EME-14瀝青混凝土中面層在京滬高速改擴(kuò)建項(xiàng)目中的應(yīng)用

李世博

（徐州市公路工程總公司，江蘇 徐州 221000）

1 工程概況

該標(biāo)段為京滬高速公路新沂至江都段擴(kuò)建工程路面施工項(xiàng)目JHK-YZ23標(biāo)段，全長(zhǎng)26.01km。位于江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)境內(nèi)，標(biāo)段內(nèi)設(shè)真武互通、丁伙樞紐、江都東互通，工程量為：SMA-13上面層14.23萬t，Sup-20瀝青混合料2.66萬t，Sup-25瀝青混凝土13.29萬t，EME-14高模量瀝青混合料17.34萬t，水泥混凝土2.3萬m3等。

該次試鋪為EME-14高模量瀝青混凝土中面層，選擇K963+760—K964+100左幅，該段落位于一般路段，共分為兩個(gè)施工段落：K963+760—K963+930與K963+930—K964+100，長(zhǎng)度均為170m。

試鋪段現(xiàn)狀：已完成下面層及黏層施工且驗(yàn)收合格。EME-14高模量瀝青混凝土中面層混合料試鋪段總長(zhǎng)度為340m，設(shè)計(jì)寬度為10.7m，壓實(shí)厚度6cm，預(yù)計(jì)用料560t。

2 試鋪目的

在進(jìn)行試鋪段路面施工時(shí)，相較于常規(guī)施工工況，其質(zhì)量檢查頻率應(yīng)適當(dāng)提高，一般為原來的2倍。在試鋪工作中，需要重點(diǎn)關(guān)注工藝參數(shù)、技術(shù)方案等的合理性，通過觀察、取樣等手段，確定溫度、顏色并與設(shè)計(jì)比較，記錄檢測(cè)或試驗(yàn)情況。同時(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，解決存在的各種問題。對(duì)于試鋪路段，主要進(jìn)行的工作包括試拌和試鋪，并以此確定下述內(nèi)容：

其一，為選擇合適的施工機(jī)械，應(yīng)按照能力匹配的思路，根據(jù)各機(jī)械的生產(chǎn)效率，優(yōu)選出科學(xué)的組合形式與具體數(shù)量。

其二，在試拌過程中，注意優(yōu)化拌和機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)所用瀝青混合料的技術(shù)特點(diǎn)與配合比進(jìn)行核驗(yàn)，從而確定正式生產(chǎn)時(shí)應(yīng)選擇的參數(shù)，包括油石比與礦料配合比等。

其三，在試鋪過程中，既可以對(duì)壓實(shí)與碾壓工序中的各種參數(shù)進(jìn)行確定，比如順序、速度、溫度、機(jī)具等，也可以優(yōu)化攤鋪機(jī)的運(yùn)行模式、瀝青松鋪系數(shù)及施工縫處置方案等。

其四，通過試鋪，可以優(yōu)化作業(yè)區(qū)間，根據(jù)合理的產(chǎn)量確定施工進(jìn)度，并驗(yàn)證施工材料與操作質(zhì)量的可靠性。

其五，可以確定施工方案組織形式與管理架構(gòu)，制定人員、材料、機(jī)械等要素的管控模式，包括檢測(cè)設(shè)備、指揮方法等。

3 原材料及配合比

3.1 原材控制

該項(xiàng)目瀝青采用南通通沙瀝青股份有限公司生產(chǎn)的改性瀝青SBS瀝青；瀝青中面層石料有江西彭澤宏浩麻山礦業(yè)有限公司生產(chǎn)，其中共分4種規(guī)格，分別 為1#（9.5～13.2mm）、2#（4.75～9.5mm）、3#料（2.36～4.75mm）、細(xì)集料（0～2.36mm）；礦粉采用泰州興港鴻翔新型環(huán)保材料有限公司生產(chǎn)；高模量改性劑采用南通通沙瀝青股份有限公司生產(chǎn)的高模量改性劑。材料經(jīng)抽樣檢驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合要求[1]。

