混凝土路面加鋪瀝青混合料層施工質(zhì)量控制

黎 峰,吳 江

（撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心崇仁分中心,江西 崇仁 344200）

0 引言

混凝土瀝青路面是一種應(yīng)用比較廣泛的公路路面結(jié)構(gòu)形式，舊混凝土路面或者舊瀝青混凝土路面維修養(yǎng)護(hù)，也經(jīng)常應(yīng)用舊路面加鋪瀝青混合料新層的結(jié)構(gòu)形式。案例某公路在樁號(hào)K2323+000~K3484+258區(qū)段的路面維修養(yǎng)護(hù)中，采用了下承層+改性AC-20C厚7 cm+改性AC-16C厚5 cm的瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)特定的材料配合比、施工技術(shù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)把控，獲得了良好的路面維修養(yǎng)護(hù)效果。

1 材料與配合比

加鋪層混合料使用的水泥為硅酸鹽水泥，礦石粉為消石灰石礦石粉，瀝青材料為SBS改性瀝青，骨料為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)長(zhǎng)英質(zhì)角巖[1]。

改性AC-20C的最優(yōu)油石比是4.8%，其目標(biāo)配比和生產(chǎn)配比見(jiàn)表1和表2所示。

表1 變性AC-20C目標(biāo)配合比

表2 變性AC-20C生產(chǎn)配合比

改性AC-16C的最優(yōu)油石比是4.8%，其目標(biāo)配比和生產(chǎn)配比見(jiàn)表3和表4所示。

表3 變性AC-16C目標(biāo)配合比

表4 變性AC-16C生產(chǎn)配合比

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 下承層工前準(zhǔn)備

（1）清理舊混凝土路面上的交通標(biāo)志設(shè)施。

（2）注漿養(yǎng)護(hù)板底空隙；更換破板率高的區(qū)段板；對(duì)板角和咬邊的損壞部位開(kāi)展鑿除，并且用細(xì)粒瀝青混合料開(kāi)展修補(bǔ)。

（3）用瀝青填縫材料填充和密封混凝土板和板間結(jié)構(gòu)縫。

（4）進(jìn)行路面清掃：先人工清掃路面邊角，再用清掃車清掃整個(gè)路面，然后使用背負(fù)式吹風(fēng)機(jī)清理路面，最后使用高壓水沖刷路面。

2.2 噴播黏層油

（1）在黏層油噴播之前，使用吹風(fēng)機(jī)再次清理路面，確保舊路面干燥清潔。

（2）黏層油采用改性乳化瀝青，噴播量控制在0.4 kg/m2。噴播黏層油前，在起點(diǎn)和終點(diǎn)鋪置工程紙，以避免原路面被污染。噴播時(shí)必須確保一定的噴播壓力和高度，以保證噴播的均勻性。工程紙應(yīng)在噴播車經(jīng)過(guò)后帶走。

2.3 鋪設(shè)玻纖格柵

（1）黏層油破乳后，馬上鋪設(shè)玻璃纖維格柵。

（2）玻璃纖維格柵寬度1 m，跨接縫鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)將玻璃纖維格柵的一端用鋼釘固定在舊混凝土板的接縫區(qū)域，然后人工給予張緊；且縱向和橫向搭接寬度≥20 cm，接頭用鉛引線固定綁扎，綁扎間距≥1.5 m；然后將改性乳化瀝青固定在玻璃纖維格柵上，用量0.6 L/m2；采用小型壓路機(jī)碾壓密實(shí)玻璃纖維光柵[2]。

2.4 同步碎石封層

鋪置玻璃纖維網(wǎng)格以后，開(kāi)始碎石封層工序操作。高黏度改性瀝青噴播量1.4 kg/m2左右；5~10 mm的預(yù)拌碎石噴播量4.0 kg/m2左右。

（1）在噴播高黏度改性瀝青前，應(yīng)將透層表面的松散材料清理干凈；查驗(yàn)罐內(nèi)瀝青溫度，調(diào)節(jié)噴射角度，使每個(gè)噴頭的噴霧呈扇形。符合要求才可開(kāi)工建設(shè)。

