公路工程密級(jí)配瀝青混凝土路面表層的施工技術(shù)

錢忠友

（江蘇中瑞路橋建設(shè)有限公司，江蘇泰州225300）

公路工程密級(jí)配瀝青混凝土路面表層的施工技術(shù)

錢忠友

（江蘇中瑞路橋建設(shè)有限公司，江蘇泰州225300）

在公路施工過(guò)程中，瀝青路面表層存在早期損害的問(wèn)題，從瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)和原材料以及瀝青混凝土施工碾壓等方面對(duì)公路工程密級(jí)配混凝土路面表層的施工技術(shù)進(jìn)行探討，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

公路工程；密級(jí)配；瀝青混凝土路面表層；施工技術(shù)

0　前言

當(dāng)前，我國(guó)公路交通量不斷增加，汽車輪胎壓力和汽車軸載壓力不斷提升，對(duì)公路瀝青路面施工的質(zhì)量要求日益提升。在各種外界因素的影響下，剝落、泛油、車轍等路面病害問(wèn)題不斷出現(xiàn)。導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)主要和設(shè)計(jì)、材料以及路面的壓實(shí)施工技術(shù)有關(guān)。本文通過(guò)實(shí)際案例對(duì)公路工程密集級(jí)配瀝青混凝土路面表層的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1　工程簡(jiǎn)介

某公路工程總施工長(zhǎng)度為18 km，公路主行車道為瀝青混凝土路面，基層為厚度為36 cm的水泥穩(wěn)定碎石，由于公路通行車輛中重載貨車的數(shù)量比較多，對(duì)施工材料和瀝青路面的施工要求比較高。在施工的過(guò)程中，除了要考慮級(jí)配瀝青混凝土路面的配合比，路面的耐久性和抗車轍性，還需要考慮路面的低溫抗裂性。

2　瀝青混凝土路面混合料配合比設(shè)計(jì)

2.1選擇混合料

為了保證瀝青混合料的的質(zhì)量，降低瀝青路面出現(xiàn)泛油、車轍、剝落等問(wèn)題，需要將礦料的原材料控制好，根據(jù)混合料的體積指標(biāo)選擇瀝青和礦料級(jí)配，保證設(shè)計(jì)出的瀝青混合料可以達(dá)到規(guī)定要求，提高瀝青混合料的質(zhì)量。

2.2礦料的設(shè)計(jì)

在瀝青混合料中礦料占到了總材料的95%，礦料的物理性能和質(zhì)量對(duì)路面的性能有較大的影響。根據(jù)相關(guān)規(guī)范的要求，礦料設(shè)計(jì)時(shí)需要滿足以下要求：（1）保證礦料無(wú)塑性。公路施工中，瀝青混合料的顆粒成分會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的體積膨脹，在水的影響下，會(huì)導(dǎo)致礦料和瀝青膜之間出現(xiàn)剝離。在2014新版《高速公路瀝青路面作業(yè)規(guī)程》中要求直徑低于0.076 mm的顆粒塑性指數(shù)小于4，要求礦料的親水系數(shù)低于1，礦料的含水量不大于1%，外觀不允許出現(xiàn)團(tuán)粒結(jié)塊的情況。經(jīng)試驗(yàn)確定，每盤(pán)回收粉的使用量占礦粉總量的1/4。（2）對(duì)礦料中有害成本的含量進(jìn)行控制。將軟石含量控制在5%以內(nèi)，土塊的含量控制在1%以內(nèi)。（3）在瀝青混合料中，直徑小于0.075 mm的礦料會(huì)影響瀝青混合料的性能，對(duì)于這一部分礦料需要考慮粗細(xì)集料的粉塵含量。雖然粗細(xì)集料中粉塵的含量比較小，但是對(duì)混合料填充比例的影響非常大，通常情況下，要將0.075 mm瀝青含量和填充材料之間的粉膠比控制在1.0～1.3之間［1］。（4）由于礦料中天然砂的質(zhì)量會(huì)發(fā)生較大的變化，并且在天然砂中含有有害物質(zhì)，影響公路質(zhì)量。本公路工程施工過(guò)程中，將天然砂的含量控制在15%～21%之間。（5）由于集料的顆粒形狀會(huì)對(duì)混合料的內(nèi)摩擦阻力造成影響，對(duì)于顆粒直徑在4.75 mm以上的部分，需要將集料含量控制在90%以上。

