熱拌瀝青混合料的施工方案要點(diǎn)詳解

王志渝

(陜西省交通廳利用外資項(xiàng)目辦公室，陜西西安 710068)

熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦料與瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)的混合料。我國(guó)在瀝青路面壓實(shí)各方面的研究還不夠深入系統(tǒng)，仍停留在依靠經(jīng)驗(yàn)的初級(jí)階段。諸多學(xué)者對(duì)熱拌瀝青混合料進(jìn)行了研究，孫潔研究了熱拌瀝青混合料施工壓實(shí)過(guò)程中溫度場(chǎng)變化規(guī)律［1］;劉軼凡研究了施工壓實(shí)階段熱拌瀝青混合料的粘彈塑性［2］;陳新軒研究了輪胎壓路機(jī)壓實(shí)熱拌瀝青混合料的機(jī)理和作用［3］;高濤濤用計(jì)算機(jī)模擬了熱拌瀝青混合料的壓實(shí)，提出了比較精確的理論依據(jù)［4］;孫忠寧研究了法國(guó)熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法，指出了與中國(guó)的設(shè)計(jì)方法之間各自的優(yōu)缺點(diǎn)［5］。本文針對(duì)施工壓實(shí)階段的熱拌瀝青混合料的施工要點(diǎn)進(jìn)行了研究。

1 熱拌瀝青混合料施工方案

一個(gè)完備的熱拌瀝青混合料施工方案包括施工前的準(zhǔn)備、混合料的運(yùn)輸、攤鋪與壓實(shí)，以及接縫處理等環(huán)節(jié)，其施工方案流程圖如圖1所示。

圖1 熱拌瀝青混合料施工方案流程

2 施工前準(zhǔn)備

2．1 施工機(jī)械與檢測(cè)儀器準(zhǔn)備

施工前應(yīng)根據(jù)工程量和要求的工程進(jìn)度來(lái)確定施工機(jī)械的數(shù)量與組合方式。拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等等主要施工機(jī)械的生產(chǎn)能力應(yīng)相互匹配，以形成連續(xù)、流水作業(yè)的施工方式。一般情況下，瀝青面層的主要施工機(jī)械包括瀝青拌合站、瀝青存儲(chǔ)罐、發(fā)電機(jī)組、抗剝落劑摻配缸、制砂機(jī)、聯(lián)合破碎機(jī)、攤鋪機(jī)、自卸汽車、雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、雙鋼輪振蕩壓路機(jī)、切割機(jī)等等。

2．2 下承層檢查、處理

復(fù)驗(yàn)基層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、彎沉、壓實(shí)度、平整度、橫坡和高程等指標(biāo)，不合格的部分應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，必要時(shí)應(yīng)返工。對(duì)于半剛性基層出現(xiàn)的縱、橫向裂縫及凹凸問(wèn)題必須進(jìn)行填封或刨除處理，再用壓路機(jī)壓實(shí)。對(duì)于大面積的高程偏差可對(duì)鋪筑下面層的基準(zhǔn)線高程進(jìn)行適當(dāng)修整。在鋪筑面層的結(jié)構(gòu)層前均應(yīng)按要求噴灑粘層油，應(yīng)噴灑均勻形成完整均勻的薄層。對(duì)下承層表面污染物應(yīng)清掃干凈，清掃干凈后應(yīng)立即施工，以避免二次污染。

3 熱拌瀝青混合料的運(yùn)輸、攤鋪與壓實(shí)

3．1 運(yùn)輸要點(diǎn)

1)宜采用20 t(最小15 t)以上至少五輛的大噸位自卸卡車運(yùn)料。2)運(yùn)料車裝料出場(chǎng)時(shí)，應(yīng)檢測(cè)混合料的溫度和質(zhì)量(有無(wú)花白料、結(jié)團(tuán)、嚴(yán)重的離析等)。攤鋪現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)憑運(yùn)料單收料，不合格的混合料應(yīng)廢棄不用。3)裝載瀝青混合料前，運(yùn)料車車槽應(yīng)將殘留物徹底清洗干凈，車槽側(cè)板和底板應(yīng)光滑，并均勻噴灑一層防粘劑。裝料時(shí)，應(yīng)通過(guò)前后移動(dòng)運(yùn)料車和多次裝載來(lái)消除粗細(xì)料的離析現(xiàn)象。4)運(yùn)輸作業(yè)的基本要求是運(yùn)輸途中保持混合料的必要溫度，最簡(jiǎn)單的保溫方法是覆蓋一張具有足夠重量和強(qiáng)度的防水篷布。5)雨季施工時(shí)，在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采用防水的篷布遮蓋整個(gè)運(yùn)料車。