（2）相鄰噴播帶之間應(yīng)保持一定的搭接，縱方向搭接20~30 cm，橫方向搭接10~16 cm。封層機(jī)應(yīng)在噴播初始位置及時(shí)開(kāi)啟噴灑開(kāi)關(guān)，在結(jié)束位置及時(shí)關(guān)閉噴灑開(kāi)關(guān)。

2.5 骨料水洗

為了保證骨料質(zhì)量，提高骨料與瀝青的黏結(jié)效果，在骨料入場(chǎng)以后，應(yīng)按規(guī)范用水分檔清洗。經(jīng)洗滌后，骨料0.075 mm以下的含塵量可降低大約75%，黏附性指標(biāo)顯著增強(qiáng)。骨料的水洗技術(shù)如下。

（1）使用水泵將清水注入水洗裝備，待注滿清水以后再啟動(dòng)水洗裝備。

（2）用裝載機(jī)將骨料裝入料倉(cāng)，調(diào)節(jié)出料流量，皮帶送料要均勻，螺旋洗石機(jī)內(nèi)，螺旋葉片均勻運(yùn)轉(zhuǎn)清洗。

（3）清洗完成以后，由旋轉(zhuǎn)葉片推至脫水區(qū)，脫水后的骨料由卸料輸送機(jī)送至成品區(qū)。

（4）污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾、沉淀、排放等過(guò)程，再循環(huán)到洗石機(jī)中。

2.6 混合料攪拌

采用間歇式拌和樓。為確?；旌狭系募?jí)配、油石比的準(zhǔn)確性，施工前須對(duì)拌和樓進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，各檔進(jìn)料均按照校準(zhǔn)的流量曲線嚴(yán)格控制。熱料倉(cāng)礦料比與油石比具體見(jiàn)表5所示。干拌和5 s，濕拌和45 s。嚴(yán)格控制骨料和瀝青的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。溫度控制參數(shù)具體見(jiàn)表6所示[3]。

表5 熱料倉(cāng)礦料比與油石比

表6 溫度控制參數(shù)

通過(guò)紅外成像儀對(duì)骨料溫度、瀝青溫度、出料溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.7 運(yùn)輸

為保證瀝青混合料質(zhì)量，案例工程組建了有15輛自卸車的運(yùn)輸隊(duì)，每車載重30 t以上，車側(cè)板裝有保溫設(shè)備，頂部采用帆布嚴(yán)密覆蓋。安排專人檢查車尾擋板密封情況，并在車側(cè)板上鉆孔，以便于檢查混合料的溫度。車廂應(yīng)平整、干凈，使用植物油和水比例為1∶3的復(fù)合液刷涂，作為隔離液。為避免裝料時(shí)發(fā)生離析，裝料方式應(yīng)采用3次或者5次。運(yùn)輸中應(yīng)開(kāi)展溫度檢測(cè)，在運(yùn)輸車卸料前須將帆布揭開(kāi)，檢查混合料的外觀和溫度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)停止使用。

2.8 攤鋪

兩臺(tái)鋪攤機(jī)組合作業(yè)。第1臺(tái)鋪攤機(jī)負(fù)責(zé)攤鋪主車道和路肩，施工寬度為7 m；第2臺(tái)鋪攤機(jī)負(fù)責(zé)攤鋪超車道，施工寬度4.25 m。注意接縫區(qū)域的攤鋪質(zhì)量，鋪攤機(jī)之間的距離在互不干擾的前提下盡量縮短。攤鋪機(jī)應(yīng)提前就位于待施工處。熨平板調(diào)整至松鋪層厚度，且應(yīng)預(yù)熱至100 ℃以上。為避免瀝青混合料黏附在料斗表面，可將其涂上一定量的防黏劑。為避免發(fā)生離析，應(yīng)保持螺旋轉(zhuǎn)速恒定，料位高度不要低于螺旋的2/3位置，并在螺旋上安裝反向葉片。鋪攤時(shí)瀝青混合料溫度不得低于160 ℃。鋪攤作業(yè)中，每隔5~10 m測(cè)定一次路段厚度，測(cè)定結(jié)果反饋給鋪攤操作人員，便于操作人員適時(shí)調(diào)節(jié)鋪攤厚度。