2.3礦料級(jí)配的設(shè)計(jì)

在公路工程施工中，瀝青混合料的礦料級(jí)配會(huì)對(duì)混凝土的性能和體積指標(biāo)造成比較大的影響。并且對(duì)混合料鋪筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象和壓實(shí)情況有較大的影響。在對(duì)礦料級(jí)配進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，0.45次方級(jí)配曲線圖具有良好的評(píng)價(jià)作用。根據(jù)此曲線圖可以更加直觀的對(duì)混合料的級(jí)配進(jìn)行評(píng)價(jià)［2］。在級(jí)配圖中，礦料級(jí)配的最大密實(shí)度線為原點(diǎn)和最大粒徑點(diǎn)的連線。礦料曲線和此線的距離遠(yuǎn)近，直接影響著礦料間的空隙。所以在設(shè)計(jì)礦料級(jí)配時(shí)，利用SUPEPRPAVE體積法進(jìn)行0.45次方級(jí)配曲線圖上呈S形走向的混合料類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖1。

圖1　礦料的級(jí)配曲線圖

2.4選擇瀝青膠結(jié)材料

在選擇瀝青膠結(jié)料時(shí)，需要根據(jù)工程的所處地區(qū)的工程條件進(jìn)行確定。按照《新版公路瀝青施工規(guī)范》要求膠結(jié)材料的針入度為25℃/0.1 mm控制在60～80之間，10℃/cm延度控制在20以上，15℃延度/cm控制在100以上，質(zhì)量變化控制在0.8%左右，閃點(diǎn)在260℃以上。本工程使用AH-70#石油瀝青進(jìn)行施工，將混凝土的擊實(shí)溫度控制在138℃～145℃，考慮到我國(guó)當(dāng)前的瀝青技術(shù)指標(biāo)中對(duì)于低溫情況下瀝青的指標(biāo)還不夠明確，本工程中增加了延伸度的相關(guān)指標(biāo)，要求AH-70#的石油瀝青在4℃下。

3　瀝青混凝土路面重要施工內(nèi)容的質(zhì)量控制

3.1控制黏層的施工質(zhì)量

工程施工過(guò)程中，噴過(guò)透層油之后才可以攤鋪瀝青混凝土。噴灑透層油時(shí)，要求在基層碾壓成型后沒(méi)有完全硬化的情況下進(jìn)行施工［3］。噴灑量控制在0.91L/m2。在進(jìn)行透層油的澆灑前，先將路面打掃干凈，使用塑料薄膜和路緣石對(duì)構(gòu)造進(jìn)行保護(hù)。施工時(shí)如果遇到降雨、大風(fēng)天氣，不可進(jìn)行透層瀝青的澆筑施工。透層油要均勻噴灑，噴灑后不能流淌，不能在路基表層形成油膜。對(duì)于鋪筑過(guò)程中沒(méi)有鋪筑到的透層，要清除沒(méi)有滲入到基層中的瀝青。在瀝青層間要噴灑黏層油以便提高瀝青加鋪層之間的粘結(jié)力。黏層油使用瀝青灑布車進(jìn)行噴灑施工，噴灑的過(guò)程中要保證噴灑量以及車輛行駛的穩(wěn)定性，要保證噴灑量的均勻性，使用人工處理的方法對(duì)邊角進(jìn)行涂刷。需要注意的是當(dāng)遇到陰雨天氣、路面有污染物、氣溫較低的情況時(shí)，不允許進(jìn)行布灑施工。黏層油灑布結(jié)束后，要等到水分完全蒸發(fā)以后才可以進(jìn)行瀝青混凝土的鋪筑施工。

