公路施工中，采用“上面層SMA+中面層AC”的路面結(jié)構(gòu)。采用雙層攤鋪機進行瀝青路面中上面層的同步攤鋪施工，路面上下層整體性好,具有較大的抗剪強度。