加鋪單層施工中，為確保路面平整度，需要確保加鋪層的初壓密實(shí)度。鋪攤機(jī)自帶搗振器的作用，使松散攤鋪層擁有初密度。為了獲得足夠的初密度，需要適時(shí)調(diào)試鋪攤機(jī)自帶振搗振器和跟蹤檢測(cè)加鋪層的初密度?？墒褂妙l率監(jiān)測(cè)儀對(duì)鋪攤機(jī)開(kāi)展調(diào)試與監(jiān)測(cè)。可使用校準(zhǔn)后的無(wú)核密度計(jì)跟蹤檢測(cè)攤鋪層的初密度，檢測(cè)結(jié)果適時(shí)反饋給鋪攤機(jī)操作人員，以便于操作人員合理調(diào)節(jié)鋪攤機(jī)和搗振器的工作參數(shù)，保證松鋪層具有合格的初密度。

2.9 碾壓

瀝青混合料鋪攤完成以后，應(yīng)在適當(dāng)?shù)母邷叵陆o予碾壓，前提是不會(huì)發(fā)生碾壓推移和裂紋。按照跟緊、慢壓、低幅、高頻的碾壓原則，并且嚴(yán)格控制碾壓溫度。由初壓整平和穩(wěn)定松鋪層，由復(fù)壓穩(wěn)定成型，后者是使混合料致密的最關(guān)鍵過(guò)程。終壓會(huì)消除之前碾壓操作可能出現(xiàn)的裂紋或輪跡，確保路面平整度。案例工程碾壓操作方案見(jiàn)表7所示[4]。

表7 案例工程碾壓操作方案

緊跟鋪攤機(jī)開(kāi)展初壓，驅(qū)動(dòng)輪面向鋪攤機(jī)，一定要確保碾壓路線、碾壓方向和碾壓速率穩(wěn)定，防止出現(xiàn)擁包、推移等現(xiàn)象。復(fù)壓包括橡膠輪壓密和振動(dòng)壓密。橡膠輪碾壓時(shí)，相鄰碾壓帶重疊壓路機(jī)后輪寬度的1/2。振動(dòng)壓密時(shí)，堅(jiān)持起步在先，振動(dòng)隨后，先停振，后停機(jī)，平穩(wěn)緩慢換向等原則，相鄰碾壓帶重疊1/3鋼輪寬度。應(yīng)用雙鋼輪壓路機(jī)開(kāi)展終壓，碾壓成型以后，路面上不可停放任何材料或機(jī)械。

3 控制要點(diǎn)

3.1 一般控制要點(diǎn)

嚴(yán)格按照校準(zhǔn)曲線向拌和樓進(jìn)料，控制鋪攤速率、振動(dòng)器頻率、碾壓速率、振動(dòng)頻率和碾壓次數(shù)。應(yīng)用鋪攤機(jī)頻率測(cè)定儀、無(wú)核密度計(jì)、紅外成像儀、碾壓速率和振動(dòng)頻率測(cè)定儀，對(duì)施工情況開(kāi)展實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋給工作人員，以提高施工質(zhì)量。

骨料加熱控制溫度190~220 ℃，瀝青加熱控制溫度165~175 ℃，干拌5 s，濕拌45 s，出料控制溫度175~185 ℃。

鋪攤機(jī)工作參數(shù)：鋪攤速率2.5 m/min，振動(dòng)器1 800 r/min，振動(dòng)器800 r/min。

應(yīng)用雙鋼輪DD130振動(dòng)壓路機(jī)開(kāi)展初壓，碾壓速率2.5 km/h，碾壓頻次0.5遍。

堅(jiān)持高頻低振幅復(fù)壓原則，碾壓速率4 km/h，碾壓頻次為3.5遍。然后應(yīng)用輪胎XP302壓路機(jī)繼續(xù)壓密，碾壓速率3.5 km/h，碾壓頻次為2遍。

應(yīng)用雙鋼輪DD130振動(dòng)壓路機(jī)開(kāi)展終壓，碾壓速率3 km/h，碾壓頻次為2遍。

3.2 平整度、壓實(shí)度的質(zhì)量控制

影響加鋪瀝青路面平整度的要素多且復(fù)雜，總體可劃分為下述三個(gè)方面：舊路面的平整度、鋪攤作業(yè)基準(zhǔn)、碾壓作業(yè)等。其中舊路面平整度、鋪攤作業(yè)基準(zhǔn)系屬確定性要素，碾壓作業(yè)系屬隨機(jī)性要素。

