高性能瀝青混凝土施工技術(shù)研究

王偉峰/中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司

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高性能瀝青混凝土施工技術(shù)研究

王偉峰/中鐵七局集團(tuán)武漢工程有限公司

【摘 要】隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，路面工程的飛速發(fā)展，對(duì)高性能瀝青路面的要求也就越來(lái)越高，對(duì)施工技術(shù)的要求也就隨之增高。通過(guò)對(duì)目前公路路面的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，介紹了高性能瀝青路面的先進(jìn)性以及在路段改造中的應(yīng)用情況。概述了在當(dāng)前Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀還未普及的情況下，如何依據(jù)實(shí)際情況，用 Superpave方法對(duì)混合料目標(biāo)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),可以在施工過(guò)程中利用馬歇爾方法來(lái)對(duì)其路面進(jìn)行質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】高性能瀝青路面 ;施工技術(shù) ;質(zhì)量控制

1.工程論述

1.1我國(guó)當(dāng)前路面的現(xiàn)狀

我國(guó)使用的瀝青路面是一直沿用馬歇爾的設(shè)計(jì)方法,其混合料類型的選擇一般是:上層利用孔隙率小、防透水性強(qiáng)的AC型連續(xù)級(jí)配的瀝青混凝土。AC型是一種密實(shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu),它的礦料級(jí)配要按照密度最大的原則設(shè)計(jì),屬于連續(xù)性級(jí)配,穩(wěn)定性和強(qiáng)度是根據(jù)主混合料的粘聚力和內(nèi)摩阻力來(lái)決定的,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊密、孔隙率小,且AC型路面有較好的水穩(wěn)定性。但是 ,因?yàn)樗砻娲植诔潭?抗滑、耐磨、高溫抗車(chē)轍等性能明顯不足,而且它的礦料間隙率也難以得到滿足,一般情況下利用減少瀝青用量的方法來(lái)使間隙率達(dá)到要求,但這就降低了瀝青路面的耐久性能。所以AC型的瀝青混凝土一般主要用于中、下面層，在高等級(jí)公路的上面層已很少采用。

1.2轉(zhuǎn)換瀝青路面技術(shù)的緊迫性

普通的混凝土路面已經(jīng)不能夠滿足公路路面的現(xiàn)在發(fā)展?fàn)顩r，需要改變其瀝青混凝土的施工方案和施工技術(shù)。而且在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通量大的地區(qū)，行車(chē)軸載和汽車(chē)輪胎氣壓的不斷增長(zhǎng)，都會(huì)對(duì)路面造成一定的傷害，所以要想在現(xiàn)如今的瀝青混凝土路面沿用馬歇爾設(shè)計(jì)方案來(lái)增強(qiáng)其路面的質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)較為困難，并且那些沿用馬歇爾設(shè)計(jì)方法完成的瀝青混凝土路面發(fā)生了早期破壞。所以，針對(duì)這些，我國(guó)必須要轉(zhuǎn)換對(duì)瀝青路面的施工技術(shù)，以保證路面質(zhì)量的最大化，從而為高性能瀝青路面的使用奠定基礎(chǔ)。

1.3高性能瀝青路面的先進(jìn)性

高性能瀝青路面又被稱之為Superpave，它是由美國(guó)研發(fā)的，是美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃最重要的研究成果之一。高性能瀝青路面包括了集料標(biāo)準(zhǔn)、瀝青標(biāo)準(zhǔn)和礦料級(jí)配曲線的組成規(guī)定和混合料的體積設(shè)計(jì)方法等三部分內(nèi)容 ,并揭示了限制區(qū)和控制點(diǎn)的概念。高性能瀝青路面的先進(jìn)性體現(xiàn)在其新開(kāi)發(fā)創(chuàng)造的新的實(shí)驗(yàn)裝備和設(shè)計(jì)方法， 從根本上改變了現(xiàn)行試驗(yàn)方法和規(guī)范的純經(jīng)驗(yàn)性質(zhì) ,從而規(guī)避了因此而帶來(lái)的局限性。Superpave混合料在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了氣候環(huán)境條件和交通量的影響，在試件成型過(guò)程中模擬路面的實(shí)際施工工程。由于采用了新的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法，其集料級(jí)配更趨于嵌擠、密實(shí)，高溫穩(wěn)定性好，適用于交通量大和抗車(chē)轍要求高的公路。在施工確保合適空隙率的前提下，抗水害性能和抗疲勞性能也較好。

2.高性能瀝青的使用標(biāo)準(zhǔn)

按熱拌密級(jí)配瀝青混凝土混合料來(lái)對(duì)其進(jìn)行使用或加工。依據(jù) 《瀝青路面施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范》 和指揮部 《瀝青路面施工指導(dǎo)意見(jiàn)》 瀝青試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,用普通的瀝青技術(shù)與SBS改性瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比 ,并通過(guò)查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖罡吆妥畹蜏囟?，以及交通水平和交通速度，確定出瀝青結(jié)合料的等級(jí)。如PG70-22，其中 PG指的是路用性能的瀝青結(jié)合料的等級(jí),也就是意味著此種瀝青結(jié)合料的所承受的溫度可達(dá)到路面最高溫度設(shè)計(jì)的 70攝氏度左右,也可滿足最低溫度為-22攝氏度的地區(qū)使用。但是現(xiàn)行的瀝青標(biāo)準(zhǔn)與 Superpave膠結(jié)料規(guī)范進(jìn)行比較 ,存在以下缺陷 :

