大粒徑瀝青混凝土AC-25C 型路面施工工藝研究

王榮芳

（安徽省天長市綜合行政交通運(yùn)輸執(zhí)法大隊(duì)，安徽天長 239300）

1 工程背景

本文工藝研究背景為安徽省重點(diǎn)工程S205 銅冶一級(jí)公路項(xiàng)目，該道路設(shè)計(jì)長度為60km，設(shè)計(jì)車道數(shù)為雙向四至六個(gè)車道，設(shè)計(jì)速度為80km/h，設(shè)計(jì)路面下面層采用了大粒徑瀝青混凝土AC-25C 型路面結(jié)構(gòu)，由于該結(jié)構(gòu)碎石最大粒徑達(dá)到31.5mm，對(duì)攤鋪工藝要求甚是嚴(yán)苛。而常規(guī)攤鋪工藝經(jīng)常出現(xiàn)離析，碾壓不密實(shí)，平整度差，滲水嚴(yán)重，帶來質(zhì)量隱患，道路運(yùn)營時(shí)間內(nèi)地表積水在行車輪胎碾壓下產(chǎn)生動(dòng)水壓力，路面水害較重，無法達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，所以需要改進(jìn)現(xiàn)有施工工藝。

2 施工工藝準(zhǔn)備

2.1 測(cè)量放樣

依據(jù)設(shè)計(jì)文件，由測(cè)量工程師組織采集路面基層實(shí)際高程，再結(jié)合設(shè)計(jì)高程推算各樁號(hào)攤鋪厚度，形成測(cè)量成果報(bào)請(qǐng)總監(jiān)辦審查批準(zhǔn)。測(cè)量儀器采用高效率精度高的GPS 結(jié)合水準(zhǔn)儀進(jìn)行。中樁間距不大于10m，在原地面的標(biāo)識(shí)物采用安全牢固的短鋼釬打入基層路面，便于為攤鋪時(shí)設(shè)立基準(zhǔn)線，鋼絲繩提供掛靠平臺(tái)。攤鋪時(shí)根據(jù)提前計(jì)算好的設(shè)計(jì)高程和原地表高程差初擬松鋪系數(shù)計(jì)算出松鋪高度，在打入基層路面的鋼釬上標(biāo)識(shí)懸掛鋼絲繩的位置供瀝青混凝土施工班組作業(yè)時(shí)使用。前面攤鋪機(jī)中間的高程控制根據(jù)兩側(cè)的鋼絲高度拉線用導(dǎo)梁控制，具體施工時(shí)按相鄰樁距5m、10m等測(cè)量點(diǎn)放樣[1]。

2.2 原材料及配合比試驗(yàn)

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，由試驗(yàn)室對(duì)瀝青路面所選用的原材料按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)及規(guī)范要求對(duì)瀝青混凝土所采用的原材料瀝青、碎石類六種規(guī)格石料進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)檢測(cè)壓碎值、級(jí)配組成、碎石的瀝青粘附性以及含泥量。根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，本項(xiàng)目配合比試驗(yàn)次序分別為試驗(yàn)室中完成的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、拌合場現(xiàn)場的生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)以及試驗(yàn)路段的生產(chǎn)配合比驗(yàn)證等三個(gè)階段。本項(xiàng)目AC-25C 瀝青混凝土混合料生產(chǎn)配合比最終確定的為：粗料（10～30mm）：大料（10～25mm）：中料（10～20mm）：小料（5～10mm）：細(xì)料（3～5mm）：直料（0～3mm）：（礦粉）=16%：16%：18%：15%：14%：20%：1.0%。最佳油石比為4.0%，詳見表1 及圖1。

表1 AC-25C 瀝青混凝土生產(chǎn)配合比

圖1 AC-25C 瀝青混凝土合成級(jí)配曲線圖

3 瀝青混凝土拌合

瀝青混合料質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)為成品瀝青混凝土的出場質(zhì)量，由于25 型粒徑較大，各粒徑材料差異大，拌和不易均勻，容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。為保證瀝青碎石的施工質(zhì)量與進(jìn)度，本項(xiàng)目采用了性能穩(wěn)定、產(chǎn)量大的瑪連尼4000 型瀝青拌和機(jī)，該設(shè)備機(jī)械化程度高，采用電腦程控程序，便于操作和穩(wěn)定生產(chǎn)。其工藝如下。

