高速公路改性瀝青混凝土路面施工關(guān)鍵技術(shù)

吳子健

（中交四航局第二工程有限公司）

改性瀝青路面的應(yīng)用優(yōu)勢在于溫度適應(yīng)性、抗疲勞破壞能力強(qiáng)，是高速公路建設(shè)領(lǐng)域的主要形式。但改性后的瀝青也存在不足之處，即瀝青黏度較大，在缺乏足夠的攪拌時(shí)存在分布不均的情況，若選擇普通瀝青混合料施工中所實(shí)行的工藝方法則缺乏可行性，對此需探討相適應(yīng)的施工技術(shù)。

1 工程概況

卡塔爾多哈東部高速項(xiàng)目主路采取的是三層瀝青結(jié)構(gòu)的形式，即18cm 普通瀝青基層（BC-1 型）+7cm 改性瀝青中間層（PMB）+5cm 改性瀝青面層（PMB）。橋面瀝青施工中，以IC28 跨線互通立交處較為特殊，采取的是普通瀝青材料，形成厚度為5cm 的面層，除此之外的各橋面瀝青均使用的是改性瀝青面層，厚度一致。

2 改性瀝青混合面層施工技術(shù)要求

以東部高速項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格書等相關(guān)文件為依據(jù)，由此展開改性瀝青混合面層施工作業(yè)。施工中要加強(qiáng)對各環(huán)節(jié)的控制，如原材料質(zhì)量、混合料的生產(chǎn)工藝、攤鋪溫度控制、碾壓工藝、接縫處理、平整度處理及檢測等。

⑴原材料。從原材料中抽樣，轉(zhuǎn)交至實(shí)驗(yàn)室以便檢測其質(zhì)量情況，明確各級配條件下材料的性質(zhì)。根據(jù)美標(biāo)檢驗(yàn)骨料的性能，包含砂當(dāng)量、液塑限等。

⑵拌和后混合料。從生產(chǎn)所得的混合料中取樣，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析后確定其性能情況，檢測工作應(yīng)圍繞級配、孔隙比等各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)而展開。做好攤鋪前的準(zhǔn)備工作，即測放邊線，與設(shè)計(jì)要求的誤差控制在±4mm 內(nèi)，每10m 一個(gè)斷面進(jìn)行放樣。

⑶攤鋪碾壓。選擇具有代表性的試驗(yàn)段，通過此方式確定合適的攤鋪和碾壓工藝，依次為鋼輪壓路機(jī)靜壓、震動壓各2 遍→膠輪壓路機(jī)靜壓8 遍→鋼輪壓路機(jī)靜壓2 遍。對于溫度的控制，要求攤鋪階段穩(wěn)定在140～163℃，進(jìn)入到碾壓環(huán)節(jié)后溫度須≥135℃。工程施工量較大，接縫錯開量應(yīng)得到合理的控制，其中橫向接縫為2m，縱向接縫則按30cm 控制。

⑶取芯厚度。在施工現(xiàn)場確定合適的芯樣，要求單層取芯厚度與要求值的偏差≤5mm，整個(gè)芯樣的誤差≤10mm。

⑸檢測頂面標(biāo)高。以10m 為間距依次檢測，各處標(biāo)高的偏差控制標(biāo)準(zhǔn)為：基層±6mm、中間層±4mm、面層±4mm。橫向平整度檢測所用的工具為長度3m 的條形鋼尺，盡可能提高平整度的精度，其偏差宜≤3mm；選用連續(xù)式平整度儀，利用該裝置檢測縱向平整度。

3 改性瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

3.1 最佳瀝青混凝土配合比

瀝青混凝土配合比嚴(yán)格依照要求檢測混合料各材料的性能指標(biāo)，并參照質(zhì)量檢測驗(yàn)收規(guī)范，在確保符合要求之后，方可進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)、混合料拌和施工[1]。還需通過空隙率和車轍試驗(yàn)，獲取最佳油石比。之后根據(jù)目標(biāo)配合比加熱并干拌礦料，驗(yàn)證篩選并確定噴油量，最后應(yīng)用馬歇爾試驗(yàn)法進(jìn)行試拌材料，確定SMA 瀝青混合料配合比（見表1）。

