排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)

劉少華

摘 要：排水性（或透水性）瀝青路面是能在混合料內(nèi)形成排水通道及壓實后空隙率約為20%的新型瀝青混凝土面層，這是一種品質(zhì)高、性能優(yōu)的高速公路路面結(jié)構(gòu)。在本文中，筆者結(jié)合實際案例，探討排水性瀝青混凝土路面施工技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：排水性瀝青路面 配合比設(shè)計 施工工藝

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0051-02

1 工程概況

XX高速公路排水性瀝青混凝土路面是雙向六車道，全長17.52km，且全線穿越年均降水量1000～1100mm的亞熱帶氣候區(qū)，降雨集中在4～9月，約占年降水總量的40%～50%。該道路工程路面的上、中、下面層分別是4cm PAC13排水性瀝青混凝土、6cm SUP20瀝青混凝土和8cm SUP25瀝青混凝土，其中中面層中摻有2.25‰聚酯纖維。

為了滿足工程施工要求，排水性瀝青混凝土路面施工選用的原料包括高粘度改性瀝青、礦粉及粗、細(xì)集料。其中，粗集料選用5～10mm、10～15mm兩種規(guī)格，注意不得用3～5mm集料，因為PAC是一種間斷級配的混合料；細(xì)集料選用0～3mm玄武巖機制砂；填料選用優(yōu)質(zhì)的石灰?guī)r礦粉及其用量約占集料總重量的5%；高粘度改性瀝青是70#瀝青、TPS改性劑按88∶12配制而成或SBS改性瀝青、TPS改性劑按92∶8配制而成，其中改性方式是骨料改性。

2 排水性瀝青混凝土路面施工工藝

在案例工程中，排水性瀝青混凝土路面施工的主要工序包括配合比設(shè)計、拌和、運輸、攤鋪、碾壓及接縫處理。下面，筆者針對每一種施工工序進(jìn)行如下闡述。

2.1 配合比設(shè)計

排水瀝青混凝土設(shè)計原理是通過調(diào)整礦料的級配比例，使形成的混合料存在較大空隙，一般孔隙率為15%～20%，從而使水通過空隙直接排出路面，達(dá)到瀝青路面無積水的目的。為了達(dá)到孔隙率的要求，配合比設(shè)計中用到的細(xì)集料較少，尤其是填充骨架的3～5mm碎石，用量一般控制在5%以內(nèi)，由于細(xì)集料少，導(dǎo)致混合料不密實，瀝青混凝土的強度主要靠膠結(jié)材料的粘結(jié)作用，所以，需要添加部分外加劑，增加瀝青與礦料之間的粘結(jié)力，該混合料添加了TPS改性劑，有效的提高了瀝青與礦料之間的粘結(jié)力，達(dá)到強度要求。

2.2 拌和

由于該混合料對級配的敏感度高，在排水性瀝青混合料的拌和中，必須明確下列操作要點：（1）選用TAP-4000LB型以上的間歇式瀝青拌和機，其配有除塵設(shè)備，有準(zhǔn)確的計量稱重系統(tǒng)，在生產(chǎn)前經(jīng)專業(yè)部門進(jìn)行標(biāo)定，達(dá)到準(zhǔn)確控制瀝青、礦料及TPS改性劑的加入量，配有專業(yè)計時裝置，可控制各種材料加入時間及干拌、濕拌時間，又可通過攝像頭監(jiān)控改性劑的加入，同時控制室內(nèi)配備的打印設(shè)備可打印瀝青、礦料的用量。（2）溫度控制，即在每天拌和前，先放出與設(shè)計溫度不符的集料，待進(jìn)入熱料倉的礦料溫度達(dá)到要求后，再按正常方法加入瀝青，見表1。（3）拌和周期，即通過試拌確定濕、干拌時間分別為45s、8s，據(jù)此算出每一盤混合料拌和的正常周期約為65s。（4）TPS改性劑添加，即通過骨料改性的方式，直接將TPS改性劑加入拌和鍋中，從而借助骨料在拌和中的剪切力來實現(xiàn)改性，期間注意控制溫度計TPS改性劑的投放時機，其中最佳投放時機應(yīng)是瀝青最初向鍋內(nèi)噴射時，具體通過將電鈴傳感器安裝在開啟的氣缸上來提醒投放，同時將攝像頭安裝在投放口來監(jiān)控是否漏投。

2.3 運輸

為了保證排水性瀝青混合料的性能，要求按拌合站的日生產(chǎn)量及實際運輸距離來選定運輸車輛的噸位、型號及數(shù)量，同時注意下列要點：（1）由于該混合料粗集料較多，為防止裝車出現(xiàn)離析，混合料裝車時采用前后中順序。（2）在運料車上覆蓋雙層篷布，車廂兩側(cè)設(shè)置保溫措施，以實現(xiàn)防污染、防雨及保溫的目的。（3）在運料車抵達(dá)現(xiàn)場后，檢測混合料的溫度，分為車頂和車廂側(cè)面檢測，車廂側(cè)面設(shè)置測溫孔，以保證其≥170℃。（4）在車廂底、側(cè)板涂抹植物油，以防瀝青粘結(jié)在車廂板上。（5）選用15t以上的自卸汽車運送混合料，以適應(yīng)拌和能力與攤鋪速度的要求，同時達(dá)到保溫目的。（6）在攤鋪開始時，等候在施工現(xiàn)場的運料車數(shù)量保證每臺攤鋪機前不少于2輛。（7）安排專人指揮運料車卸料，保證其與攤鋪機的間距在10～30cm，并掛空擋及由攤鋪機推動前進(jìn)。

