高等級公路瀝青路面面層施工技術(shù)探究

摘要：高等級路面瀝青面層直接同行車和大氣相接觸，承受行車荷載引起的豎向力、水平力和沖擊力的作用，同時(shí)又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。為此，只有控制好路面的承載能力、平整度、溫度穩(wěn)定性、抗滑能力、透水性、噪音量等使用指標(biāo)，做好瀝青路面面層各工序精細(xì)化施工管理，才能保證路面滿足設(shè)計(jì)年限的使用需要，改善汽車的行駛條件，提高道路服務(wù)水平（包括舒適性和經(jīng)濟(jì)性），以滿足汽車運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

本文以廣東省信宜（桂粵界）至茂名公路項(xiàng)目為背景，探究瀝青路面面層關(guān)鍵施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;面層;施工技術(shù)

一、一般要求

根據(jù)設(shè)計(jì)文件，本項(xiàng)目瀝青路面上、中、下面層分別為改性瀝青GAC-16C、改性瀝青GAC-20C和普通瀝青GAC-25。設(shè)計(jì)上面層為4.5cm厚GAC-16C、中面層為5.5cm厚GAC-20C混合料，下面層為7cm厚GAC-25混合料（主線長大縱坡段以及樞紐互通匝道路面結(jié)構(gòu)采用改性瀝青）。瀝青面層施工溫度應(yīng)不低于10℃。

二、材料要求

（一）瀝青

選用優(yōu)質(zhì)A級70號(hào)道路石油瀝青及SBS（I-D型）改性瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（二）集料

粗集料：采用質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔、不含風(fēng)化顆粒、近立方體顆粒的碎石，粒徑大于2.36mm。下面層采用堿性石料，應(yīng)選用反擊式破碎機(jī)軋制的碎石，嚴(yán)格控制針片狀顆粒含量，以確保粗集料的質(zhì)量。

GAC-16C瀝青混合料粗集料選用3～5mm、5～10mm、10～15mm三種規(guī)格，GAC-20C瀝青混合料粗集料選用3～5mm、5～10mm、10～20mm三種規(guī)格，GAC-25C瀝青混合料粗集料選用3～5mm、5～10mm、10～20mm、20～30mm四種規(guī)格。

細(xì)集料：應(yīng)有棱角、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，采用機(jī)制砂，為提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性，下面層細(xì)集料應(yīng)采用石灰?guī)r質(zhì)細(xì)集料。

（三）填料

宜采用石灰?guī)r等堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉必須干燥、清潔，礦粉質(zhì)量技術(shù)要求滿足表4規(guī)定，拌和機(jī)回收的粉料不能用于拌制瀝青混合料，以確保瀝青面層的質(zhì)量。

（四）抗剝落劑

當(dāng)集料與瀝青的粘附等級達(dá)不到技術(shù)要求時(shí)，需要摻加抗剝落劑等措施，本項(xiàng)目采用水泥作為抗剝落劑，替代部分礦粉（水泥添加量不超過2%）。

三、施工機(jī)械

（一）拌和機(jī)

要求配置4000型以上間歇式瀝青混合料拌和機(jī)，至少配有5個(gè)冷料斗，另配有80t以上熱貯料倉。全部生產(chǎn)過程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，配有良好的打印裝置。拌和機(jī)應(yīng)配備良好的二級除塵裝置。

拌和機(jī)冷料倉之間須設(shè)有擋板，防止不同規(guī)格集料的“串料”現(xiàn)象。拌和機(jī)一級旋風(fēng)除塵回收粉塵可通過螺旋輸送至提升斗內(nèi)再次使用，而二級布袋除塵回收粉塵嚴(yán)禁使用。且二級除塵的回收粉塵排放過程中須注意減少揚(yáng)塵，以防揚(yáng)塵回至冷料堆中，可集中排放至粉罐后排放，或直接通過螺旋輸送排出，如直接排出需要加濕處理。

為減少離析現(xiàn)象，拌和機(jī)成品料卸料口高度不宜過高，以不影響料車正常作業(yè)盡量減少高度為宜。當(dāng)高度過高時(shí)，可通過墊高地基來改善。

（二）攤鋪機(jī)

要求配置高性能攤鋪機(jī)三臺(tái)，攤鋪機(jī)具良好的夯錘、找平系統(tǒng)，熨平板拼裝要求新舊一致。為減少攤鋪過程的離析現(xiàn)象，螺旋布料器拼接不宜過短，盡量使用長螺旋。螺旋布料器變速箱位置由于缺少葉片，可能出現(xiàn)細(xì)料集中現(xiàn)象，可通過在此位置加裝反向小葉片的方式進(jìn)行改善。

