保障瀝青路面功能性使用性能之輔助施工工藝

周 旋

(貴州省遵義公路管理局,貴州 遵義 563000)

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保障瀝青路面功能性使用性能之輔助施工工藝

周 旋

(貴州省遵義公路管理局,貴州 遵義 563000)

根據(jù)瀝青路面的特點(diǎn)，從改善集料加工工藝、提高攪拌設(shè)備性能、防治交叉施工污染等方面，探討了保障瀝青路面功能性使用性能的輔助施工工藝，從而使瀝青路面達(dá)到表面平整、行車舒適、耐磨等要求。

瀝青路面，集料，攪拌設(shè)備，結(jié)構(gòu)性能

瀝青路面的特點(diǎn)是表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、耐磨性高、震動(dòng)小、噪聲低、施工周期短,結(jié)構(gòu)性能滿足高溫穩(wěn)定性,低溫抗裂性,水穩(wěn)定性以及疲勞特性等。因此，截止2015年年底，在我國(guó)通車總里程已達(dá)11.145萬(wàn)km的高速公路中， 90%以上的路面是瀝青路面。而在瀝青路面施工過(guò)程中，對(duì)其平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、車轍、摩擦系數(shù)等功能性使用性能指標(biāo)的把控，卻是施工技術(shù)人員較多關(guān)注的問(wèn)題。而前場(chǎng)施工設(shè)備的優(yōu)化組合、施工工藝精細(xì)化等主體施工技術(shù)，已有眾多業(yè)者進(jìn)行了較多的研究。本文旨在從改善集料加工工藝、提高攪拌設(shè)備性能、防治交叉施工污染等輔助施工工藝方面進(jìn)行總結(jié)與分析，為瀝青路面前場(chǎng)施工的工程質(zhì)量滿足功能性使用性能指標(biāo)要求，從而為其結(jié)構(gòu)性能做好基礎(chǔ)保障。

1 改善集料加工工藝

1.1 混合料級(jí)配組成

筆者從業(yè)地域貴州遵義地區(qū)高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層一般設(shè)計(jì)為AC-13上面層+AC-20中面層+AC-25下面層，施工技術(shù)規(guī)范對(duì)其混合料級(jí)配規(guī)定見(jiàn)表1。級(jí)配組成是瀝青混合料最重要的技術(shù)指標(biāo)，直接影響著瀝青路面的功能性使用性能,從而影響其結(jié)構(gòu)性能。諸如車轍、早期水損害等無(wú)不與混合料的級(jí)配不良有關(guān)。

表1 瀝青面層三種瀝青混合料的級(jí)配范圍

1.2 集料顆粒不良性狀危害分析

瀝青路面集料顆粒應(yīng)為表面紋理粗糙、破碎面盡量多、粒形接近立方體。但是，在生產(chǎn)實(shí)踐中不易滿足要求，粗集料針片狀含量嚴(yán)重超標(biāo)，細(xì)集料棱角性極差及含泥量過(guò)大等現(xiàn)象層出不窮。針片狀集料在瀝青路面結(jié)構(gòu)層中受荷載作用后易斷裂，瀝青混合料級(jí)配將細(xì)化，結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度降低，導(dǎo)致路面早期破壞；棱角性差的集料會(huì)使瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度增速緩慢，影響瀝青路面的抗車轍能力；含泥量(亦即砂當(dāng)量)大的集料將減弱瀝青與其粘附性，從而降低路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度和抗水損能力。

1.3 改善集料加工工藝

要解決混合料不良級(jí)配、集料顆粒不良性狀問(wèn)題，應(yīng)從優(yōu)化加工過(guò)程這一環(huán)節(jié)入手，以四級(jí)破碎法改善這一現(xiàn)狀，闡述如下：1)一級(jí)破碎：采用顎式破碎機(jī)將大塊石破碎成較小尺寸的石塊。2)二級(jí)破碎：采用圓錐式破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎。3)三級(jí)破碎：采用反擊式破碎機(jī)以降低粗集料針片狀含量。4)四級(jí)破碎：采用立柱式?jīng)_擊破碎機(jī)對(duì)細(xì)集料整形,同時(shí)提高細(xì)集料的棱角性系數(shù)。經(jīng)過(guò)以上過(guò)程可以在一定程度上改善原集料在生產(chǎn)破碎過(guò)程中出現(xiàn)的粗集料針片狀含量超標(biāo),細(xì)集料棱角性差,含泥量過(guò)大等問(wèn)題,從而改善瀝青路面的功能性使用性能,保證瀝青路面在使用過(guò)程中結(jié)構(gòu)性能滿足規(guī)定要求。

