無添加料瀝青砂路面施工技術(shù)研究

金玲玲等

摘要：本文主要針對科特底瓦國家公路瀝青砂路面施工技術(shù)進(jìn)行闡述，針對施工的要點(diǎn)及質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，從而為國內(nèi)從事無添加料的瀝青砂路面施工提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：瀝青砂 配合比 質(zhì)量控制

0 引言

瀝青砂路面在我國公路建設(shè)中極少使用，因此，我國缺乏瀝青砂施工方面的經(jīng)驗(yàn)。科特迪瓦共和國所有道路的面層均采用瀝青砂鋪筑，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此對我國公路的建設(shè)具有一定的指導(dǎo)作用。

1 工程概況

由我公司承建的科特底瓦國130公路全長130km，路面面層厚4cm、7.4m寬瀝青砂雙向單車道和2cm厚瀝青砂路肩。路面基層18cm厚7.6m寬4%水泥穩(wěn)定紅土礫石；路面底基層20cm厚11.0～12.0m紅土礫石?？铺氐贤吖埠蛧挥诜侵尬鞑?，雨旱季極其分明，屬熱帶草原和沙漠帶氣候，較干燥炎熱，除雨季有陣滂雨造成房屋倒塌等小災(zāi)外，幾乎沒有臺風(fēng)、地震、水災(zāi)等其它自然災(zāi)害。

2 瀝青砂路面的特點(diǎn)及適用性

①瀝青砂路面具有良好的實(shí)用性；

②瀝青砂可以延長原有路面的使用壽命；

③瀝青砂鋪筑面更為合理、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀；

④天然砂材料豐富且開采、運(yùn)輸成本較低，修筑瀝青砂路面是發(fā)展瀝青路面的良好途徑；

⑤適合鋪筑瀝青砂面層的道路，可節(jié)約造價(jià)，降低成本；

⑥瀝青砂面層使用期限較長，在平整度、美觀性、質(zhì)量方面獨(dú)具優(yōu)勢；

⑦瀝青砂面層的厚度一般2～4cm；

⑧瀝青砂面層下的基層，應(yīng)采高強(qiáng)度以及剛性和防水性能良好的穩(wěn)定料基層。

3 瀝青砂的材料要求

瀝青砂混合料是在一定狀態(tài)下，將各種粒徑的砂材料和一定比例的瀝青經(jīng)過充分混合拌制而成。

3.1 砂材料

①瀝青砂用砂可采用天然砂；

②為確保穩(wěn)定性，選用帶有棱角的砂。通過摻加機(jī)制砂的方法提高瀝青砂的穩(wěn)定性；

③確保砂干凈、無雜物，塑性指數(shù)為零，砂當(dāng)量要大于40，有機(jī)物含量低于0.5%；

④砂的級配，表一中、科兩國的砂級配比較，穩(wěn)定度及孔隙率不符合規(guī)定要求如表二所示：

為了確保用砂質(zhì)量，要求均勻系數(shù)在5～20之間（均勻系數(shù)=D60/D10，D60為通過率為60的篩孔直徑、D10為通過率為10的篩孔直徑），同時曲度系數(shù)在1～3之間（曲度系數(shù)=（D30）2/（D10*D60））。

3.2 瀝青

科特迪瓦共和國根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對瀝青砂的瀝青質(zhì)量，如表三所示：

3.3 填料

在科特迪瓦，瀝青砂中一般不摻加各類填料，主要原因是：

①不摻加填料的瀝青砂也能達(dá)到規(guī)范要求；

②不摻加填料的瀝青砂造價(jià)要低；

③過多的填料會影響瀝青砂的性能以及使用壽命。

3.4 瀝青砂混合料的技術(shù)指標(biāo)及其要求

在科特迪瓦，通過哈費(fèi)試驗(yàn)、馬歇爾試驗(yàn)對瀝青砂混合料進(jìn)行檢測，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及要求如下：

哈費(fèi)試驗(yàn)：①60℃的穩(wěn)定度>7kN；

②使用天然砂壓實(shí)度88%～96%；

③摻加石屑壓實(shí)度90%～96%。

馬歇爾試驗(yàn)：①60℃的穩(wěn)定度>3kN；

②壓實(shí)度>87%。

4 瀝青砂混合料配合比確定方法

對瀝青砂配合比試驗(yàn)采用哈費(fèi)試驗(yàn)和馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行對比，瀝青砂混合料級配如表四所示，試驗(yàn)結(jié)果如表五所示：