（三）壓路機(jī)

要求配置25t以上膠輪壓路機(jī)2臺(tái)以上，10t以上雙鋼輪壓路機(jī)4臺(tái)以上。為減少混合料溫度離析現(xiàn)象，雙鋼輪壓路機(jī)作業(yè)過程中盡量減少噴水量，以不粘輪為度，在雙鋼輪壓路機(jī)盡量實(shí)現(xiàn)間歇式噴水功能。膠輪壓路機(jī)應(yīng)保證自身重量，自重不足時(shí)，在兩側(cè)加裝配重。

（四）自卸車

考慮到施工的連續(xù)性，以及本地區(qū)的施工環(huán)境，自卸車數(shù)量主要根據(jù)運(yùn)距、攤鋪速度確定，保證前場等候卸料數(shù)量控制在每臺(tái)攤鋪機(jī)前3～5輛。為減少運(yùn)輸過程中混合料溫度散失過多，須做好保溫措施。運(yùn)輸過程中須覆蓋、綁扎嚴(yán)密，覆蓋材料采用“兩布一被”的方式（兩層油布中間加一層棉被），同時(shí)在運(yùn)料車側(cè)廂、尾板凹槽處填充石棉等保溫材料。

（五）裝載機(jī)

用于后場生產(chǎn)的裝載機(jī)數(shù)量應(yīng)能保證進(jìn)料需要。

四、混合料配合比設(shè)計(jì)

熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)遵循關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪驗(yàn)證三個(gè)階段，確定礦料級配及最佳瀝青用量。

（一）熱拌瀝青混合料技術(shù)要求

熱拌瀝青混合料設(shè)計(jì)采用馬歇爾方法進(jìn)行，混合料技術(shù)性質(zhì)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定，在確定了最佳油石比及集料級配后應(yīng)開展相應(yīng)的性能驗(yàn)證試驗(yàn)。

（二）配合比設(shè)計(jì)步驟

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)主要按以下步驟進(jìn)行：

1.目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

（1）確定各礦料的組成比例。

（2）確定瀝青的最佳油石比。

（3）殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)。

2.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

（1）確定各熱料倉礦料和礦粉的用量。

（2）確定最佳油石比。

（3）殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)。

3.生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌，瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)合格后鋪筑試鋪段。取試鋪用的瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)和瀝青含量、篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)配合比礦料合成級配中，至少應(yīng)包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公稱最大粒徑篩孔的通過率接近目標(biāo)配合比級配值，并避免在0.3mm～0.6mm處出現(xiàn)駝峰。由此確定正常生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。

4.關(guān)于瀝青混凝土馬歇爾室內(nèi)試驗(yàn)中幾點(diǎn)統(tǒng)一做法

（1）進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)時(shí)，制備試件的混合料，需采用小型瀝青混合料拌和機(jī)拌和，以模擬生產(chǎn)實(shí)際情況。

（2）每組試件個(gè)數(shù)一律用6個(gè);在配合比設(shè)計(jì)中，人工配制瀝青混合料制作試件時(shí)宜采用替代法，施工現(xiàn)場采集的瀝青混合料試樣宜采用直接法制件。

（3）試件成型溫度：道路石油瀝青根據(jù)粘溫曲線確定，在缺乏瀝青粘度條件時(shí)，可按140～145℃進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，按155～160℃進(jìn)行拌和試驗(yàn);改性瀝青拌和擊實(shí)溫度由廠家提供，當(dāng)缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，可按155～165℃進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，按175～180℃進(jìn)行拌和試驗(yàn)。試模應(yīng)按規(guī)定預(yù)熱。

（4）瀝青混合料試件密度統(tǒng)一用表干法測得的毛體積密度。

（5）瀝青混合料理論最大相對密度，道路石油瀝青混合料按T0711真空法實(shí)測獲得，SBS改性瀝青按JTGF40B·5·9規(guī)定計(jì)算。

（三）鋪筑試驗(yàn)路

瀝青各面層施工開工前，均需先做試鋪路面。試鋪路面宜選在正線直線段，長度不少于200m。

試鋪路面施工分為試拌和試鋪兩個(gè)階段，需要決定的內(nèi)容包括：

1.根據(jù)各種機(jī)械的施工能力相匹配的原則，確定適宜的施工機(jī)械，按生產(chǎn)能力確定機(jī)械數(shù)量與組合方式。

2.通過試拌決定：

（1）拌和機(jī)的操作方式——如上料速度、拌和數(shù)量、拌和時(shí)間與拌和溫度等。

（2）驗(yàn)證瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)和瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)，決定正式生產(chǎn)用的礦料配合比和油石比。