2 提高攪拌設(shè)備性能

2.1 間歇式攪拌設(shè)備的配置與其優(yōu)缺點(diǎn)

瀝青混合料攪拌設(shè)備在瀝青路面施工的過(guò)程中扮演著重要的角色，是瀝青路面施工的關(guān)鍵設(shè)備之一。瀝青混合料攪拌設(shè)備從工藝流程分可分為連續(xù)式和間歇式攪拌設(shè)備兩種類型。雖然市場(chǎng)上瀝青混合料的攪拌設(shè)備類型較多，但總的來(lái)說(shuō)，攪拌設(shè)備均應(yīng)具有以下基本功能：1)集料的烘干、加熱和溫度的控制；2)各種規(guī)格的礦料、礦粉、瀝青以及各種添料的計(jì)量控制；3)混合料的拌合；4)揚(yáng)塵處理系統(tǒng)。由于各拌合設(shè)備結(jié)構(gòu)與拌合工藝之間存在較大的差異，導(dǎo)致各設(shè)備在使用條件和適用范圍存在很大差別。此處僅以筆者就業(yè)單位所使用間歇式攪拌設(shè)備為例分析如下。間歇式攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。

間歇式攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得混合料的級(jí)配能夠得到保證；集料和礦料計(jì)量準(zhǔn)確性有保障，混合料中礦料的級(jí)配穩(wěn)定性有很大的提高；熱料倉(cāng)的骨料經(jīng)過(guò)烘干筒處理，殘余含水率小，計(jì)量更精確；攪拌設(shè)備采用雙臥軸強(qiáng)制拌合，又結(jié)合了集料的級(jí)配特性及瀝青含量的高低進(jìn)行調(diào)整，拌合均勻性得到很好的保證；分別計(jì)量、分批次拌合的特點(diǎn)使得施工時(shí)混合料配合比的更換更為方便。

同時(shí)，作為現(xiàn)階段施工最常用的瀝青混合料攪拌設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，零部件數(shù)量較多；塔式結(jié)構(gòu)和大容積的熱料倉(cāng)使得設(shè)備高度增加；攪拌器的內(nèi)襯板磨損后要更換。

2.2 提高間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備性能

瀝青混合料攪拌設(shè)備的工作能力由設(shè)備的性能直接決定，進(jìn)而決定著公路的功能性使用性能與結(jié)構(gòu)性能。為滿足公路使用過(guò)程中的性能要求，首先規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工況為：環(huán)境溫度20 ℃，冷料含水率5%，熱料出料溫度160 ℃。在這一標(biāo)準(zhǔn)工況下，攪拌設(shè)備需要達(dá)到以下幾點(diǎn)性能要求：1)攪拌設(shè)備的攪拌生產(chǎn)量不低于其規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值的5%；2)攪拌設(shè)備在其所標(biāo)定的生產(chǎn)率下，每噸的熱骨料耗油應(yīng)小于7 kg；3)篩分裝置在其所標(biāo)定的生產(chǎn)率下，篩分效率大于85%，混倉(cāng)率小于15%；4)稱量裝置準(zhǔn)確度：骨料秤誤差0.5%，瀝青秤誤差0.5%；計(jì)量系統(tǒng)配料誤差：粉料配料誤差0.5%，骨料配料誤差1.5%，瀝青配料誤差0.1%；5)熱骨料的出料溫度在采用溫度自動(dòng)控制時(shí)，宜控制在設(shè)定溫度6 ℃之內(nèi)；6)環(huán)境溫度大于15 ℃，風(fēng)力小于4級(jí)時(shí)，24 h降溫6 ℃；7)環(huán)保的幾點(diǎn)要求：煙囪的排塵濃度應(yīng)為500 mg/Nm3；排出的煙塵黑度為格林曼Ⅰ級(jí)；室內(nèi)噪聲宜控制在70 dB(A)，環(huán)境噪聲宜控制在80 dB(A)。

滿足以上幾點(diǎn)性能要求的拌合設(shè)備在瀝青混合料拌合過(guò)程中，可以提高瀝青混合料的拌合效率，改善混合料的拌合結(jié)果，從而為瀝青路面的功能性使用性能提供支持，也將從過(guò)程中把握與控制路面最終的結(jié)構(gòu)性能的要求。