（1）組建瀝青站生產(chǎn)管理人員班組，由站長、實(shí)驗(yàn)員、操作小組及現(xiàn)場管理小組組成。操作員錄入生產(chǎn)配合比參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，全生產(chǎn)過程包含冷料倉、熱量倉以及成品倉。

（2）拌合站采用8 只、每只罐容為50t 的保溫自動(dòng)攪拌儲(chǔ)油罐，采用導(dǎo)熱油加熱方式提升瀝青溫度。為實(shí)現(xiàn)控制加溫后的瀝青溫度，采用控制導(dǎo)熱油溫度方式實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)熱油溫度控制在155～165℃。

（3）投進(jìn)熱倉的各種規(guī)格的集料、礦粉和瀝青，須以通過施工、監(jiān)理單位驗(yàn)證后的配合比執(zhí)行，集料在熱倉的拌和時(shí)長在試拌后確定為45s，從集料投放至噴注瀝青時(shí)長不低于10s。

4 瀝青混合料運(yùn)輸

由于瀝青混合料為高溫產(chǎn)品，運(yùn)輸至攤鋪全過程對(duì)溫度要求極高，同時(shí)本項(xiàng)目采用25 型級(jí)配，對(duì)運(yùn)輸和裝卸過程混合料需要始終保持均質(zhì)，因此，制定出適合本項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際情況的運(yùn)輸方案。

（1）由于瀝青混合料為高溫物品，對(duì)運(yùn)輸時(shí)間和路徑要求較為嚴(yán)格，屬于特種商品運(yùn)輸，為便于管理，需要對(duì)相關(guān)運(yùn)輸車輛按一定規(guī)則進(jìn)行編號(hào)，張貼反光標(biāo)志，報(bào)交警部門備案。

（2）運(yùn)輸車輛到拌合場成品料倉時(shí)，服從現(xiàn)場交通管理人員指揮，準(zhǔn)確停于出料口。裝料原則為先兩頭，后中間，目的是防止裝料產(chǎn)生混合料離析。裝料完畢后，采用專用工程保溫布覆蓋、車速控制在30～50km/h。

（3）沿線平交路口較多時(shí)，應(yīng)考慮到安全生產(chǎn)及運(yùn)輸通暢，設(shè)專人組織指揮車輛交通安全，確保車輛順利安全到達(dá)施工現(xiàn)場。

（4）對(duì)于到達(dá)攤鋪現(xiàn)場的瀝青混合料，由專人負(fù)責(zé)檢查驗(yàn)收，合格的混合料方可用于攤鋪。

5 瀝青混合料攤鋪

5.1 基層準(zhǔn)備

本項(xiàng)目路面基層設(shè)計(jì)為5%骨架密式型水泥穩(wěn)定碎石，按照設(shè)計(jì)文件要求，水穩(wěn)碎石屬于半剛性基層，應(yīng)在此結(jié)構(gòu)表面施作透封層瀝青，以起到封水作用，施作時(shí)間安排在養(yǎng)護(hù)成型后進(jìn)行，透層瀝青相關(guān)技術(shù)指標(biāo)滿足表2 要求。

表2 透層瀝青相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

5.2 攤鋪施工參數(shù)準(zhǔn)備

瀝青路面基層應(yīng)干凈完整，無起皮和雜物，攤鋪瀝青混合料的機(jī)械在攤鋪前應(yīng)加熱熨平板，其溫度控制在100～110℃，避免因底板溫度低產(chǎn)生粘結(jié)帶來拉料現(xiàn)象。攤鋪機(jī)性能要達(dá)到良好狀態(tài)，重點(diǎn)檢查熨平板的拼接、螺旋布料器的安裝等，確認(rèn)完好并設(shè)有預(yù)防措施后方可施工[2]。

5.3 攤鋪施工工藝

本項(xiàng)目路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向4 車道，路面單向?qū)挾葹?0.5m，結(jié)合攤鋪機(jī)性能，采用1 臺(tái)福格勒SUPER2100-2 型攤鋪機(jī)、1 臺(tái)福格勒1800 伸縮板攤鋪，兩臺(tái)攤鋪機(jī)形成梯隊(duì)組合攤鋪。

