PAC-13C 瀝青路面施工質(zhì)量控制研究

金少春

泉州市東海投資管理有限公司，福建 泉州 362000

1 工程概況

泉州市柯石排洪渠生態(tài)綠廊工程（桂嶼公園）位于柯石排洪渠道下游末端，東至規(guī)劃支路，西至東海大街，南至沿海大通道，北鄰緯五路，為城市道路所圍合，面積約6.2 公頃。主要施工內(nèi)容包括A、B 棧道鋼箱梁橋、給排水工程、園林景觀工程、照明工程和道路工程。其中4m 慢車道的路面結(jié)構(gòu)層自下而上依次為：素土夯實(shí)，壓實(shí)度要求≥93%；180mm 厚碎石灌砂墊層；220mm 厚多孔5%水泥石粉穩(wěn)定層；8mm 厚稀漿封層（ES-3），下鋪乳化瀝青粘層；下面層采用50 厚大粒徑透水瀝青混凝土PAC-20C；上面層采用40 厚紅色大粒徑透水PAC-13C 改性瀝青混凝土。

2 原材料質(zhì)量管控

2.1 高粘度SBS 改性瀝青

PAC-13C 瀝青混凝土因其骨架空隙結(jié)構(gòu)需求，瀝青應(yīng)選用高粘度改性瀝青［1］，將SBS 改性瀝青與HVA 增粘劑以92 ∶8的比例混合形成高粘度改性瀝青，從而為瀝青混凝土提供足夠的瀝青膜厚度。高粘度改性瀝青主要性能指標(biāo)如下：針入度（100g,25℃,5s）為49.9，彈性恢復(fù)（25℃）為86，閃點(diǎn)為320℃，軟化點(diǎn)(環(huán)球法）為95℃，布氏粘度（135℃）為3.8Pa?s，針入度指數(shù)為0.05，溶解度（三氯乙烯）為99.7%，動(dòng)力粘度（60℃）為173328Pa?s，延度（10℃,5cm/min）為33.5cm，黏韌性為15.6N?m，相對(duì)密度為1.032t/m3，薄膜加熱試驗(yàn)（5h，163℃）所得檢測結(jié)果，針入度（25℃）為84，延度(5℃）為20cm，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足技術(shù)規(guī)范要求。

2.2 粗集料

本工程粗集料采用粒徑范圍為4.75～16.0mm玄武巖，粒徑為4.75～9.5mm標(biāo)識(shí)為1#料，粒徑為9.5～16.0mm標(biāo)識(shí)為2#料，粗集料的主要性能指標(biāo)如下：洛杉磯磨耗損失為9.3%，石料壓碎值為10.2%，視密度為2.946t/m3，吸水率為0.85%，對(duì)瀝青的黏附性（摻抗剝離劑后）為5 級(jí)，針片狀顆粒（混合料）含量為3.1%，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足技術(shù)規(guī)范要求。

2.3 細(xì)集料

技術(shù)規(guī)范要求細(xì)集料清潔無雜質(zhì)、無風(fēng)化。本工程細(xì)集料采用河砂，粒徑為0～3mm，標(biāo)識(shí)為3#料，河砂主要性能指標(biāo)如下：堅(jiān)固性為3.3%，含泥量為0.8%，砂當(dāng)量為72.1%，表觀相對(duì)密度為2.685t/m3，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足技術(shù)規(guī)范要求。

2.4 礦粉

礦粉在PAC-13C 瀝青混凝土中主要起改善集料與瀝青的粘結(jié)性作用，要求礦粉干燥清潔，摻量通常為瀝青混凝土總質(zhì)量的5%～10%。本工程礦粉采用憎水性石灰?guī)r礦粉，礦粉主要性能指標(biāo)如下：塑性指數(shù)為3.3%，表觀相對(duì)密度為2.689t/m3，含水量為0.2%，外觀無團(tuán)粒結(jié)塊，親水系數(shù)為0.7，粒度范圍<0.075mm所占比例為89.8%，粒度范圍<0.15mm所占比例為95.5%，粒度范圍<0.6mm 所占比例為99.5%，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足技術(shù)規(guī)范要求。

3 配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 礦料級(jí)配配比的確定

結(jié)合各集料組成、加工工藝以及瀝青混凝土排水降噪特性等情況，經(jīng)過理論計(jì)算以及多次試驗(yàn)確定礦料級(jí)配配比為1#料∶2#料∶3#料∶礦粉=32 ∶50 ∶15 ∶3。

3.2 最佳油石比確定

根據(jù)以往PAC-13C 瀝青混凝土配制經(jīng)驗(yàn)結(jié)合慢車道所處地理位置和氣候情況，油石比取值為4.8，并按照增減幅度為0.5%增減2 次形成5 組油石比制作瀝青混合料，按照技術(shù)要求進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和謝倫堡析漏試驗(yàn)［2］，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果綜合分析后得到本工程瀝青混凝土的最佳油石比為4.8%。