3．2 攤鋪要點(diǎn)

1)攤鋪混合料之前，對(duì)鋪裝層頂面清掃干凈，梯隊(duì)作業(yè)的兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后距離10 m～30 m。兩臺(tái)攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)或運(yùn)行參數(shù)應(yīng)相等。用找平裝置來(lái)自動(dòng)控制厚度及平整度，攤鋪時(shí)長(zhǎng)度不小于16 m。保證符合縱橫坡度要求。2)混合料的攤鋪溫度應(yīng)據(jù)瀝青標(biāo)號(hào)及氣溫通過(guò)試驗(yàn)確定，進(jìn)行調(diào)節(jié)。正常施工宜在160℃～175℃，并應(yīng)嚴(yán)格控制。攤鋪的施工氣溫宜在15℃以上。3)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備?。?duì)于SMA混合料，攤鋪速度宜控制在1．0 m/min ～2．0 m/min;改性瀝青混合料為 1．5 m/min ～2．5 m/min;基質(zhì)瀝青混合料為 2．0 m/min ～3．0 m/min。4)攤熨平板振動(dòng)器的調(diào)整主要依據(jù)攤鋪的厚度和密實(shí)度來(lái)確定，保證螺旋分料器處混合料的壓力穩(wěn)定。5)對(duì)松鋪系數(shù)進(jìn)行實(shí)際測(cè)定，松鋪層厚度偏差控制在3 mm以內(nèi)。6)及時(shí)分析并處理攤鋪層表面的異常問(wèn)題，注意攤鋪溫度的監(jiān)測(cè)，瀝青混合料路面的正常施工溫度范圍見(jiàn)表1。

表1 瀝青混合料路面正常施工溫度 ℃

3．3 壓實(shí)要點(diǎn)

3．3．1 碾壓工藝

1)初壓。初壓是使鋪層建立起必要的穩(wěn)定性和承載力，以便能承受后續(xù)壓路機(jī)更大的壓實(shí)功。應(yīng)遵循以下原則:宜選用小噸位靜作用壓路機(jī)在較高溫度下進(jìn)行，碾壓速度不宜過(guò)快，碾壓遍數(shù)以1遍～2遍為宜，對(duì)于密級(jí)配和較軟混合料初壓通常應(yīng)采用分段碾壓，對(duì)于可壓實(shí)性較差的嵌擠型結(jié)構(gòu)的混合料應(yīng)采用緊跟攤鋪機(jī)碾壓。2)復(fù)壓。復(fù)壓的任務(wù)是在鋪層已有一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上將鋪層的密實(shí)度壓實(shí)至規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。應(yīng)遵循以下原則:復(fù)壓應(yīng)緊接著初壓進(jìn)行，振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)選用12 t噸位左右的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，應(yīng)合理選擇振幅、頻率、碾壓速度和碾壓遍數(shù)等工作參數(shù)，粘結(jié)劑含量高和高粘度粘結(jié)劑的混合料不宜采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。3)終壓。終壓的目的是消除壓路機(jī)輪跡和進(jìn)一步提高路面平整度。終壓宜采用雙鋼輪的靜作用壓路機(jī)來(lái)進(jìn)行，也可利用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)關(guān)閉振動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。終壓的碾壓速度宜選在4 km/h～6 km/h之間，碾壓遍數(shù)通常為2遍～4遍，以完全消除輪跡為度。

3．3．2 壓實(shí)質(zhì)量控制

壓實(shí)質(zhì)量采用壓實(shí)度和路面剩余空隙率評(píng)價(jià)。壓實(shí)度測(cè)試采用取芯測(cè)試方法。以一天鋪筑的鋪層所取的芯樣作一組數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行分析，并按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》附錄E的方法來(lái)計(jì)算芯樣平均壓實(shí)度的代表值。壓實(shí)度評(píng)價(jià)和控制標(biāo)準(zhǔn)建議如下:實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)密度的97%(SMA為98%);最大理論密度的93%(SMA為94%);試驗(yàn)段密度的99%(SMA為99%);芯樣壓實(shí)度合格率應(yīng)不小于75%。路面空隙率標(biāo)準(zhǔn)建議如下:上面層不大于6%，中、下面層不大于7%。

