河南省安南高速公路高性能瀝青路面施工技術(shù)研究

【摘要】本文依托安南高速公路的實體工程，探討高性能熱拌瀝青混合料的設(shè)計、拌和、運輸及攤鋪碾壓過程中的質(zhì)量控制要點。

【關(guān)鍵詞】高性能瀝青路面；配合比設(shè)計；施工技術(shù)

一、概述

高性能瀝青路面（Superpave），采用了全新的瀝青混合料設(shè)計方法，即采用旋轉(zhuǎn)壓實儀成型試件，依據(jù)瀝青混合料初始、設(shè)計和最大旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)時的密實度以及在設(shè)計壓實次數(shù)時的空隙率、礦料間隙率、瀝青填隙率、填料與有效瀝青之比進(jìn)行瀝青混合料的組成設(shè)計。它在瀝青混合料組成設(shè)計時首先依據(jù)石料的性質(zhì)進(jìn)行級配組成設(shè)計，然后再進(jìn)行油石比的選擇。基于國外先進(jìn)設(shè)計理念，結(jié)合現(xiàn)有的試驗條件，推進(jìn)高性能瀝青路面（Superpave）施工技術(shù)在我省高速公路的應(yīng)用。

二、配合比設(shè)計

配合比設(shè)計包括目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計以及生產(chǎn)配合比驗證三個階段。由于技術(shù)及試驗設(shè)備限制，目標(biāo)配合比設(shè)計統(tǒng)一委托省交通科研院設(shè)計，并提供相關(guān)的馬歇爾試驗技術(shù)指標(biāo)。

根據(jù)工程實際使用的材料和設(shè)計配比要求，計算出材料配比，在室內(nèi)拌制瀝青混合料，用旋轉(zhuǎn)壓實機成型混合料試件，計算瀝青混合料的體積指標(biāo)應(yīng)滿足表1的規(guī)定，從而確定礦料的比例和最佳瀝青的用量。據(jù)此作為目標(biāo)配合比，供拌和樓冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用。

生產(chǎn)配合比設(shè)計由省交科院和承包商共同完成。交通科學(xué)研究院對生產(chǎn)配合比設(shè)計采用旋轉(zhuǎn)壓實方法進(jìn)行試驗驗證，以驗證生產(chǎn)配比級配是否滿足目標(biāo)級配設(shè)計要求。

三、施工準(zhǔn)備

1.瀝青路面上面層的施工工藝應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。

2.鋪筑上面層前，對中面層表面應(yīng)進(jìn)行徹底清掃，清除紋槽內(nèi)泥土雜物，風(fēng)干后均勻噴灑粘層瀝青，施工工藝按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.施工前應(yīng)對進(jìn)場的材料按批進(jìn)行抽檢，以保證材料質(zhì)量。

4.施工前應(yīng)對施工機具進(jìn)行全面檢查、調(diào)整，以保證設(shè)備處于良好狀態(tài)，特別是拌和樓、攤鋪機、壓路機的計量設(shè)備，如電子稱、自動找平裝置等必須進(jìn)行計量標(biāo)定的調(diào)校。

5.應(yīng)有充分的電源和備份設(shè)備，確保在一個施工工作日不致因停電或某一設(shè)備的故障，造成生產(chǎn)的中斷。

6.各種礦料必須分類堆放，不同集料應(yīng)分別放置在硬化場地的堆放場，防止被其它顆粒材料污染。

四、材料

1.瀝青

采用優(yōu)質(zhì)SBS改性瀝青。

2.粗集料

用于上面層的粗集料宜選用玄武巖或輝綠巖，粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)。

3.細(xì)集料

細(xì)集料可使用天然砂。

4.礦粉

Superpave瀝青混合料的礦粉宜采用石灰石加工而得。

五、瀝青混合料的拌制

1.瀝青混合料必須在瀝青拌和廠采用拌和機械拌制，拌和廠的選址應(yīng)符合國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、消防、安全等要求。1.瀝青混合料配比和級配。（1）瀝青混合料的礦料級配應(yīng)符合目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比的要求。（2）混合料瀝青用量：控制在生產(chǎn)油石比-0.1%，+0.2%。

2.瀝青混合料必須在瀝青拌和廠采用拌和機械拌制，拌和廠的設(shè)置除應(yīng)符合國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、消防、安全等外，還應(yīng)具備下列條件：（1）各種礦料應(yīng)分散堆放，不得混雜。（2）集料（尤其是細(xì)集料）、礦粉不得受潮，須設(shè)置防雨頂棚儲存。

3.瀝青混合料應(yīng)采用間隙式拌和機拌和，拌和機應(yīng)有防止礦粉飛揚散失的密封性能及除塵設(shè)備，并有檢測拌和溫度的裝置和自動打印裝置。

4.瀝青混合料拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結(jié)料為度。

5.拌和廠拌制的混合料應(yīng)均勻一致、無花白料、無結(jié)團(tuán)塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象，不符合要求不得使用。

7.混合料不得在儲料倉中儲存過夜。

六、瀝青混合料的運輸

1.混合料應(yīng)采用大噸位自卸車運輸，為防止瀝青與車廂板粘結(jié)，車廂側(cè)面板和底板可涂一薄層隔離劑，但不得有余液積聚在車廂底部。絕對不允許使用柴油和水的混合料作為隔離劑。