6 瀝青混合料的碾壓

6.1 碾壓工藝分類

瀝青混合料攤鋪過后立即需要進(jìn)行壓實(shí)工藝，本項(xiàng)目壓實(shí)工藝分成初、復(fù)、終壓等三階段。碾壓質(zhì)量的核心包含壓實(shí)度、平整度，其控制措施采用碾壓中保證混合料不產(chǎn)生推移、開裂，碾壓始末保持合適溫度來實(shí)現(xiàn)。

（1）碾壓溫度的控制：混合料初壓內(nèi)部溫度不低于135℃，終壓完表面溫度不低于80℃，由現(xiàn)場試驗(yàn)員檢測(cè)記錄，詳見表3。

表3 各階段瀝青（基質(zhì)瀝青）混合料施工溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

（2）試驗(yàn)段混合料的分別按兩種類型進(jìn)行碾壓。

①試驗(yàn)段前200m 第一種碾壓方式。

初壓階段使用兩臺(tái)振動(dòng)型壓路機(jī)，雙鋼筒型號(hào)，關(guān)閉振動(dòng)穩(wěn)壓一遍，振動(dòng)兩遍，碾壓時(shí)速度控制在2.0～3.0km/h，確保瀝青層不出現(xiàn)推移、開裂。

復(fù)壓階段時(shí)膠輪壓路機(jī)應(yīng)緊接在初壓階段結(jié)束后開始，采用具有搓揉功能的26t 以上膠輪壓路機(jī)復(fù)壓碾壓3 遍以上，以不出現(xiàn)輪跡為準(zhǔn)，碾壓速度控制在3～5km/h 左右。

終壓階段緊接在復(fù)壓階段結(jié)束后開始，采用雙鋼筒壓路機(jī)靜壓模式工作，碾壓時(shí)行駛速度控制在3～6km/h，兩遍以上為宜，輪跡消除為準(zhǔn)。

②后200m 第二種碾壓方式。

初壓階段用26t 以上膠輪壓路機(jī)碾壓1 遍，緊跟著采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度2.5～3.5km/h，確保瀝青層不出現(xiàn)推移、開裂。

復(fù)壓階段安排在初壓后進(jìn)行，采用雙鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)一遍，26t 以上膠輪壓路機(jī)碾壓三遍，碾壓過程中速度應(yīng)控制在3.0～4.5km/h。

終壓階段安排在復(fù)壓后進(jìn)行，雙鋼壓路機(jī)使用靜壓模式碾壓，碾壓時(shí)速度控制在為3～5km/h，直至到路面輪跡消失為止。

③碾壓工藝關(guān)鍵控制。

壓路機(jī)碾壓方向和順序?yàn)閺牡缆窐?biāo)高最低側(cè)向高側(cè)逐漸移動(dòng)碾壓，且相鄰兩次輪跡每次縱向重疊1/2輪。壓路機(jī)折返點(diǎn)位于攤鋪機(jī)后方，斷面保持呈階梯狀前進(jìn)，最大限度避免碾壓斷面折返點(diǎn)位于同一橫斷面上，確保平整。

6.2 碾壓注意事項(xiàng)

由于瀝青路面是道路結(jié)構(gòu)的表面層，承受車輛荷載和自重。而瀝青路面的承受荷載能力主要依靠瀝青混合料得到預(yù)期的壓實(shí)來實(shí)現(xiàn)，所以，瀝青路面的壓實(shí)時(shí)需要針對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)提出碾壓注意事項(xiàng)。

（1）壓實(shí)過程中需要嚴(yán)格控制好“五度”技術(shù)指標(biāo)，即平整度、壓實(shí)度、溫度、速度、碾壓段長度等，保證路面質(zhì)量。

（2）壓實(shí)過程中質(zhì)量控制點(diǎn)為初、復(fù)、終等三個(gè)壓實(shí)過程。全路段全斷面均要得到均勻壓實(shí)，不得出現(xiàn)漏壓、超壓。三個(gè)壓實(shí)過程速度要符合表4 規(guī)定。

表4 各階段碾壓速度匯總

（3）碾壓全程中，機(jī)械不得在未碾壓成型具備放行交通的路段上停留、制動(dòng)或轉(zhuǎn)向；壓實(shí)機(jī)械的起動(dòng)、停止應(yīng)緩慢進(jìn)行；縱橫向接縫需要成臺(tái)階狀延伸，每遍折返時(shí)輪跡要錯(cuò)開，上下層、縱橫縫需要錯(cuò)開1m 以上。

