灌入式瀝青混凝土SFAC-20的設計及施工工藝控制

陸旭峰

（海門東方路橋工程有限公司，江蘇海門226100））

灌入式瀝青混凝土SFAC-20的設計及施工工藝控制

陸旭峰

（海門東方路橋工程有限公司，江蘇海門226100））

針對南通市2014年養(yǎng)護大中修工程LMSG5標灌入式復合路面技術(shù)要求，對SFAC-20的設計及施工工藝控制進行了詳細試驗。試驗結(jié)果表明，所有試驗、檢測結(jié)果均滿足要求。

灌入式瀝青混凝土；SFAC-20；設計；施工；控制

0　引言

隨著經(jīng)濟和社會的飛速發(fā)展，我國的交通事業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，灌入式瀝青混凝土SFAC-20的應用也越來越廣泛。灌入式復合路面是結(jié)合水泥路面和瀝青路面特點，形成的一種新型的路面，它是指在基體瀝青混合料（空隙率20%～28%）路面中，灌注以灌入材料為主要成分的灌入材料而形成的復合路面，其通過骨料之間的相互嵌擠作用和灌注式的灌入材料共同形成材料強度，提高了結(jié)構(gòu)層抵抗荷載作用的能力，具有“剛?cè)岵钡奶攸c。因此，本文針對南通市2014年養(yǎng)護大中修工程LMSG5標灌入式復合路面技術(shù)要求，對SFAC-20的設計及施工工藝控制進行了詳細試驗。試驗結(jié)果表明，所有試驗結(jié)果均滿足要求。筆者希望，本文所論述的方式方法可以為相關(guān)的工程實踐提供相應的參考意見。

1　SFAC-20目標配合比設計

1.1基體瀝青混合料設計

首先采用的集料、礦粉、瀝青的密度試驗結(jié)果見表1所列，各種集料及礦粉的篩分結(jié)果見表2所列。

表1　集料及瀝青密度試驗結(jié)果一覽表

按照篩分結(jié)果進行級配調(diào)試，結(jié)果見表3所列。

1.2基體瀝青混合料試驗

再次按照篩分結(jié)果進行級配調(diào)試，采用初試油石比3.0%及±0.3%，以馬歇爾擊實（正反50次）成型試件，并記錄試驗結(jié)果。根據(jù)試驗結(jié)果，綜合考慮馬歇爾試件空隙率、穩(wěn)定度等性能指標要求。該項目標配合比設計的最佳油石比取值3.0%。最后，由于基體瀝青混合料空隙率大，因此需要對基體瀝青混合料進行析漏和飛散試驗。

采用初試油石比3.0%及±0.3%，以馬歇爾擊實（正反50次）成型試件，試驗結(jié)果匯總于表4。

由于基體瀝青混合料空隙率大，因此需要對基體瀝青混合料進行析漏和飛散試驗，試驗結(jié)果如表5、表6所列。

SFAC-20配合比設計結(jié)果如表7所列。

2　SFAC-20生產(chǎn)配合比設計

2.1生產(chǎn)配合比調(diào)試

首先進行生產(chǎn)級配調(diào)試，此次南通市2014年養(yǎng)護大中修工程LMSG5標下面層采用石灰?guī)r集料，對拌和樓熱料倉取出的集料進行了密度和篩分試驗，并記錄試驗結(jié)果，之后按照篩分結(jié)果進行生產(chǎn)級配調(diào)試。

然后分別用2.7%、3.0%、3.3%的油石比進行馬歇爾試驗，測定各組試件的穩(wěn)定度、流值、空隙率等指標，并確定各組對應的最大理論相對密度。試驗中合成表觀相對密度為2.725，合成毛體積相對密度為2.696。據(jù)馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果，由穩(wěn)定度、流值、空隙率、VMA、飽和度與油石比的關(guān)系，根據(jù)目標配合比的最佳油石比，并結(jié)合交通、氣候特點，經(jīng)論證予以取用，最終得出生產(chǎn)配合比最佳油石比為3.0%。

表2　下面層石灰?guī)r礦料篩分結(jié)果一覽表

表3　級配調(diào)試結(jié)果一覽表

表4 馬歇爾試驗體積性質(zhì)技術(shù)指標表

表5 （浸水）飛散試驗結(jié)果一覽表（單位：%）

表6　析漏試驗結(jié)果一覽表（單位：%）

表7　灌入式復合路面瀝青混合料設計配比一覽表

通過水泥砂漿性能試驗證明，按照水泥：砂：礦粉：水=1：0.4：0.7拌合的水泥砂漿能滿足灌入式復合路面SFAC-20的要求，可以應用到灌入式復合路面SFAC-20混合料中。

2.2灌入式復合路面性能驗證

灌入式復合路面指在大空隙基體瀝青混合料中（空隙率為20%～28%），灌入以水泥為主要成分的特殊漿劑而形成的路面，具有高于水泥混凝土的柔性和高于瀝青混凝土的剛性的特點。在灌入式復合路面室內(nèi)性能驗證中，試件按下列步驟成型：

首先成型基體瀝青混合料試件，待試件冷卻后，灌入已完成配比設計的水泥砂漿到已成型的灌入式復合瀝青混合料試件。在制作中，需要注意觀察試件底部，確認砂漿已填充滿基體瀝青混合料空隙，然后將試樣放在標準養(yǎng)護條件下（溫度20±1℃，濕度90%）養(yǎng)護7d。最后取出試件按照瀝青混合料相關(guān)試驗規(guī)程進行性能驗證試驗。