表1 最佳瀝青混凝土配合比

3.2 混合料性能

⑴高溫穩(wěn)定性驗(yàn)證。參照項(xiàng)目所在地（卡塔爾）的建筑規(guī)范，在高速公路建設(shè)工作中，必須組織車轍試驗(yàn)，通過此方式檢驗(yàn)混凝土的高溫穩(wěn)定性。

⑵水穩(wěn)定性驗(yàn)證。此時(shí)需開展浸水馬歇爾試驗(yàn)，從而加深對瀝青混合料的認(rèn)知，驗(yàn)證其水穩(wěn)性，并輔以凍融劈裂試驗(yàn)。施工結(jié)果如表2 所示。

表2 浸水馬歇爾試驗(yàn)

⑶室內(nèi)試驗(yàn)：多項(xiàng)指標(biāo)均可有效反映路面車轍情況，其中動穩(wěn)定度具有重要的指導(dǎo)意義，經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)的方式分析PG76-10E 改性瀝青混凝土在此項(xiàng)指標(biāo)上的表現(xiàn)，結(jié)果為3556 次/mm 的動穩(wěn)定度，相比于設(shè)計(jì)規(guī)范中所提出的2800 次/mm 而言完全滿足要求，由此說明該改性瀝青混合料具有較為顯著的高溫穩(wěn)定性。

4 公路改性瀝青混合面層施工

4.1 工藝流程

按照如下流程完成主線瀝青施工作業(yè)：檢驗(yàn)級配碎石質(zhì)量→噴灑瀝青油→組織基層施工作業(yè)→噴灑粘結(jié)油→施作中間層→再次噴灑粘層油→面層施工作業(yè)。

對于匝道瀝青施工，主要流程為：檢驗(yàn)級配碎石質(zhì)量→噴灑瀝青油→組織基層施工作業(yè)→噴灑粘層油→面層施工作業(yè)。并按照如下流程完成橋面瀝青施工作業(yè)：精確測量橋面標(biāo)高→噴灑粘層油→面層施工作業(yè)。關(guān)于自行車道的施工作業(yè)，首先要檢驗(yàn)級配碎石施工質(zhì)量，在滿足要求后即可組織面層施工作業(yè)。

4.2 試驗(yàn)段施工

采取多種結(jié)構(gòu)組合形式，創(chuàng)建低溫、常溫和高溫三種環(huán)境，分別選擇長度為50m 的路段，于該處組織試驗(yàn)，檢驗(yàn)所得結(jié)果，分析各施工參數(shù)的應(yīng)用情況，從中選擇最為適宜的施工參數(shù)，將其作為大面積施工的指導(dǎo)。

4.3 瀝青攤鋪方法

⑴按照分層分幅的方式依次展開攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，選用4～5 臺攤鋪機(jī)，遵循的是全幅施工原則；要保證供料充足，避免瀝青攤鋪中斷現(xiàn)象，較特殊的是中間層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，該處所用設(shè)備為喂料機(jī)。為避免工作面失穩(wěn)，需盡可能減少設(shè)備調(diào)動，且全程攤鋪寬度盡可能維持在同一狀態(tài)，不可發(fā)生大幅度變動[2]。各部位的分層厚度控制指標(biāo)見表3。

表3 道路瀝青混凝土分層施工厚度控制

⑵鋪灑瀝青油，經(jīng)過48h 后方可正式組織瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。由于等待時(shí)間較長，為縮短工期，適當(dāng)增加單次鋪灑瀝青油的面積，使其可滿足三天的攤鋪要求，以便提高作業(yè)效率。