穩(wěn)定度：

穩(wěn)定度是試件在60℃條件下，哈費(fèi)試驗(yàn)通過承受縱向壓力破壞而獲得，而馬歇爾試驗(yàn)通過承受側(cè)向壓力破壞而獲得。

砂穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)值：

科特迪瓦：哈費(fèi)試驗(yàn)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)≥7kN；

馬歇爾試驗(yàn)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)≥3kN。

中國：哈費(fèi)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)沒有；

馬歇爾試驗(yàn)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)：高速公路、一級公路要求穩(wěn)定度≥8KN，其他等級公路穩(wěn)定度≥5KN，人行道、非機(jī)動車道穩(wěn)定度≥3kN。

最佳瀝青用量：

如表5所示，借助哈費(fèi)試驗(yàn)得出最佳瀝青外摻用量為7%（內(nèi)摻6.5%），而通過馬歇爾試驗(yàn)得出最佳瀝青外摻用量為7.3（內(nèi)摻6.8%）。

空隙率：

在同為6.8%外摻瀝青用量的前提下，哈費(fèi)試驗(yàn)的空隙率為9.3%，馬歇爾試驗(yàn)的孔隙率為10.0%。

富度模數(shù)指標(biāo)：

在法國及非洲法語國家，借助富度模數(shù)用來鑒定瀝青砂混合料質(zhì)量，表示瀝青混合料中瀝青膜的厚度。計(jì)算方式為：瀝青膜的厚度等于瀝青用量（重量百分比）與集料比表面積（m2/kg）的5次根的比值。在科特迪瓦，瀝青砂的富度模數(shù)在3.5～4.0之間。

5 瀝青砂面層施工質(zhì)量檢驗(yàn)及缺陷分析

①質(zhì)量檢驗(yàn)

檢查內(nèi)容涉及瀝青含量、混合料溫度、厚度、表觀等。

②攤鋪中的質(zhì)量缺陷及防治對策

質(zhì)量缺陷有：厚度不均勻、平整度差出現(xiàn)臺階、混合料離析、裂紋、拉溝等。

防止對策：

a對基層砼路面在其凹陷處預(yù)先鋪上一層混合料，并予以壓實(shí)。

b調(diào)整厚度調(diào)節(jié)器使之與速度相匹配。

c確保熨平板地面完整。

d確保混合料質(zhì)量穩(wěn)定。

e施工溫度控制在130～145℃之間。

③為了提高路面平整度，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)要連續(xù)穩(wěn)定。

④混合料未壓實(shí)之前，任何人員不得踩踏。

6 瀝青砂的壓實(shí)

6.1 碾壓質(zhì)量

通過壓實(shí)進(jìn)而提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及抗疲勞特性。壓實(shí)工作主要涉及碾壓機(jī)械的選型與組合、壓實(shí)溫度、速度、遍數(shù)、壓實(shí)方式的確定及特殊路段的壓實(shí)。

6.2 應(yīng)注意的其它問題

在碾壓過程中，確保正常的碾壓溫度范圍，壓路機(jī)就要緊跟攤鋪機(jī)。壓路機(jī)作業(yè)中，驅(qū)動輪靠近攤鋪機(jī)，減少波紋熱裂縫，靜壓中，確保壓路機(jī)滾輪濕潤。

6.3 壓實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)

①碾壓溫度：普通瀝青混合料的初壓溫度不低于130℃。

②選擇合理的振頻和振幅：振動壓路機(jī)的振頻在35～50Hz之間，瀝青的振幅在0.3～0.8mm間選擇。

③根據(jù)瀝青混合料的特性選擇壓實(shí)方式。

7 結(jié)束語

本文針對科特底瓦國家130公路瀝青砂路面施工過程技術(shù)質(zhì)量控制，針對無添加料的2～4cm瀝青砂面層進(jìn)行施工技術(shù)研究，總結(jié)了適合缺少石料的施工區(qū)域?yàn)r青砂的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為國內(nèi)從事瀝青砂施工提供了較熟練的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]科特迪瓦國家瀝青路面施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]陳尚鐸.科特迪瓦的瀝青砂路面施工經(jīng)驗(yàn)[J].國外公路，1988（04）.