現(xiàn)行瀝青的標(biāo)準(zhǔn)不包括低溫指標(biāo)。在對(duì)路面進(jìn)行針對(duì)區(qū)域內(nèi)使用的規(guī)范中,應(yīng)需用的溫度在15 ℃或 25 ℃左右,雖然這個(gè)溫度是大多數(shù)路面的主要工作溫度 ,但是當(dāng)溫度過(guò)于低下時(shí),我們對(duì)瀝青的性能了解未經(jīng)過(guò)測(cè)量，不是相對(duì)清晰，對(duì)指標(biāo)更是一無(wú)所知。所以，要把瀝青的性質(zhì)與路面的性能結(jié)合到一起,就必須知道路面整個(gè)使用溫度范圍內(nèi)的性質(zhì)。

3.施工的掌控要點(diǎn)

3.1攪拌

掌控好瀝青和集料的用量情況，對(duì)其攪拌的溫度和瀝青混合料的出廠溫度也要進(jìn)行監(jiān)控 ,并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)量進(jìn)行校核。攪拌的時(shí)間必須以集料顆粒全部裹復(fù)瀝青結(jié)合料為標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)其攪拌均勻。此外，對(duì)材料混合性的均勻性及存在的異常情況要安排專人進(jìn)行監(jiān)管，每天上、下午各做一組混合料馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，對(duì)其的油石比、礦料級(jí)配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析并研究。

3.2攤鋪

攤鋪的連續(xù)性和穩(wěn)定性是提高路面平整度的重要措施。在對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行施工過(guò)程中要盡可能的使用一臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪 ,依據(jù)施工機(jī)械配套情況、拌和機(jī)的產(chǎn)量和其的攤鋪厚度，來(lái)作為決定瀝青路面的平整性的重要因素,需要注意的是攤鋪時(shí)要均勻、不間斷地?cái)備?。此外，?yīng)對(duì)螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器進(jìn)行調(diào)試，并使料門(mén)開(kāi)度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配，以使攤鋪機(jī)得到最佳的調(diào)整，保證其攤鋪狀態(tài)。且在調(diào)試時(shí)螺旋布料器的料位應(yīng)高于螺旋布料器中心,以保證熨平板的檔料板前混合料在全寬范圍內(nèi)分布均勻,應(yīng)注意的是起步前料位的擺放，擺放完全后，進(jìn)行實(shí)際攤鋪，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。對(duì)攤鋪的溫度也要加以控制，一般要將瀝青混凝土出料溫度控制在150℃～165℃,對(duì)前場(chǎng)進(jìn)行攤鋪時(shí)應(yīng)把溫度控制在150℃以上，當(dāng)混合料溫度超過(guò)190℃就必須廢棄。對(duì)混合料出料溫度的掌控要根據(jù)當(dāng)天的氣溫來(lái)確定。

3.3壓實(shí)

在瀝青混凝土攤鋪之后要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，其壓實(shí)的程序與普通瀝青混凝土相同,也是分為初壓、復(fù)壓和終壓三部分。在對(duì)其進(jìn)行初壓時(shí)，也就是攤鋪完成之后，對(duì)其溫度的控制要保持150℃以上,采用 12 t～ 13 t的雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1-2遍,為了避免產(chǎn)生推移和發(fā)裂現(xiàn)象，其限壓力應(yīng)不低于 35 N/mm，速度保持在 2 km/h～ 3 km/h。

復(fù)壓時(shí)要選用5 t左右的重型輪胎壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行揉搓碾壓，碾壓次數(shù)應(yīng)至少2遍,然后再用12 t～15 t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其碾壓1遍。

復(fù)壓完成后進(jìn)行終壓,選用12t～15t的雙鋼輪壓路機(jī)靜壓 2 遍,以保證瀝青混凝土表面無(wú)明顯輪跡。終壓完成后,其的表面溫度應(yīng)不低于90 ℃,若路面溫度小于50攝氏度時(shí)，應(yīng)該對(duì)路段進(jìn)行開(kāi)通放行。

4.結(jié)語(yǔ)

高性能瀝青路面屬于與路面實(shí)用性結(jié)合到一起的一種混合料的設(shè)計(jì)方法，其可以很好的控制和減少路面變形、疲勞開(kāi)裂和低溫開(kāi)裂的情況。所以研究好高性能瀝青混凝土的施工技術(shù)對(duì)我國(guó)路面工程有著重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]高原,王軍.鎮(zhèn)江市312國(guó)道高性能瀝青混凝土施工技術(shù)研討[J].華東公路,2006,04:27-31.

[2]李根明.Superpave-13(SBS)改性瀝青混凝土的施工[J].山西建筑,2009,v.3503:262-263.