4 接縫處理

4．1 橫向冷接縫

1)應(yīng)采用平接縫垂直接口，上下層橫向接縫的部位應(yīng)至少錯(cuò)開(kāi)1 m。2)已壓實(shí)鋪層接頭處厚度逐漸變小部位應(yīng)用切縫機(jī)切開(kāi)后將其鏟除。切縫的位置應(yīng)離開(kāi)厚度變小的轉(zhuǎn)折點(diǎn)至少1 m以上，應(yīng)沿著路面縱軸垂直的方向平直地貫徹整個(gè)鋪層寬度，切深為鋪層厚度。3)在接槎處涂刷適量粘層油，如能對(duì)接縫垂直面用汽油噴燈適當(dāng)加熱，其粘結(jié)效果會(huì)更好。4)碾壓應(yīng)采用靜作用壓路機(jī)，可以采用斜向碾壓的方式，從中間向兩側(cè)依次分開(kāi)適當(dāng)重疊碾壓，碾壓應(yīng)逐步進(jìn)入松鋪層。待接縫處已完全壓到，可改用橫向碾壓，此時(shí)滾輪應(yīng)支承在已壓實(shí)冷路面上，采取逐步進(jìn)入熱鋪層的方式，直至整機(jī)在熱路面上橫壓。

4．2 縱向冷接縫

1)沿著冷接縫邊緣切去約50 mm～150 mm的未完全密實(shí)的混合料，也可在鋪層尚未完全冷卻時(shí)用鎬或切縫機(jī)刨去。2)碾壓應(yīng)從熱鋪層一邊開(kāi)始，讓壓路機(jī)滾輪騎跨在接縫上碾壓，滾輪的邊緣離接縫應(yīng)保持有150 cm左右的搭接量。3)在縱向冷接縫的接槎處涂刷適量的粘層油，以加強(qiáng)冷接的結(jié)合力。4)攤鋪機(jī)在攤鋪第一道鋪層時(shí)必須走直，在攤鋪第二道鋪層時(shí)，應(yīng)搭接在冷路面上，重疊量應(yīng)嚴(yán)格控制在25 cm～40 cm范圍內(nèi)。

4．3 縱向熱接縫

1)上、下層的縱向熱接縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)至少15 cm以上，表面層的熱接縫宜設(shè)在路面車道的標(biāo)志線部位，同時(shí)注意相鄰兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后相距宜不超過(guò)15 m，以確?；旌狭系臄備仠囟然疽恢?。

2)相鄰兩臺(tái)攤鋪機(jī)的鋪層應(yīng)留有25 cm～30 cm的重疊度，重疊度不宜太大以免影響接縫處的平整度。第二臺(tái)隨后攤鋪機(jī)的熨平板騎跨在已鋪鋪層上，其側(cè)擋板的高程應(yīng)保持與領(lǐng)頭的第一臺(tái)攤鋪機(jī)熨平板底面相同的高程。

3)應(yīng)在接縫形成后盡快碾壓，應(yīng)先碾壓領(lǐng)頭攤鋪機(jī)鋪層鄰近接縫處的混合料，壓路機(jī)應(yīng)沿著離開(kāi)鋪層邊緣150 cm的縱向線進(jìn)行碾壓，然后再騎跨在接縫上碾壓第二遍。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)熱拌瀝青混合料施工方案與注意要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)論述，得出如下結(jié)論:

1)一個(gè)完備的熱拌瀝青混合料的施工方案應(yīng)該包括施工前準(zhǔn)備、混合料的運(yùn)輸、攤鋪與壓實(shí)方案，以及接縫處理。

2)施工前的準(zhǔn)備是完成熱拌瀝青混合料施工的先決條件，運(yùn)輸、攤鋪與壓實(shí)是完成熱拌瀝青混合料施工的核心任務(wù)，接縫處理是關(guān)鍵。

3)熱拌瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是瀝青路面施工中非常重要的一個(gè)工序，其施工質(zhì)量的好壞與瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量和使用壽命密切相關(guān)。

［1］孫 潔．熱拌瀝青混合料施工壓實(shí)過(guò)程中溫度場(chǎng)變化規(guī)律研究［D］．長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士論文，2009．

［2］劉軼凡．施工壓實(shí)階段熱拌瀝青混合料的粘彈塑性流變模型研究［D］．長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士論文，2009．

［3］陳新軒．輪胎壓路機(jī)壓實(shí)熱拌瀝青混合料的機(jī)理和作用［J］．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003(5):49-51．

［4］高濤濤，張金雷．計(jì)算機(jī)模擬熱拌瀝青混合料的壓實(shí)［J］．中外公路，2011(4):240-245．

［5］孫忠寧，柴福斌，李 剛，等．法國(guó)熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法［J］．中外公路，2009(3):362-366．