瀝青混凝土路面上面層試驗(yàn)與施工控制技術(shù)

張和平

[摘要]瀝青混凝土路面上面層是影響路面質(zhì)量最主要的因素，將從瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)和施工，探討保證高速公路路面上面層工程質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

[關(guān)鍵詞]瀝青混凝土 上面層 試驗(yàn) 施工控制

中圖分類號(hào)：TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0220090－01

一、瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)

（一）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

（1）原材料瀝青選擇。瀝青時(shí)應(yīng)盡量選擇溶凝膠型結(jié)構(gòu)的環(huán)烷基稠油直餾瀝青。同時(shí)為了提高使用瀝青的品質(zhì)，特別是對(duì)重交通量瀝青砼表層，更應(yīng)該采用進(jìn)口的瀝青，標(biāo)號(hào)宜為AH-50或AH-70。

（2）集料骨料最大粒徑的確定：由于瀝青含有瀝青酸顯酸性，為了使集料與瀝青有較好的結(jié)合能力，所以在選擇時(shí)應(yīng)該不考慮酸性的集料。

（3）填料。瀝青砼用的填料宜采用石灰?guī)r或巖漿中的強(qiáng)基性巖石（憎水性石料），經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉要求干燥、潔凈的。當(dāng)采用水泥、石灰、粉煤灰作填料時(shí)，其用量不宜超過礦粉總量的2%。碎石嚴(yán)禁尺寸有重疊現(xiàn)象，一般選10～20mm、5～10mm、0～5mm之類的碎石，避免拌和出現(xiàn)溢料和待料現(xiàn)象，盡量控制超大粒徑的含量，應(yīng)不大于3%，超最小粒徑含量不大于7%。

（4）最佳油石比的確定。目前，國內(nèi)瀝青油石比由室內(nèi)常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)確定，即由瀝青混合料密實(shí)度、穩(wěn)定度、孔隙率等指標(biāo)初步確定油石比，與規(guī)范的取值要求進(jìn)行比較取值。

（5）高等級(jí)路面面層油石比的確定應(yīng)引起動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)。過去的設(shè)計(jì)理論滿足不了現(xiàn)在交通量增大，車載增重的需要。因此筆者主張?jiān)跒r青混合料中除了要進(jìn)行常規(guī)的馬歇爾試驗(yàn)外，其中最重要的是引起動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，才能客觀全面地反映實(shí)際，由動(dòng)穩(wěn)定度鑒定級(jí)配和油石比是合理的，這也是國內(nèi)許多專家學(xué)者通過對(duì)比總結(jié)的一條經(jīng)驗(yàn)。

（二）生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

（1）冷料的調(diào)試 。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(jìn)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÷60 t/min ，B集料：Q×（1－Z）×PB÷60 t/min ，石屑：Q×（1－Z）×PC×（1+X）÷60 t/min 。Z：表示油石比。PA ：A集料用量；PB：B集料用量；Pc：石屑用量。

（2）生產(chǎn)配合比的調(diào)試。分別取二級(jí)篩分后進(jìn)入熱料倉的材料進(jìn)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(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，進(jìn)一步確定生產(chǎn)配合比中的最佳油石比。

（三）生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

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

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

（3）在試驗(yàn)路段碾壓成型12小時(shí)后，對(duì)攤鋪的瀝青面層進(jìn)行鉆芯取樣，以檢測(cè)其厚度及壓實(shí)度。

二、瀝青砼上面層的施工

（一）瀝青路面試驗(yàn)段

通過瀝青路面試驗(yàn)段施工應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：（1）驗(yàn)證目標(biāo)、生產(chǎn)配合比。（2）通過試驗(yàn)段確定最佳人員組織。（3）通過試驗(yàn)確定最佳機(jī)械組合。（4）通過試驗(yàn)段對(duì)瀝青混合料面層施工的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。

（二）瀝青砼表面層的施工

（1）瀝青混合料的拌和。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(dòng)記錄功能。拌和廠必須配備合格的試驗(yàn)室和熟悉瀝青混合料的試驗(yàn)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量指標(biāo)的試驗(yàn)人員，并能及時(shí)提供給監(jiān)理工程師滿意的試驗(yàn)資料。

（2）瀝青混合料的運(yùn)輸。運(yùn)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。裝料時(shí)應(yīng)前后移動(dòng)，避免混合料離析。運(yùn)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(yùn)料汽車在攤鋪機(jī)前10cm～30cm處停放，禁止碰撞攤鋪機(jī)。

（3）瀝青混合料的攤鋪。下承層的準(zhǔn)備：瀝青面層攤鋪前必須對(duì)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，假定粘層油為乳化瀝青，設(shè)計(jì)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100×100×4×2.42 g/cm3=96800g，油石比增加為400÷96800=0.4%。攤鋪機(jī)采用進(jìn)口先進(jìn)的攤鋪機(jī)，表面層必須全幅攤鋪，同時(shí)應(yīng)用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁控制攤鋪厚度和平整度。

（4）瀝青混合料的壓實(shí)成型及壓實(shí)度的要求。初壓：選用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓過去，回來振動(dòng)，初壓應(yīng)遵循少噴水、保持高溫、梯形迭進(jìn)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(dá)4-5℃/min，所以施工中應(yīng)安排初壓壓路機(jī)盡可能隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓，初壓溫度控制在130℃以上。復(fù)壓：溫度控制在120℃以上，宜選用輪胎壓路機(jī)柔壓兩遍，復(fù)壓遍數(shù)不少于4-6遍。在復(fù)壓過程中應(yīng)及時(shí)用三米直尺檢測(cè)平整度。終壓：宜采用振動(dòng)壓路機(jī)或雙輪鋼筒壓路機(jī)振壓1遍，最后靜壓1遍，壓實(shí)終了溫度宜在75℃以上，初壓應(yīng)在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，壓實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)瀝青粘度，壓路機(jī)類型、氣溫、鋪筑層厚度，混合料類型經(jīng)試壓確定。壓路機(jī)不應(yīng)突然改變路線、加速、急剎車、中途停機(jī)等。同時(shí)壓路機(jī)不能在同一斷面上回程碾壓，每次回程應(yīng)前后錯(cuò)開不小于1米距離的階梯狀。對(duì)壓實(shí)度的要求應(yīng)遵循孔隙率控制在3%～6%之間，因此壓實(shí)度一般要求在98%以上。

（5）橫縫處理。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(jī)就位。熨平板開始預(yù)熱后，測(cè)量原油面厚度，用虛鋪系數(shù)計(jì)算出虛鋪厚度，測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確。熨平板預(yù)熱15-20min，使接縫處原路面溫度達(dá)到65℃以上，再以2m/min的速度慢速攤鋪。碾壓用DD-110振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行，碾前將原路面上堆20cm寬混合料對(duì)原路面進(jìn)行預(yù)熱5-10min，然后將橫向接縫碾壓，每15cm間隔逐步錯(cuò)輪重疊壓實(shí)兩米寬度。

三、結(jié)語

路面性能檢測(cè)是公路建設(shè)與管理中的關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性技術(shù)，決定著路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)決策的科學(xué)性，直接影響?zhàn)B護(hù)資金分配的合理性。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。這也對(duì)瀝青路面的級(jí)配情況、抗滑性、平整度、密實(shí)性等提出了更高的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁武洋，路面檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)（中國瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com）.