3.3 瀝青混凝土路用性能驗(yàn)證

根據(jù)確定的最佳油石比來配置PAC-13C 瀝青混凝土，根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行路用性能驗(yàn)證［3］?？纤わw散試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為8.6%，殘留穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)結(jié)果為89.4%，謝倫堡析漏試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為0.21%，凍融劈裂強(qiáng)度比為88.5%，動(dòng)穩(wěn)定度實(shí)驗(yàn)結(jié)果為4980次/mm，滲水系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為1835ml/min，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4 施工溫度控制

由于高粘度改性瀝青對(duì)溫度的要求較高，PAC-13C 瀝青混凝土的施工溫度嚴(yán)格按照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制：高粘度改性瀝青的加熱溫度為170～180℃，集料及礦粉等礦料的加熱溫度為190～220℃，拌制后的瀝青混合料的出料溫度為175～185℃，瀝青混凝土出料后溫度降低≤10℃，瀝青混合料抵達(dá)施工部位的溫度要求≥170℃，瀝青混合料攤鋪時(shí)的溫度要求≥165℃，雙鋼輪壓路機(jī)初壓時(shí)溫度要求≥155℃，雙鋼輪壓路機(jī)復(fù)壓時(shí)溫度要求≥135℃，膠輪壓路機(jī)終壓時(shí)溫度要求≤80℃，瀝青路面開放交通的溫度要求≤50℃。瀝青路面大面積施工之前，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段施工，本工程試驗(yàn)段長度為100m，對(duì)施工過程中的松鋪系數(shù)、施工溫度、碾壓設(shè)備、碾壓遍數(shù)及碾壓速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集及分析，從而確定最佳的施工方案。試驗(yàn)段PAC-13C 瀝青路面的施工溫度實(shí)際控制值如下：高粘度改性瀝青的加熱平均溫度為175℃，集料及礦粉等礦料的加熱平均溫度為210℃，采用間歇式拌合機(jī)，瀝青混合料的拌和時(shí)間控制為50s，拌制后的瀝青混合料的出料平均溫度為179.6℃，運(yùn)至施工現(xiàn)場平均溫度為175.1℃，開始攤鋪平均溫度為170.5℃，初壓平均溫度為161.4℃，復(fù)壓平均溫度為140.8℃，終壓平均溫度為76.6℃，上述瀝青路面的實(shí)際控制施工溫度均滿足技術(shù)規(guī)范要求。

5 瀝青混凝土的運(yùn)輸

采用自卸汽車來運(yùn)輸PAC-13C 瀝青混凝土，汽車規(guī)格為40t，根據(jù)攤鋪長度及運(yùn)距配置5 輛自卸汽車。自卸汽車側(cè)面與車頂應(yīng)覆蓋雙層篷布，做好瀝青混凝土的保溫與防雨工作。安排專人采用熱電偶數(shù)控溫度計(jì)對(duì)瀝青混凝土出廠和抵達(dá)施工現(xiàn)場的溫度進(jìn)行量測，并做好相關(guān)記錄。

6 瀝青混凝土的攤鋪

攤鋪機(jī)的夯錘振級(jí)為4 級(jí)，攤鋪機(jī)就位后，調(diào)整自動(dòng)料位器，要求料斗內(nèi)瀝青混合料高度為10cm 左右。攤鋪機(jī)熨平板應(yīng)預(yù)熱約45min，當(dāng)熨平板的溫度滿足≥130℃施工要求后即可進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。本工程瀝青混凝土松鋪系數(shù)為1.2，攤鋪應(yīng)連續(xù)、均勻和緩慢，攤鋪速度為2.2m/min。攤鋪過程中應(yīng)安排質(zhì)檢員專人負(fù)責(zé)檢查瀝青路面的厚度和高程，瀝青路面的厚度及平整度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

7 瀝青混凝土的碾壓

瀝青混凝土攤鋪后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行碾壓施工，初壓與復(fù)壓均采用2 臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，靜壓遍數(shù)分別為2 遍和4 遍，靜壓速度分別為3km/h和4km/h。終壓采用1臺(tái)膠輪壓路機(jī)碾壓2遍，碾壓速度為5km/h。相鄰碾壓作業(yè)段重疊的輪跡寬度為1/3的輪寬。膠輪壓路機(jī)為了防止黏料，應(yīng)在輪胎上涂刷植物油。

8 結(jié)束語

PAC-13C 瀝青混凝土施工完成后按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求現(xiàn)場進(jìn)行測試，試驗(yàn)結(jié)果如下：壓實(shí)度為98.7%～99.8%，滿足≥98%的設(shè)計(jì)要求；擺值為73～87，滿足≥58 的技術(shù)要求；滲透系數(shù)為1671～1859ml/min，滿足＞900ml/min 的設(shè)計(jì)要求；厚度為4.0～4.1mm，滿足≥4.0mm 的設(shè)計(jì)要求；平整度為0.42～0.58mm，滿足≤0.8mm的設(shè)計(jì)要求；試驗(yàn)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范要求。