3.通過試鋪決定：

（1）攤鋪機(jī)的操作方式——攤鋪溫度、攤鋪速度、初步振搗夯實(shí)的方法和強(qiáng)度、自動(dòng)找平方式等。

（2）壓實(shí)機(jī)具的選擇、組合、壓實(shí)順序、碾壓溫度、碾壓速度及遍數(shù)。

（3）施工縫處理方法。

（4）瀝青面層的松鋪系數(shù)。

4.確定施工產(chǎn)量及作業(yè)段的長度，修訂施工組織計(jì)劃。

5.全面檢查材料及施工質(zhì)量是否符合要求。

6.確定施工組織及管理體系、質(zhì)保體系、人員、機(jī)械設(shè)備、檢測設(shè)備、通訊及指揮方式。

五、熱拌瀝青混合料上、中、下面層施工

（一）一般規(guī)定

1.鋪筑瀝青下面層前應(yīng)檢查封層的完整性及基層的粘結(jié)性。

2.鋪筑瀝青面層前應(yīng)對相應(yīng)下承層進(jìn)行表面清掃。

3.兩面層之間應(yīng)噴灑粘層瀝青。

4.對于水泥混凝土橋面，在鋪筑瀝青混合料下鋪裝層前，應(yīng)檢查橋面防水層的完整性。

5.橋面瀝青混合料鋪裝中應(yīng)將橋面接縫內(nèi)雜物清理干凈，填塞碎石并搗實(shí)，上鋪厚度不小于4cm的瀝青混合料，碾壓密實(shí)，縫面標(biāo)高應(yīng)與水泥混凝土調(diào)平層一致。

（二）混合料拌和

1.嚴(yán)格控制瀝青加熱溫度、集料加熱溫度、混合料出廠溫度、混合料廢棄溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、復(fù)壓溫度、碾壓溫度等技術(shù)指標(biāo)，集料溫度應(yīng)比瀝青溫度高10～15℃。

2.拌和樓控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對拌和樓的計(jì)量和測溫進(jìn)行校核;沒有材料用量和溫度自動(dòng)記錄裝置的拌和機(jī)不得使用。

3.拌和時(shí)間由試拌確定。干拌時(shí)間宜控制在3～5s，濕拌時(shí)間宜控制在30～40s，每盤混合料生產(chǎn)周期控制約在40S～60s;

4.要注意目測檢查混合的均勻性，及時(shí)分析異?，F(xiàn)象。

5.每天結(jié)束后，用拌和樓打印的各料數(shù)量進(jìn)行總量控制。

6.規(guī)模生產(chǎn)中，若非原材料發(fā)生變化，混合料生產(chǎn)配合比合成級配不得隨意改變。

7.每臺(tái)拌和機(jī)每天上午、下午各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。

（三）混合料運(yùn)輸

1.運(yùn)輸過程中需檢測混合料的出廠溫度與到場溫度，可在運(yùn)料車側(cè)廂板中部距底30cm處鉆取測溫孔，檢測時(shí)插入深度不少于150mm。

2.為減少卸料過程的離析，運(yùn)料車在裝料時(shí)應(yīng)按“前、后、中”分堆裝料

3.運(yùn)料車應(yīng)有良好的篷布覆蓋設(shè)施。

4.連續(xù)攤鋪過程中，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前10～30cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過程中運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。

5.為減少卸料過程的離析現(xiàn)象，自卸車向攤鋪機(jī)料斗內(nèi)卸料時(shí)，盡可能減少頂升次數(shù)

（四）混合料攤鋪

1.攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度，按（2～4）m/min予以調(diào)整選擇（橋面鋪裝、隧道的攤鋪速度應(yīng)為面層的0.8倍以下，且不大于2m/min），做到緩慢、均勻、不間斷地?cái)備仭?/p>

2.混合料未壓實(shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏。

3.中、下面層攤鋪厚度采用鋼絲引導(dǎo)的控制高程方式。上面層應(yīng)采用非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度。

4.攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)。

5.當(dāng)冬季施工環(huán)境溫度偏低時(shí)，攤鋪機(jī)作業(yè)過程中應(yīng)盡可能提高熨平板和夯錘振級，以不擊碎石料為度。

6.為減少攤鋪機(jī)拼接處的溫度離析現(xiàn)象，兩臺(tái)攤鋪機(jī)間距應(yīng)盡量縮短，以不影響后臺(tái)攤鋪機(jī)作業(yè)為度，間距控制在10m以內(nèi)。

