小議公路瀝青混凝土面層的分類及施工技術(shù)

從我國目前高等級(jí)公路瀝青路面來看，主要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式:(1)傳統(tǒng)的瀝青混凝士面層(AC)，(2)多碎石瀝青混凝土面層(SAC);(3)瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層(SMA)。瀝青面層是直接承受行車荷載作用和大氣降水、溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層，應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，良好的溫度穩(wěn)定性，耐磨、抗滑、平整和不透水性?，F(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用，所以質(zhì)量已成為今后研究的重點(diǎn)。

一、常見瀝青混凝土面層的分類方法

1、傳統(tǒng)的瀝青混凝土面層(AC)

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ014-97，根據(jù)“七五”國家科技攻關(guān)研究及修訂該規(guī)范的專題研究，統(tǒng)一將瀝青混合料中集料粒徑標(biāo)準(zhǔn)由圓孔篩標(biāo)準(zhǔn)改為方孔篩標(biāo)準(zhǔn)。

1)、按瀝青混合料集料的粒徑分類

a、細(xì)粒式瀝青混凝土:AC-9.5mm或AC-13.2mm。

b、中粒式瀝青混凝土:Ac-16mm或AC-19mm。

c、粗粒式瀝青混凝土:AC-26.5mm或AC-31.5mm。

其組合原則是:瀝青面層集料的最大粒徑宜從上層至下層逐漸增大。上層宜使用中粒式及細(xì)粒式，且上面層瀝青混合料集料的最大粒徑不宜超過層厚1/2，中、下面層集料的最大粒徑不宜超過層厚的2/3。

2)、按瀝青混合料壓實(shí)后的孔隙率大小分類

a、I型密級(jí)配瀝青混凝土:孔隙率為(3%-6%)

b、Ⅱ型密級(jí)配瀝青混凝土:孔隙率為(4%-10%)

c、AM型開級(jí)配熱拌瀝青碎石:孔隙率為(大于10%)

其組合原則是:瀝青面層至少有一層是I型密級(jí)配瀝青混凝土，以防水下滲。若上面層采用Ⅱ型瀝青混凝土，中面層須采用I型瀝青混凝土，AM型開級(jí)配瀝青碎石不宜作面層，僅可做聯(lián)結(jié)層。

2、多碎石瀝青混凝土面層(sAC)

較大流量的車輛在高速公路上安全、舒適高速地通行，瀝青面層必須具有良好的抗滑性能。這就要求瀝青面層不但要有較大的磨擦系數(shù)，而且要有較深的表面構(gòu)造深度(構(gòu)造深度是高速行車減低噪音和減少水[LM]漂、濺水影響司機(jī)視線的主要因素)。近年來的研究成果表明:“瀝青面層的抗滑性能是由面層結(jié)構(gòu)的微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造兩部分形成。其中宏觀構(gòu)造來源于瀝青混合料的配合比，主要由骨料的粗細(xì)，級(jí)配形式?jīng)Q定”。

80年代中期我國開始修筑高等級(jí)公路，從瀝青面層的結(jié)構(gòu)形式來看:I型瀝青混凝土，空隙率3%-6%，透水性小，耐久性好，表面層的摩擦系數(shù)能達(dá)到要求，但表面構(gòu)造深度較小，遠(yuǎn)不能達(dá)到要求。Ⅱ型瀝青混凝土空隙率6%-10%，表面構(gòu)造深，抗變形能力較強(qiáng)，但其透水性、耐久性較差。為了解決瀝青面層的抗滑性能(特別是表面層在構(gòu)造深度較大的情況下，叉具有良好的防水性的結(jié)構(gòu)形式).多碎石瀝青混凝土面層被加以研究和使用。

3、瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層(SMA)

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中，所形成的混合料。其組成特征主要包括兩個(gè)方面:①含量較多的粗集料互相嵌鎖組成高穩(wěn)定性(抗變形能力強(qiáng))的結(jié)構(gòu)骨架;②細(xì)集料礦粉、瀝青和纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結(jié)一起，并填充骨架空隙，使混合料有較好的柔性及耐久性。

SMA的結(jié)構(gòu)組成可概括為“三多一少，即:粗集料多、礦粉多，瀝青多、細(xì)集料少”。具體講:①SMA是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達(dá)70%一80%，礦粉的用量達(dá)7%-13%，(“粉膠比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的間斷級(jí)配，很少使用細(xì)集料;②為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時(shí)使用纖維作為穩(wěn)定劑;③瀝青用量較多，高達(dá)6.5%-7%，粘結(jié)性要求高，并希望選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青(最好采用改性瀝青)