3.2 配合比設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

3.2.1 生產(chǎn)配合比調(diào)試

在生產(chǎn)配合比的組合設(shè)計(jì)過程中，主要考慮因素為目標(biāo)配合比及篩分試驗(yàn)成果，此次四個(gè)熱料倉(cāng)（依次為1#—4#倉(cāng)）與礦粉的比例，按質(zhì)量比形式，確定如下：35∶7∶33.5∶20.5∶4。

3.2.2 油石比確定

按設(shè)計(jì)礦料比例配料，綜合目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)油石比，此次生產(chǎn)配合比確定4.4%為基準(zhǔn)油石比，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行±0.2%下的美標(biāo)80次旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀有效內(nèi)部角設(shè)定為1.16o±0.02o。試件的空隙率為2.4%時(shí)的油石比為4.5%，根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)最終取生產(chǎn)配合比最佳油石比為4.5%[2]。

3.2.3 抗水損害性能試驗(yàn)

抗水損害試驗(yàn)采用凍融劈裂試驗(yàn)（雙面擊實(shí)50次）進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.2.4 試拌

在前期生產(chǎn)配合比調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了拌和樓的試拌。共試拌3鍋瀝青混合料，試驗(yàn)室進(jìn)行了取樣并進(jìn)行了抽提篩分及旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)。EME-14高模量瀝青混凝土試拌混合料試驗(yàn)結(jié)果表明，生產(chǎn)配合比所調(diào)試的混合料滿足要求，可作為后期試驗(yàn)段試鋪的依據(jù)。

4 施工過程控制

4.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備—下承層檢查驗(yàn)收—測(cè)量放樣—黏層油灑布—混合料拌和、運(yùn)輸—混合料攤鋪—碾壓成型—接縫設(shè)置—交通管制。

4.2 施工準(zhǔn)備

施工前組織所有施工人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底，交底材料簽字歸檔，施工人員嚴(yán)格按照交底內(nèi)容施工。查驗(yàn)各類施工機(jī)械駕駛?cè)藛T的操作證，必須持證上崗。同時(shí)組織人員對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行維修保養(yǎng)，確保機(jī)械設(shè)備性能良好。

4.3 下承層清理及封水劑、黏層施工

4.3.1 下承層清理

采用清掃吸塵車清理、人工清掃等方式，徹底清除下承層表面浮土、泥漬等污染物。清理的雜物不得隨意拋灑至路肩邊溝，應(yīng)集中外運(yùn)處理。施工段落靠近居民點(diǎn)時(shí)，注意控制揚(yáng)塵和噪聲污染[3]。

4.3.2 封水劑、拼接縫施工

（1）封水劑施工。在瀝青路面縱向拼接縫處下面層（中面層頂、中面層間）頂拼接縫外0.5m范圍內(nèi)涂抹封水劑；封水劑的涂抹量按照稀釋后0.5kg/m2（設(shè)計(jì)要求0.4～0.6kg），稀釋比例暫定1∶1。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)涂抹后的滲水效果，調(diào)整稀釋比例，以達(dá)到最佳效果。在瀝青路面縱向拼接縫處0.5m范圍內(nèi)涂抹封水劑后進(jìn)行滲水檢測(cè)，檢測(cè)頻率為1次/200m，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

（2）拼接縫界面黏結(jié)材料噴涂。面層拼接縫界面噴涂用黏結(jié)材料為熱瀝青，要求與上、中面層所用SBS改性瀝青相同；熱瀝青噴涂量采用0.9kg/m2（設(shè)計(jì)用量0.8～1.2kg/m2）；施工時(shí)采用改裝后的智能型瀝青石屑同步撒布車，調(diào)整熱瀝青噴嘴與接縫豎向界面存在一定的角度，方便熱瀝青均勻噴灑至整個(gè)接縫界面；噴灑前確保接縫面不發(fā)生啃邊、松動(dòng)、粒料脫落等現(xiàn)象，保證界面處于干燥狀態(tài)；施工前及施工過程中應(yīng)保證瀝青的溫度穩(wěn)定，且不得低于170℃；噴涂過程中應(yīng)保持勻速行駛，避免漏噴或局部噴涂過量，對(duì)于局部漏噴或未噴到部位，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)涂SBS改性瀝青以達(dá)到要求的噴涂量[4]。