2.4 攤鋪

鑒于排水性瀝青混合料內(nèi)含有較多的粗集料，則先分別將主、副夯錘振幅設(shè)置為3mm、0mm，同時保證熨平板振動開度、夯錘開度在整個攤鋪施工中保持4級水平。在排水性瀝青混合料攤鋪中，要求注意下列要點：（1）在攤鋪前，檢查防水粘層是否存有缺陷，若有，則進(jìn)行人工補灑。（2）攤鋪機熨平板提前0.5～1h預(yù)熱至100℃或以上。（3）安排2臺攤鋪機間隔2～4m梯隊全幅攤鋪作業(yè)，期間保持2臺攤鋪機熨平板振動開度與夯錘開度的一致性，從而保證兩副混合料的初始密實度相同。（4）按拌和站的生產(chǎn)量、攤鋪寬度及厚度等設(shè)定攤鋪速度，以保持?jǐn)備伨鶆?、緩慢及連續(xù)不間斷。（5）調(diào)整攤鋪機至最佳狀態(tài)，如螺旋布料器轉(zhuǎn)速與鏈板送料器速度、料門開度相配，同時混合料表面比螺旋布料器的2/3略高。（6）跟機測量混合料的松鋪系數(shù)、攤鋪溫度，并如實記錄，其中松鋪系數(shù)和攤鋪溫度的要求值分別為1.2、155℃～170℃。（7）在未壓實混合料前，不得隨意踩踏，并安排專人巡查，以發(fā)現(xiàn)及處理局部出現(xiàn)裂縫、波浪、離析、油斑等問題。（8）由于路面混合料細(xì)集料少，容易出現(xiàn)布料離析，根據(jù)試驗段情況在攤鋪機螺旋布料器適當(dāng)位置增加反向葉片。

2.5 碾壓

為了保證排水性瀝青混合料的碾壓質(zhì)量，要求堅持“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則，并嚴(yán)控碾壓遍數(shù)，具體應(yīng)注意下列操作要點：（1）選用輪胎壓路機、雙鋼輪壓路機，并排進(jìn)行梯隊碾壓，注意從低處碾壓至高處時，壓路機的輪跡應(yīng)平行于路基中線，且相鄰碾壓帶的重疊面積為15～20cm輪寬。（2）在混合料攤鋪結(jié)束后，馬上進(jìn)行初壓，注意壓實溫度為150℃～165℃，不得出現(xiàn)開裂、推移現(xiàn)象。（3）在初壓后，及時檢查路拱、平整度及按需進(jìn)行修整，然后再用雙鋼輪壓路機進(jìn)行復(fù)壓。（4）膠輪復(fù)壓，路面溫度控制在120℃以上，為防膠輪壓路機在高溫下粘輪，膠輪在碾壓時輪胎上涂植物油，注意嚴(yán)格控制膠輪碾壓遍數(shù)，一般不得超過2遍，防止細(xì)集料上浮，堵塞空隙。（5）終壓采用雙鋼輪壓路機，主要靜壓，從而消除壓痕及穩(wěn)定細(xì)料。

2.6 接縫處理

接縫處理是排水性瀝青混凝土路面施工的最后工序，其包括縱、橫縫。其中，縱橫縫以熱接縫為主，倘若條件有限，則按要求切縫；橫接縫以控制平整度為主，倘若條件有限，則采取與縱接縫同樣的方法進(jìn)行切縫，一般情況下不要出現(xiàn)縱向冷接縫。

3 討論

在排水性瀝青混凝土路面施工結(jié)束后，應(yīng)按要求進(jìn)行質(zhì)量檢測，如表2所示。結(jié)合表2中數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量檢測發(fā)現(xiàn)排水性瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量基本達(dá)標(biāo)，且混合料的外觀均勻，全程未出現(xiàn)離析現(xiàn)象，同時在運輸過程，通過覆蓋兩層帆布進(jìn)行車頂和雙側(cè)車廂保溫棉保溫，實現(xiàn)了到場溫度幾乎零損失。雖然攤鋪、碾壓溫度滿足設(shè)計要求，但檢測發(fā)現(xiàn)，每攤鋪10m，溫度下降8℃～10℃，則要求盡量在碾壓中少噴水，以控制溫度散失及保證復(fù)壓后的溫度保持在120℃～140℃。另外，為了保證排水性瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量，做好整個施工階段的交通管制工作非常必要，比如：全面封閉交通；在表面溫度<50℃時，才能開放交通，但嚴(yán)禁急轉(zhuǎn)彎或剎車，該瀝青路面配合比設(shè)計中雖然增加了改性劑，但是瀝青與礦料之間的粘結(jié)力在一定范圍內(nèi)是有限的，導(dǎo)致在該路面在應(yīng)用領(lǐng)域還存在一定局限性，目前建議在有特重交通要求的高速路上不要進(jìn)行應(yīng)用，主要用于中、重交通和城市道路，但是隨著科技的不斷進(jìn)步，相信該設(shè)計理念必將在公路領(lǐng)域得到全面推廣。

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