2.為了保證攤鋪溫度，運輸時必須采取加蓋棉被或苫布等保溫措施。每車到現(xiàn)場均應(yīng)測量混合料溫度，低于攤鋪溫度時，混合料不得卸車。

3.為了保證連續(xù)攤鋪，開始攤鋪時，現(xiàn)場待卸料車輛不得少于5輛。

4.在卸料時，運輸車輛不得撞擊攤鋪機，以保證攤鋪出的路面的平整度。

七、瀝青混合料的攤鋪

1.攤鋪前必須將工作面清掃干凈，如用水沖，必須曬干后才能進(jìn)行攤鋪作業(yè)。

2.混合料必須采用機械攤鋪機，在攤鋪前應(yīng)檢查確認(rèn)下承層的質(zhì)量，質(zhì)量不合格時，不得進(jìn)行鋪筑作業(yè)。攤鋪機應(yīng)調(diào)整到最佳狀態(tài)，使鋪面均勻一致，不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.進(jìn)行作業(yè)的攤鋪機必須具有自動調(diào)節(jié)厚度及找平的裝置，必須具有振動熨平板或振動夯等初步壓實裝置。下面層攤鋪應(yīng)采用鋼絲引導(dǎo)的高程控制方式，中面層攤鋪宜采用移動式自動找平基準(zhǔn)裝置。

4.改性瀝青混合料攤鋪溫度宜大于150℃，混合料溫度在卡車卸料到攤鋪機上時測量。當(dāng)路表溫度低于15℃時，不宜攤鋪Superpave瀝青路面混合料。

5.瀝青路面的松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)試鋪段確定，攤鋪過程中應(yīng)隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，達(dá)不到要求時，立刻進(jìn)行調(diào)整。

八、瀝青混合料的碾壓成型

1.高性能瀝青混合料應(yīng)在攤鋪后立即壓實，不應(yīng)等候。

2.混合料的壓實按初壓、復(fù)壓、和終壓三階段進(jìn)行，壓路機應(yīng)以≧5km/小時的速度進(jìn)行均勻的碾壓。初壓用10T或10T以上鋼輪壓路機緊隨攤鋪機碾壓，復(fù)壓應(yīng)在初壓完成后緊接著進(jìn)行，用16噸～25噸輪胎壓路機碾壓。終壓用較寬的鋼輪壓路機碾壓。壓路機的碾壓遍數(shù)及組合方式依據(jù)試鋪段確定。

3.現(xiàn)場混合料壓實度不小于實測最大理論密度的93%，不得大于97%，空隙率在3～7%之間。應(yīng)采用鉆孔法及核子密度儀檢測密度。

4.注意碾壓溫度和碾壓程序，不得將集料顆粒壓碎。碾壓終了溫度應(yīng)不低于90℃。

5.為了防止混合料粘輪，可在鋼輪表面均勻灑水使輪子保持潮濕，水中摻少量的清洗劑或其它隔離劑材料，不得摻加柴油、機油。要防止過量灑水引起混合料溫度的驟降。

6.壓路機靜壓時相鄰輾壓帶應(yīng)重疊15～20cm輪寬，振動時相鄰碾壓常重疊寬度不得超過15～20cm。要將驅(qū)動輪面對攤鋪機方向，防止混合料產(chǎn)生推移。壓路機的起動、停止必須減速緩慢進(jìn)行。

九、接縫

1.采用兩臺攤鋪機時的縱向接縫應(yīng)采用熱接縫，即施工時將已鋪混合料部分留下10～20cm寬暫不輾壓，作為后鋪部分的高程基準(zhǔn)面，然后再跨縫碾壓以消除縫跡。上、下層縱縫應(yīng)錯開15cm以上。

2.橫向施工縫應(yīng)采用平接縫，切縫時間宜在混合料尚未冷卻結(jié)硬之前進(jìn)行。原路面必須用切縫機鋸齊，形成垂直的接縫面，并用熱瀝青涂抹，然后用壓路機進(jìn)行橫向碾壓，輾壓時壓路機應(yīng)位于已壓實的面層上，錯過新鋪層15cm，然后每壓一遍，向新鋪層移動15～20cm，直至全部在新鋪層上，再改為縱向碾壓。如用其他碾壓方法，應(yīng)保證橫向接縫平順，緊密。3.應(yīng)特別注意橫向接縫處的平整度，切縫位置應(yīng)通過3m直尺測量確定。4.在施工縫及構(gòu)造物兩端連接處必須仔細(xì)操作保持緊密、平順。

十、開放交通及其他

1.Superpave瀝青路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時（最好隔夜），才可開放交通。2.當(dāng)攤鋪時遇雨或下層潮濕時，嚴(yán)禁進(jìn)行攤鋪工作，對未經(jīng)壓實即遭雨淋的瀝青混合料（已攤鋪）應(yīng)全部清除更換新料。

十一、結(jié)論

本文對高性能瀝青路面的配合比設(shè)計、原材料的要求、施工技術(shù)方法進(jìn)行了研究，為高性能瀝青混合料在我省的推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004

[2]《高性能瀝青路面實用手冊》江蘇科研院

[3]《公路工程集料試驗規(guī)程》JTG E42-2005

[4]《公路工程瀝青及瀝青混料試驗規(guī)程》JTG E20-2011