⑶攤鋪過程中加強(qiáng)對溫度的監(jiān)測，通過溫度計(jì)掌握現(xiàn)場溫度情況，若實(shí)測溫度較正常值有所下降，則要加快攤鋪速度，盡可能縮短攤鋪時(shí)間，且在施工前要預(yù)熱攤鋪機(jī)，順利送料，以免出現(xiàn)溫度損失異常明顯的情況[3]；直線段施工中，以5m 為間隔依次設(shè)置樁號鋼筋，部分情況下存在標(biāo)高點(diǎn)位增加25%的情況，此時(shí)需在送鋪處拉細(xì)鋼線，部分?jǐn)備仚C(jī)并未配備自動感應(yīng)系統(tǒng)，此時(shí)則要通過鋼線合理控制攤鋪厚度?，F(xiàn)階段的攤鋪機(jī)功能都頗為豐富，普遍配備了自動感應(yīng)系統(tǒng)，可檢測攤鋪的實(shí)際厚度情況；并采用拉線法檢測，通過此方式可確定攤鋪的平整度，根據(jù)實(shí)測結(jié)果分析施工情況，若存在質(zhì)量問題則要及時(shí)調(diào)整攤鋪機(jī)運(yùn)行參數(shù)，從而確定存在平整度誤差的范圍，于該處做好標(biāo)記，后續(xù)碾壓過程中則要使用3m 的條形鋼尺檢測，必須要完全滿足平整度要求。對于設(shè)置了接縫的區(qū)域，該處的橫向接縫錯開量應(yīng)達(dá)到2m，縱向接縫錯開量為30cm，形成的所有切縫都要具有順直性。需注意的是，切縫施工易對路面質(zhì)量造成影響，需使用3m 混凝土刮尺檢查，掌握該處的平整度情況，從源頭上解決平整度欠佳的問題，以免將問題拖延到碾壓階段。

⑷通過碾壓的方式可增強(qiáng)改性瀝青混凝土的密實(shí)度，通常要經(jīng)過初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段，溫度是重要的控制指標(biāo)，依次為165℃、155℃、120℃。各階段的設(shè)備以及工藝方法都有所不同，初壓時(shí)優(yōu)先選擇大噸位碾壓機(jī)，攤鋪結(jié)束后緊跟初壓作業(yè)，保證溫度維持在相對較高的水平，使大塊石料可以被完全碾碎。同時(shí)，調(diào)整好碾壓設(shè)備與攤鋪機(jī)的位置，兩者間距不可過大，否則在攤鋪后易導(dǎo)致混凝土溫度大幅度散失。

4.4 施工質(zhì)量控制措施

⑴攤鋪。在攤鋪施工中，盡量避免在寒冷及溫度較低的天氣進(jìn)行施工。一般情況下，施工環(huán)境的溫度應(yīng)該控制到20℃以上，如在實(shí)際施工時(shí)施工環(huán)境氣溫較低，應(yīng)適當(dāng)將攤鋪材料的溫度以及混合攪拌物的溫度提升，并對攤鋪過程中的對應(yīng)下料速度進(jìn)行適當(dāng)控制，盡量緩慢、均勻，且連續(xù)進(jìn)行攤鋪施工，與此同時(shí)，要結(jié)合拌和站的生產(chǎn)能力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

⑵碾壓。在整個(gè)碾壓過程中，始終堅(jiān)持“高頻低幅以及緊跟慢壓”的施工原則，為避免因碾輪作用而導(dǎo)致瀝青瑪蹄脂出現(xiàn)上浮情況，不應(yīng)采用輪胎壓路機(jī)對SMA 瀝青路面進(jìn)行碾壓，攤鋪結(jié)束后技術(shù)人員應(yīng)該及時(shí)采取科學(xué)的措施進(jìn)行高溫碾壓，之后在瀝青冷卻前及時(shí)處理接縫部位。

5 結(jié)束語

綜上所述，高速公路建設(shè)領(lǐng)域廣泛采用的是改性瀝青混凝土路面形式，選擇何種施工技術(shù)尤為關(guān)鍵。對此，施工單位要立足于現(xiàn)場情況，選擇與工程施工條件相符的技術(shù)，按照項(xiàng)目所在地的相關(guān)規(guī)范合理組織施工作業(yè)，以保證施工質(zhì)量為前提，盡可能減少對環(huán)境的影響，提高工程項(xiàng)目的綜合效益。