6.3 施工接縫處理工藝

6.3.1 縱縫接縫部位施工

（1）由于本項(xiàng)目路面寬度為21m，單幅寬度為10.5m，單臺(tái)攤鋪機(jī)無法一次完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，需要采用雙機(jī)前后錯(cuò)開攤鋪，由此產(chǎn)生的縱縫采用熱接方式搭接，做法是將之前攤鋪時(shí)路面留下10～20cm 作為前后兩臺(tái)攤鋪機(jī)的基準(zhǔn)面，壓實(shí)時(shí)采用跨縫方式碾壓以消除縫跡。

（2）縱縫施工的原則是在之前攤鋪混合料尚未冷卻時(shí)進(jìn)行，接縫位置灑布粘層瀝青，嚴(yán)格控制攤鋪時(shí)搭接寬度和適合的松鋪系數(shù)。

（3）采用熱接縫方式的縱縫，要求縫邊緣成直線，且避開行車道中的車輪跡線。碾壓時(shí)從已成型面?zhèn)乳_始移向新攤鋪側(cè)路面，確保接縫密實(shí)、平順。

6.3.2 橫接縫部位施工

（1）施工橫向接縫前，復(fù)核橫縫距離，要求一般不低于3m，縫沿干凈，攤鋪前灑粘層瀝青，利用攤鋪機(jī)熨平板溫度加熱之前攤鋪的路面，使之軟化，便于同新攤鋪混合料融為整體，在壓實(shí)后達(dá)到密實(shí)。

（2）攤鋪段施工結(jié)束段收尾處理時(shí)，為抵消末端因碾壓推移導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層厚度減薄，應(yīng)在接近端部前適當(dāng)提升熨平板高度，增加攤鋪厚度。

（3）施工橫向縫時(shí)，初壓采用雙鋼筒壓路機(jī)橫向振壓，攤鋪機(jī)外側(cè)通過設(shè)置擋板保證接縫平整，碾壓順序按照先已壓實(shí)的混合料層、后新鋪層路面進(jìn)行。

6.3.3 新老路縱向接縫處壓實(shí)質(zhì)量保證措施

（1）由于處于壓實(shí)區(qū)域邊部，壓路機(jī)在該區(qū)域內(nèi)無法錯(cuò)輪碾壓。按照1/2 錯(cuò)輪壓實(shí)法計(jì)算，壓路機(jī)從左到右每壓實(shí)一遍，接縫區(qū)域得到一次碾壓，而中心區(qū)域得到兩次碾壓，接縫區(qū)域成為弱壓實(shí)區(qū)。

（2）老路基搭接面（或臺(tái)階立面）是否順直、平整，決定壓路機(jī)能否碾壓到邊。如果老路基開挖立面不平整，線形不順直，一些陡坎、急彎處壓路機(jī)無法進(jìn)入而被漏壓，形成壓實(shí)盲區(qū)，凡壓路機(jī)不能作業(yè)的地方，應(yīng)采用膠輪壓路機(jī)和雙鋼筒壓路機(jī)進(jìn)行側(cè)向推移碾壓，直到獲得規(guī)定的密實(shí)度為止。

（3）拼接處攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)采用人工撒補(bǔ)細(xì)料，防止大骨料離析，導(dǎo)致表面空隙率過大，降低瀝青路面的耐久性。

（4）橫向接縫類型見圖2。

圖2 橫向接縫類型

7 養(yǎng)護(hù)成型工藝

當(dāng)每臺(tái)班攤鋪的瀝青混合料碾壓結(jié)束后，立即管制交通，當(dāng)滿足開放交通的條件——路面溫度50℃以下時(shí)，方可允許車輛通行。交通開放前，禁止任何車輛和施工機(jī)械駛?cè)牖蛲７?，防止瀝青面層產(chǎn)生蠕變流動(dòng)，降低路面平整度。

8 結(jié)語

通過以上對(duì)大粒徑瀝青混凝土AC-25C 型路面施工工藝的研究，在筆者參與施工管理的工程背景中得到了有效的運(yùn)用，解決大粒徑瀝青面層的離析、空隙大，造成的耐久性差的通病，該工藝科學(xué)、有效，值得推廣使用。