4.3.3 黏層施工

（1）在瀝青撒布車起步停止的地方鋪以彩條布，防止該地段乳化SBS改性瀝青噴量過多，形成擁包等不良現(xiàn)象。

（2）撒布車配有良好的計(jì)量設(shè)施，確保均勻地按規(guī)定數(shù)量實(shí)施噴灑。噴油嘴距下承層高度約20cm，保持與灑油管成15～25o的夾角，使同一地點(diǎn)接受兩個(gè)或3個(gè)噴油嘴噴灑的瀝青，保持連續(xù)、均勻撒布，不得出現(xiàn)花白條。

（3）黏層瀝青施工時(shí)極易發(fā)生黏輪情況，影響攤鋪進(jìn)度。為此，需在瀝青面層施工2～3天前涂布黏層瀝青，且涂布黏層瀝青后，應(yīng)實(shí)施交通封閉措施。

4.4 施工放樣

測(cè)量人員在下面層上恢復(fù)邊線，測(cè)量下面層頂高程數(shù)據(jù)并整理、分析，為瀝青中面層現(xiàn)場(chǎng)高程、厚度、橫坡等指標(biāo)控制提供依據(jù)。瀝青混合料的松鋪系數(shù)設(shè)定為1.25，松鋪厚度7.5cm。

4.5 瀝青混合料拌制

其一，在溫度控制方面，各集料的加熱溫度應(yīng)超過瀝青溫度至少20K。而瀝青混合料的出廠溫度也應(yīng)限定，其在料倉(cāng)經(jīng)過一段時(shí)間貯存后，溫降不能大于10K。

其二，瀝青混合料須均勻拌和，無明顯分層，且應(yīng)使全部的集料顆粒均能包裹瀝青結(jié)合料。同時(shí)施工過程中后場(chǎng)安排人員負(fù)責(zé)檢查混合的均勻性，及時(shí)分析異?，F(xiàn)象。

其三，攪拌完成的混合料應(yīng)均勻穩(wěn)定，不得出現(xiàn)大顆?；蚪Y(jié)團(tuán)，粗細(xì)集料搭配均衡無分離現(xiàn)象。瀝青中面層混合料試鋪當(dāng)天拌制，不得提前拌制在儲(chǔ)料倉(cāng)中儲(chǔ)存過夜。

其四，混合料拌制過程中，及時(shí)取樣做相應(yīng)的試驗(yàn)，以確定瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)特點(diǎn)。主要試驗(yàn)包括抽提篩分與馬歇爾試驗(yàn)，指標(biāo)主要為礦料級(jí)配、油石比等。

4.6 混合料運(yùn)輸

采用大噸位（＞50t）且自動(dòng)覆蓋的運(yùn)輸車進(jìn)行瀝青混合料的運(yùn)輸。運(yùn)輸車輛采用“五面保溫、三層覆蓋”，從而保證攤鋪時(shí)不會(huì)降溫過大。對(duì)車輛涂抹隔離劑，避免瀝青黏結(jié)于車廂表面。瀝青卸料完成后方能撤掉車輛篷布，以持續(xù)提供保溫的功能。

4.7 攤鋪機(jī)攤鋪、整平

其一，施工現(xiàn)場(chǎng)有專人負(fù)責(zé)檢測(cè)到場(chǎng)溫度、記錄到場(chǎng)時(shí)間，瀝青混合料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)溫度不得低于170℃。運(yùn)料車一般距離攤鋪機(jī)約25cm，卸料時(shí)為保證平整度，由攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)料車前行，不得自行掛擋。

其二，攤鋪機(jī)開工前提前1h預(yù)熱熨平板，熨平板的溫度須保持在100℃以上。攤鋪機(jī)前進(jìn)速度不得過快或過慢，鋪筑時(shí)宜控制為2.5m/min，夯錘振級(jí)不小于5級(jí)。應(yīng)保證緩慢、均勻、不間斷地?cái)備仭?/p>