3 防治交叉施工污染

當(dāng)前社會(huì),綠色環(huán)保作為時(shí)代主題已經(jīng)在越來(lái)越多的領(lǐng)域指導(dǎo)著各方面的社會(huì)建設(shè)。作為基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的道路工程，應(yīng)將綠色環(huán)保納入施工環(huán)節(jié)考慮的首要問(wèn)題。交叉污染作為施工過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題，更應(yīng)該將其作為施工過(guò)程中嚴(yán)格把控的關(guān)鍵一環(huán)，避免因污染導(dǎo)致出現(xiàn)常見(jiàn)路面病害。瀝青路面的結(jié)構(gòu)一般為多層連續(xù)體，層間污染會(huì)破壞路面的整體性和連續(xù)性，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的早期破壞。因此，瀝青路面施工過(guò)程中，防治交叉施工污染是至關(guān)重要的，各參建單位在交叉施工時(shí)應(yīng)樹立路面的“零污染”理念，加強(qiáng)對(duì)各自施工作業(yè)人員的防污染宣傳教育，對(duì)施工班組進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底。

3.1 路緣石和縱向溝施工污染防治

1)路肩塊、路緣石、中分帶滲水溝、超高段縱向排水溝、邊部排水溝應(yīng)與路面基層同步施工，瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工前已完工。2)路肩塊、路緣石、中分帶滲水溝、超高段縱向排水溝、邊部排水溝若確因特殊情況未能在瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工前完工，需要后續(xù)施工的，應(yīng)緊靠施工作業(yè)面鋪設(shè)橫向不小于4 m寬、縱向不小于施工段落長(zhǎng)度的防水土工布，混凝土、砂漿應(yīng)采用集中拌制供應(yīng)，砂漿到場(chǎng)后應(yīng)采用移動(dòng)式存放車集中存放。

3.2 機(jī)電施工污染防治

1)機(jī)電材料、設(shè)備等的外包裝拆卸后，所有污染物應(yīng)及時(shí)清除，不得滯留施工現(xiàn)場(chǎng)。2)路面結(jié)構(gòu)層已完工段落的橫向管線溝槽的混凝土回填施工，應(yīng)在溝槽兩側(cè)鋪設(shè)橫向不小于4 m寬的防水土工布或彩條布，堆放混凝土前還應(yīng)鋪墊橫向不小于4 m寬的鐵皮板。

3.3 交通安全施工污染防治

1)施工車輛進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層已完工的段落前，應(yīng)將車輪清理干凈，防止泥土帶入。2)路面結(jié)構(gòu)層已完工段落的中央分隔帶和邊部波型梁護(hù)欄立柱，若需開挖澆筑混凝土基礎(chǔ)，開挖前應(yīng)緊靠施工作業(yè)面鋪設(shè)不小于廢方堆積面積1.5倍的防水土工布或彩條布，堆放混凝土前還應(yīng)鋪墊橫向不小于4 m寬的鐵皮板。若采用樁機(jī)打入波型梁護(hù)欄立柱，打入前應(yīng)緊靠施工作業(yè)面鋪設(shè)不小于2 m寬的彩條布。

交叉施工污染是當(dāng)前施工過(guò)程中不被重視的環(huán)節(jié)之一，但是這一問(wèn)題卻影響著路面的功能性使用性能，進(jìn)而影響瀝青路面的結(jié)構(gòu)性能。在施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)路緣石和縱向溝施工污染防治，機(jī)電施工污染防治，交通安全施工污染防治等常見(jiàn)污染進(jìn)行防治，樹立零污染施工，綠色環(huán)保施工的新理念，將極大改善后期瀝青路面的功能性使用性能和結(jié)構(gòu)性能，使其滿足使用要求。

4 結(jié)語(yǔ)

施工設(shè)備的優(yōu)化組合、施工工藝的精細(xì)化，固然是使高速公路瀝青路面施工質(zhì)量滿足功能性使用性能的重要保證。但是也應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到，其輔助施工工藝，包括改善集料加工工藝、提高攪拌設(shè)備性能、防治交叉施工污染，也是把控高速公路瀝青路面平整度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度、車轍、摩擦系數(shù)等指標(biāo)滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)保證，從而保證瀝青路面的功能性使用性能和結(jié)構(gòu)性能滿足使用要求。

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The auxiliary construction technology to ensure the functional and performance of asphalt pavement

Zhou Xuan

(ZunyiGuizhouHighwayAdministration,Zunyi563000,China)

According to the characteristics of asphalt pavement, from the improvement of aggregate process, improvement of mixing equipment performance, prevention of cross construction pollution and other aspects, discussed the auxiliary construction process to ensure the functional and performance of asphalt pavement, make the asphalt pavement to gain surface flatten, driving comfort, wear-resistant and other requirements.

asphalt pavement, aggregate, mixing equipment, structural performance

1009-6825(2016)20-0134-03

2016-05-08

周 旋(1962- ),男,高級(jí)工程師

U416.217

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