2.3生產(chǎn)配合比設計結(jié)果

SFAC-20配合比設計結(jié)果如表8所列，其馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果如表9所列。

表8 灌入式復合路面瀝青混合料設計配比一覽表

表9　SFAC-20生產(chǎn)配合比馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果一覽表

就這樣，對南通市2014年養(yǎng)護大中修工程LMSG5標下面層灌入式復合路面SFAC-20進行了生產(chǎn)配合比設計，并在生產(chǎn)配合比設計成功的基礎(chǔ)上進行了試拌，所有試驗結(jié)果均滿足要求。

3　灌入式復合路面施工

灌入式復合路面施工分為兩部分，首先鋪筑基體瀝青混合料，然后拌制灌入材料并進行灌漿形成灌入式復合路面。

3.1基體瀝青混合料的生產(chǎn)

基體瀝青混合料的礦料級配應符合生產(chǎn)配合比的控制范圍要求?；旌狭蠟r青用量：控制在生產(chǎn)油石比-0.2%、+0.2%；瀝青混合料必須在瀝青拌和廠采用拌和機械拌制，拌和廠的設置除應符合國家有關(guān)環(huán)境保護、消防、安全等外，各種礦料必須經(jīng)抽檢合格后方可進場，應分倉堆放。堆放各種礦料的地坪必須硬化，并且有良好的排水系統(tǒng)。瀝青混合料應采用間隙式拌和機拌和，拌和機應有防止礦粉飛揚散失的密封性能及除塵設備，并有檢測拌和溫度的裝置和自動打印裝置。在拌和過程中應逐盤打印瀝青及各種礦料的用量、拌和溫度，并定期對拌和樓的計量和測溫進行校核。每天應用拌和總量檢驗礦料的配比和瀝青含量的誤差。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。在生產(chǎn)中，先干拌5～10s，加入瀝青濕拌35～40s。

3.2基體瀝青混合料的攤鋪

混合料必須采用機械攤鋪機，在攤鋪前應檢查確認下層的質(zhì)量，質(zhì)量不合格時，不得進行鋪筑作業(yè)。攤鋪機應調(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；進行作業(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。宜采用移動式自動找平基準裝置。攤鋪機的攤鋪速度應調(diào)節(jié)至與供料、壓實速度相平衡，保證連續(xù)不斷地均衡攤鋪，中間不停頓。瀝青路面的松鋪系數(shù)應根據(jù)試鋪段確定，一般為1.05～1.10。攤鋪過程中應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，達不到要求時，應立刻進行調(diào)整。

3.3灌入式復合路面碾壓

灌入式復合路面是在基體瀝青混合料中填充灌入材料而形成的路面結(jié)構(gòu)，因此在大空隙基體瀝青混合料的鋪設中要嚴格控制骨架空隙率、平整度等方面的質(zhì)量管理，選擇合適的壓實機械和碾壓次數(shù)。有條件的話，盡量選用寬幅攤鋪設備，這樣可以減少接縫痕跡，保證路面平整度。為防止表面堵塞而影響填充灌入材料的滲入，初壓和復壓時基體瀝青混合料的鋪設以雙鋼輪壓路機為宜，不宜使用膠輪壓路機作為碾壓工具，一般不使用振動壓實。碾壓次數(shù)可比普通瀝青混合料少一遍，但是當混合料溫度降到80℃左右時要進行整平碾壓，以消除輪跡。

3.4灌入材料的灌入

在路面溫度降至50℃以下后，首先鉆芯取樣，測定已鋪灌入式復合路面基體瀝青混合料的空隙率。以此作為控制灌入材料用量與技術(shù)指標設計的參數(shù)，控制灌入材料的流動度，以保證灌入材料的滲入。滲透用灌入材料的使用數(shù)量，根據(jù)滲透深度、基體開級配瀝青混合料的空隙率及砂漿損失率等因素計算確定，其中：砂漿損失率一般為10%～15%左右。當確認鋪設的大空隙基體瀝青混合料己冷卻至50℃以下后，將設計用量的灌入材料攪拌完畢后盡快灌漿，一般應在攪拌后的5～15min內(nèi)進行，以免影響灌入材料的滲透效果。因此，灌入式復合路面要求各工序之間的銜接一定要更加迅速、緊湊。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗，灌漿時，應將灌入材料反復在大空隙基體瀝青混合料鋪裝層表面攤鋪，并使用橡膠路耙反復拖拉使其自然漫透。為了使灌入的灌入材料更加均勻、密實，當路面有縱向坡度時，要從低處向高處撒鋪砂漿，以防止灌入材料因為快速流動而造成滲透效果不好。為了更好地讓灌入材料灌入至基體瀝青，需采用平板夯進行輔助施工，施工時需注意振動設備來回振搗，直到將灌入的砂漿振動到不再向下流動時為止。

4　結(jié)語

綜上所述，對南通市2014年養(yǎng)護大中修工程LMSG5標下面層灌入式復合路面SFAC-20所進行的設計與施工，任何一個環(huán)節(jié)都應本著嚴謹、科學的態(tài)度，以不斷提高路面的施工質(zhì)量。

U416.217

B

1009-7716（2015）05-0186-03

2015-02-04

陸旭峰（1977-），男，江蘇南通人，工程師，從事路橋工程設計與施工工作。