其三，攤鋪機(jī)在攤鋪中應(yīng)保持適當(dāng)?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)，其自動(dòng)料位器的料門開度須合理。同時(shí)，鏈板送料器的速度應(yīng)視實(shí)際情況而定，保證與螺旋布料器的轉(zhuǎn)速適配。

其四，攤鋪厚度確定時(shí)，當(dāng)天完工的位置應(yīng)當(dāng)及時(shí)記錄，隔日再基于標(biāo)記位置繼續(xù)施工，保證厚度均一。中面層攤鋪時(shí)，為保證攤鋪厚度，可選用非接觸式平衡梁設(shè)備。

其五，攤鋪時(shí)，料車更替的時(shí)間間隔不得過長(zhǎng)，保證在此期間內(nèi)不脫料。瀝青混合料未壓實(shí)前，施工人員不得隨意進(jìn)入踩踏。瀝青中面層試鋪段選擇晴朗、氣溫相對(duì)較高的時(shí)段攤鋪。

4.8 碾壓成型

其一，在混合料不發(fā)生推移、開裂時(shí)，應(yīng)選擇攤鋪后溫度尚高時(shí)進(jìn)行初壓，以利于保證平整度和壓實(shí)度。初壓、復(fù)壓及終壓的溫度應(yīng)分別至少為150℃、130℃、100℃。碾壓過程中成梯隊(duì)碾壓，碾壓長(zhǎng)度控制在25～30m左右，如表1、圖1、圖2所示。

表1 壓路機(jī)碾壓速度

圖1 分區(qū)碾壓

圖2 膠輪緊跟復(fù)壓

其二，輪胎壓路機(jī)不利于保證面層的橫向平整度，故其不得用于初壓。鋼輪壓路機(jī)應(yīng)用于脆弱的石料面層時(shí)，不得開啟振動(dòng)模式。

其三，在碾壓過程中，其路線與方向應(yīng)保持相對(duì)連續(xù)，不得突變與急啟急停，應(yīng)保持緩行或緩?fù)?。?qū)動(dòng)輪宜朝向攤鋪機(jī)，以保證不會(huì)產(chǎn)生擁包現(xiàn)象。

其四，在碾壓路段，應(yīng)設(shè)置顯著的初壓、復(fù)壓或終壓完成標(biāo)記，避免漏壓或重復(fù)碾壓。設(shè)置專門崗位，用于檢測(cè)控制碾壓工藝參數(shù)，包括順序、次數(shù)、速度及溫度等指標(biāo)，核實(shí)碾壓機(jī)具配置與松鋪厚度等。

5 結(jié)論

本文依托京滬高速改擴(kuò)建案例，對(duì)EME-14高模量瀝青混凝土中面層的鋪筑工藝進(jìn)行全面的介紹，并取得了良好的鋪筑效果，為類似的改擴(kuò)建項(xiàng)目提供了指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際施工中，為保證EME-14瀝青混凝土中面層的施工質(zhì)量，還應(yīng)注意以下方面：

其一，試鋪段完成后按報(bào)檢成型做好及時(shí)報(bào)檢工作，項(xiàng)目部先自檢，合格后報(bào)檢監(jiān)理工程師抽檢。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況，及時(shí)完善質(zhì)檢資料，并報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師簽字，最后由項(xiàng)目部計(jì)量部統(tǒng)一存檔。

其二，在日常施工時(shí)，為獲得理論最大相對(duì)密度，可采取真空法以每天兩次的頻率進(jìn)行實(shí)測(cè)，并按每天總量控制算得平均油石比，用計(jì)算法進(jìn)行校核，當(dāng)兩者差值不超過0.005時(shí)，取標(biāo)準(zhǔn)值為兩者數(shù)值中的較大者，當(dāng)差值超過0.005時(shí)，應(yīng)對(duì)其原因進(jìn)行分析，論證后取值。