3.2瀝青混合料的施工控制

工程在施工過(guò)程中，使用機(jī)械集中拌合的方法進(jìn)行攪拌，將集料的加熱溫度控制在195℃～220℃之間，然后使用熱料提升都將集料運(yùn)送到振動(dòng)篩。使用33.5 mm、19 mm、13.3 mm、5 mm四種規(guī)格的網(wǎng)篩篩選后儲(chǔ)存到熱礦倉(cāng)中，使用導(dǎo)熱油將瀝青加熱到160℃～165℃，礦粉吹入攪拌時(shí)，要求礦料顆粒將瀝青完全包裹，結(jié)合料不存在塊狀、花白料以及粗細(xì)料離析的情況。將出廠瀝青混合料的溫度控制在175℃～185℃。

3.3瀝青運(yùn)輸?shù)臏囟瓤刂?/p>

（1）在運(yùn)送瀝青混合料時(shí)，要求每卸一斗混合料將汽車的位置移動(dòng)一次，杜絕了粗細(xì)集料離析的情況；（2）瀝青混合料運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，要求運(yùn)輸必須安全、快捷，要將瀝青混合料的溫度控制在160℃以上，檢查瀝青混合料的拌合質(zhì)量，當(dāng)溫度達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，不允許鋪筑。本工程施工過(guò)程中，為了避免拌合料被雨水淋濕，保證瀝青拌合料的溫度，使用油布在混合料的表面覆蓋，有效控制了瀝青混合料的溫度。

3.4瀝青混合料的的攤鋪

（1）本公路工程使用兩臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，攤鋪機(jī)之間的距離控制在16～20 m左右。在攤鋪過(guò)程中，將后面的攤鋪機(jī)放置在前一個(gè)攤鋪機(jī)的攤鋪好的混合料上，保持相同的振搗頻率進(jìn)行施工。使用這種方法進(jìn)行施工，可以減去一條施工縱縫，使混合料碾壓后的平整度達(dá)到規(guī)定要求。卸料車和后輪攤鋪機(jī)之間的距離保持在30 cm左右。

（2）施工過(guò)程中，不允許出現(xiàn)斷料的情況，為了避免送料板漏出，在待料時(shí)不可以攤鋪完機(jī)內(nèi)的混合料，保證料斗中存料足夠。對(duì)于因故障導(dǎo)致的斗內(nèi)拌合料結(jié)塊的情況，要將其鏟除后重新進(jìn)行鋪設(shè)。

（3）鋪料時(shí)，操作手要對(duì)熨平板進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，將攤鋪邊線控制好。

（4）檢測(cè)人員每間隔五米查看一次混合料的松鋪厚度，每個(gè)斷面要抽取三個(gè)檢查點(diǎn)，并將記錄工作做好，及時(shí)將檢查情況向操作手反饋。橫坡每間隔50 m檢查一次，定期查看施工路面的平整度。

（5）在攤鋪過(guò)程中，路面工要注意查看攤鋪的情況，對(duì)構(gòu)造接頭部位缺料、橫斷面不達(dá)標(biāo)、路面不平整、攤鋪后路面脫痕、局部混合料離析等問(wèn)題要向技術(shù)人員反映，并在技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行修補(bǔ)。

（6）為了避免瀝青混凝土施工對(duì)人行道站石和公路綠化帶造成影響，使用小型壓路機(jī)碾壓公路邊緣。

（7）在收料前，使用少量的柴油涂抹在料斗中，為了避免攤鋪過(guò)程中污染路面，使用塑料布鋪墊在攤鋪機(jī)下側(cè)。

（8）要保證路面平接縫的平順性和緊密型，以3～4 m/min的速度進(jìn)行攤鋪，為了保證攤鋪的平整度和攤鋪的厚度，使用平衡裝置進(jìn)行上面層的攤鋪，攤鋪過(guò)程中，不允許出現(xiàn)停機(jī)或者改變速度的情況。將攤鋪溫度控制在160℃以上，為了保證接縫口的順直性，使用厚度為4 cm的木條訂在總橫向接縫口。