7.攤鋪面層混合料前應(yīng)將中央分隔帶路緣石設(shè)置好，路肩側(cè)應(yīng)設(shè)置鋼模板。

8.攤鋪時(shí)盡量縮短料車更換的間隔時(shí)間，保證攤鋪機(jī)料斗在此期間內(nèi)不脫料，盡量避免攤鋪機(jī)料斗在攤鋪過程中攏料。

9.攤鋪遇雨時(shí)，立即停止施工，并清除未壓實(shí)及成型的混合料。料車上遭受雨淋的混合料應(yīng)廢棄，不得攤鋪。

10.每車瀝青混合料在攤鋪機(jī)前卸料完成后，由于留存在攤鋪機(jī)進(jìn)料口兩側(cè)的混合料骨料含量較多，有離析現(xiàn)象。因此攤鋪機(jī)應(yīng)盡量減少收料斗的收料工作。

（五）混合料的碾壓

1.應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟進(jìn)行瀝青混合料的壓實(shí)。

2.路面碾壓方式、碾壓程序及碾壓遍數(shù)由試鋪確定。碾壓工藝可參照下列方式：

（1）雙鋼輪壓路機(jī)前后靜振一遍，前后振壓一遍，膠輪壓路機(jī)碾壓四遍，雙鋼輪壓路機(jī)收光一至兩遍;

（2）雙鋼輪壓路機(jī)前后靜壓一遍，前后振壓一遍，膠輪壓路機(jī)碾壓六遍，雙鋼輪壓路機(jī)收光一至兩遍。

3.碾壓組合中需要重視膠輪壓路機(jī)作用，碾壓組合設(shè)計(jì)中應(yīng)讓膠輪壓路機(jī)盡可能緊跟。

4.壓路機(jī)應(yīng)以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機(jī)的適宜碾壓速度隨初壓、復(fù)壓、終壓及壓路機(jī)的類型而異。

5.振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。

6.不同階段的碾壓長度一般控制為：初壓階段30～50m，復(fù)壓階段40～60m。如遇到氣溫較低的環(huán)境，可視混合料溫度散失情況，適當(dāng)縮短碾壓段落長度。

7.為防止碾壓過程中產(chǎn)生“粘輪”現(xiàn)象，鋼輪壓路機(jī)可采取間歇式霧狀噴水，但盡可能減少噴水量，以不粘輪為度;膠輪壓路機(jī)則嚴(yán)禁噴水，施工開始階段可通過人工在輪胎表面涂刷隔離劑（由植物油、洗滌液、水混合而成）的方式。

8.在當(dāng)天碾壓的瀝青層面上，不得停放壓路機(jī)或其它車輛，并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。

9.對松鋪厚度、碾壓工藝應(yīng)設(shè)專崗管理和檢查，做到不漏壓、不超壓。

10.禁止使用柴油、機(jī)油等作為壓路機(jī)隔離劑，宜用沾有隔離劑的拖布擦涂輪胎，防止瀝青混合料粘輪。

11.壓實(shí)完成12h后，方能允許施工車輛通行。

（六）施工接縫處理

1.縱向施工縫。兩攤鋪機(jī)相距不超過5m時(shí)，應(yīng)采用松鋪斜接縫，以熱接縫形式，最后作跨接縫碾壓，以消縫跡。如果兩臺(tái)攤鋪機(jī)相隔距離較短，也可做一次碾壓。上下面層縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。

2.橫向施工縫。全部采用平接縫。采用鋸縫機(jī)齊切后，繼續(xù)攤鋪時(shí)，在切割面涂刷乳化瀝青。

3.上面層橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20m以外，以確保伸縮縫兩邊路面表面的平順。

結(jié)束語

綜上所述，高等級公路瀝青路面面層施工技術(shù)應(yīng)著眼于細(xì)節(jié)，把握施工中關(guān)于技術(shù)準(zhǔn)備，拌合站設(shè)置，原材料采購，配合比設(shè)計(jì)，瀝青混合料生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，標(biāo)準(zhǔn)化施工，精細(xì)化管理，確保高等級公路瀝青路面的質(zhì)量和使用壽命。

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作者簡介：陳雪貴（1968-10-16），男，籍貫：安徽池州，民族：漢族，職稱：高級工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：道路與橋梁工程，