SMA的特點(diǎn):瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當(dāng)前國際上公認(rèn)(使用較多)的一種抗變形能力強(qiáng)，耐久性較好的瀝青面層混合科。由于粗集料的良好嵌擠，混合料有非常好的高溫抗車轍能力，同時(shí)由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用，低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善。添加纖維穩(wěn)定劑，使瀝青結(jié)合料保持高粘度，其攤鋪和壓實(shí)效果較好。間斷級(jí)配在表面形成大孔隙，構(gòu)造深度大，抗滑性能好。同時(shí)混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。

二、主要施工技術(shù)

1、施工放樣

按設(shè)計(jì)鋪筑寬度標(biāo)劃施工大樣線，對(duì)調(diào)控點(diǎn)、變坡點(diǎn)等特殊點(diǎn)作出明顯的標(biāo)識(shí)，用石灰標(biāo)出每臺(tái)攤鋪機(jī)行車線，下面層采用每臺(tái)攤鋪機(jī)走雙基準(zhǔn)線的方式控制縱、橫坡度，以確保平整度。即在路面兩邊懸掛鋼絲基準(zhǔn)線，在攤鋪機(jī)的另一邊按掛線標(biāo)高每5 m間隔擺放承插式鋁合金基準(zhǔn)梁。在鋪段每10 m設(shè)一基準(zhǔn)線立柱，按施工標(biāo)高懸掛基準(zhǔn)線，確保基準(zhǔn)線立柱牢固，不得松動(dòng)。為保證基準(zhǔn)線緊繃，緊線器上安裝測(cè)力裝置，使基準(zhǔn)線拉力不小于800 N，下垂度不大于1 mm，并使緊線器的間距不大于200 m。使用的基準(zhǔn)線鋼絲繩直徑不大干3mm，以2-2.5mm為宜。在路面橫坡變化處、較小平曲線內(nèi)等特殊地段.視具體情況，基準(zhǔn)線立柱間距加密到5 m。在基準(zhǔn)線懸掛后，由專人對(duì)基準(zhǔn)線標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，在施工中隨時(shí)檢測(cè)基準(zhǔn)線標(biāo)高。

粗粒式瀝青混凝土下面層以路緣石邊緣線作為施工大樣線，按厚度和橫坡控制攤鋪，即在攤鋪機(jī)上安裝浮動(dòng)基準(zhǔn)梁控制高程和厚度。浮動(dòng)基準(zhǔn)梁長12 m，為定型產(chǎn)品，用已鋪筑的基層作為基準(zhǔn)面，采用多點(diǎn)均衡原理，可以糾正基層中平整度不足的地方，以提高平整度。

2、透層瀝青和粘層瀝青的灑布

透層和粘層瀝青均采用瀝青灑布車噴灑，其用量為透層瀝青1.1 kg·m2，粘層瀝青0.9-1.0 kg·m2。在正式灑布前，通過試灑確定灑布量是否控制準(zhǔn)確。用大托盤測(cè)試計(jì)算每平方米灑布量，如灑布量大于或小于設(shè)計(jì)用量，應(yīng)反復(fù)調(diào)整瀝青噴嘴大小和車速，直至符合要求。在正式灑布時(shí)，按試灑確定的噴嘴大小和車速一次澆灑均勻。對(duì)邊角地帶，路緣石及井壁等構(gòu)造物外側(cè)灑布不到的地方，人工利用噴槍補(bǔ)灑或涂刷。

灑布透層瀝青時(shí)，如基層完成時(shí)間較長，表面過分干燥，則應(yīng)對(duì)基層清掃干凈后，在基層表面少量灑水，并使表面稍干后澆灑透層瀝青。為確保透層瀝青充分滲透，并使乳化瀝青水分蒸發(fā)，完全破乳，透層瀝青應(yīng)在瀝青碎石層施工前至少24 h澆灑，澆灑后即灑布用量2-5 m3.1000 m2的石屑，并用輕碾穩(wěn)壓一遍。當(dāng)風(fēng)力過大或氣候連續(xù)3 h低于15℃時(shí)不得進(jìn)行噴灑，當(dāng)即將降雨或基層面潮濕時(shí)不得噴灑。對(duì)于粘層瀝青，在乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)后即可進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪。

3、配合比確定

在路面每層正式大規(guī)模施工前，先鋪200m試驗(yàn)路段，以驗(yàn)證預(yù)定的施工方案是否可行，機(jī)械設(shè)備是否配套適用，操作工藝是否滿足要求，從而確定大規(guī)模施工中所采用的虛鋪系數(shù)、瀝青混合料各階段應(yīng)控制的溫度、拌和時(shí)間、礦料級(jí)配、瀝青用量、攤鋪速度、壓路機(jī)類型、壓實(shí)工藝、碾壓速度及遍數(shù)等技術(shù)參數(shù)，并對(duì)施工方案、機(jī)械組合、操作工藝等進(jìn)行修正。在試驗(yàn)路段施工前，必須完成瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比調(diào)試工作。