（9）攤鋪底料前，使用鋼板覆蓋住雨水井，為了保證平整度，安排施工人員對(duì)雨水井的周圍進(jìn)行修補(bǔ)。

（10）在攤鋪路口時(shí)，為了保證攤鋪的均勻性和混合料的平整度，使用小型攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。

3.5混合料的碾壓施工

在瀝青混凝土路面碾壓施工時(shí)，要保證路面的平整度和壓實(shí)度達(dá)到規(guī)定要求。制定合理的碾壓步驟和碾壓組合方式。本工程在施工的過(guò)程中，使用論壇壓路機(jī)和鋼筒式靜壓路機(jī)組合的方式進(jìn)行施工，先使用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓兩次，然后再振壓兩次，再使用膠輪壓路機(jī)復(fù)壓4～6次左右，最后使用鋼輪壓路機(jī)碾壓3次。

3.6瀝青混凝土路面接縫處理

（1）本公路工程縫接縫的位置使用平接縫的方法進(jìn)行施工，通過(guò)設(shè)置擋板來(lái)對(duì)中縫進(jìn)行處理。選擇木條作為擋板材料，擋板的高度要和瀝青路面的設(shè)計(jì)厚度相同。在進(jìn)行另半幅施工前，需要清掃干凈縫的邊緣，并涂灑黏層瀝青。攤鋪后，要鏟去前半幅余留的混合料。

（2）對(duì)于縱向接縫位置，使用熱接縫的方法進(jìn)行施工。施工過(guò)程中，預(yù)留10～20 cm寬度的已鋪混合料不進(jìn)行碾壓。將其作為第二臺(tái)攤鋪碾壓機(jī)的高程基準(zhǔn)面。最后碾壓跨縫，將縫隙消除。

（3）由于工程上下層的橫向接縫都存在4.8 m以上的錯(cuò)位。在施工時(shí)，使用垂直的平接縫進(jìn)行上面層的施工。在進(jìn)行接縫的鋪筑施工時(shí)，先使用熱混合料鋪設(shè)在壓實(shí)部分，使混合料軟化，從而提高新混合料和舊混合料之間粘結(jié)程度［4］。不過(guò)在進(jìn)行碾壓之前，要鏟除之前預(yù)熱使用的混凝土材料。

（4）要將平面接縫壓實(shí)，保證接縫粘結(jié)的牢固度以及連接的平順性。施工完成后，使用尺子對(duì)路面的平整度進(jìn)行檢查。在路面沒(méi)有完全冷卻之前，將厚度不達(dá)標(biāo)的部分和平整度不達(dá)標(biāo)的部分刨除，確保下次施工連接角度為90°。

4　結(jié)論

本工程在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)、混合料的攪拌、壓實(shí)和鋪筑等進(jìn)行分析，并采取了合理的控制措施。工程施工完成后，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，施工效果良好，具有一定的借鑒價(jià)值。

［1］ 李安，何昌軒，陳李峰.密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料性能研究［J］.公路，2010（1）：130-134.

［2］ 袁玲，魏汝明，黃興，等.ATB-25混合料級(jí)配優(yōu)化設(shè)計(jì)與路用性能研究［J］.公路，2014（3）：139-145.

［3］ 耿紅斌，賈非，侯蕓.密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)控制［J］.公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014（5）：179-181.

U415

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1009-7716（2015）05-0147-03

2015-01-19

錢忠友（1971-），男，江蘇姜堰人，工程師，從事交通工程施工工作。