（1）舊路面平整度。舊路面平整度對(duì)新成型路面平整度有影響。舊路面的平整度不足時(shí)，雖然鋪攤機(jī)鋪攤出較平整的新松鋪層，但是新松鋪層存在厚度差異，壓密過(guò)程中就會(huì)發(fā)生壓縮量差異，進(jìn)而使舊路面平整度狀態(tài)反射到新成型路面。

（2）攤鋪基準(zhǔn)。加鋪層的不平整度對(duì)新路面的平整度存在不利影響。攤鋪平整度主要與鋪攤機(jī)的運(yùn)行參數(shù)和自動(dòng)找平系統(tǒng)的施工基準(zhǔn)相關(guān)。從熨平板應(yīng)力平衡的角度看，當(dāng)熨平板應(yīng)力平衡時(shí)，可以鋪攤出相對(duì)均勻的松鋪層。當(dāng)熨平板應(yīng)力平衡受到影響，諸如牽引點(diǎn)高度變化、熨平板技術(shù)狀態(tài)變化等，均可能影響鋪攤平整度。

（3）碾壓作業(yè)。壓實(shí)施工作業(yè)時(shí)，壓實(shí)設(shè)備對(duì)路面混合料形成切向推力，或者因?yàn)榛旌狭狭W(xué)特性和鋪攤密度存在非均勻性影響，從而影響新路面平整度。碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)在停車、制動(dòng)、反向加速等操作中，碾輪慣性作用力急驟變化，上下爬坡阻力會(huì)使碾輪作用力發(fā)生變化，均會(huì)引發(fā)鋼輪對(duì)路面混合料造成切向推力驟變影響。振動(dòng)壓路機(jī)驟然起步、啟振、停振、制動(dòng)等控制過(guò)程，會(huì)在新路面形成壓痕或鼓包。瀝青混合料發(fā)生離析、材料抗壓實(shí)力不均勻都會(huì)間接或直接地影響新路面的平整度。

上述這些技術(shù)點(diǎn)，均應(yīng)成為加鋪層平整度和壓實(shí)度的質(zhì)量控制點(diǎn)。

4 效果檢測(cè)

4.1 加鋪后檢測(cè)

依據(jù)公路路面試驗(yàn)檢測(cè)規(guī)程，對(duì)瀝青加鋪層的橫向力系數(shù)、車轍深度、平整度、結(jié)構(gòu)深度和透水系數(shù)開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)。按照100 m為一個(gè)測(cè)評(píng)區(qū)間，應(yīng)用多功能數(shù)據(jù)車采集，檢測(cè)加鋪層路面平整度。應(yīng)用橫向力系數(shù)試驗(yàn)車，按每20 m位一個(gè)單位區(qū)間，檢測(cè)目標(biāo)段的橫向力系數(shù)。應(yīng)用人工鋪沙法，按每千米為一個(gè)單位區(qū)間，檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)深度。應(yīng)用路面透滲測(cè)試儀，按每千米1個(gè)測(cè)試點(diǎn)，開(kāi)展透水系數(shù)測(cè)試。按車道右輪跡進(jìn)行測(cè)試走線。上述各檢測(cè)的主要檢測(cè)成果為：改性瀝青混合料加鋪層的平整度、滲水系數(shù)、車轍深度、構(gòu)造深度合格率、橫向力系數(shù)分別為97.9%、89.0%、100%、100%、99.6%。

采用連續(xù)平整度儀測(cè)量舊混凝土路面與新加鋪層的平整度，測(cè)量結(jié)果顯示，加鋪層能有效提高舊路面的平整度，該研究所闡述的加鋪層密實(shí)度和平整度控制技術(shù)具有有效性和實(shí)用性。

4.2 通車半年后檢測(cè)

案例高速路通車6個(gè)月后，對(duì)主車道/超車道的平整度和車轍深度按每1 km和100 m為1個(gè)計(jì)算區(qū)間，利用多功能數(shù)據(jù)采集車進(jìn)行再度檢測(cè)，結(jié)果顯示：經(jīng)過(guò)6個(gè)月的營(yíng)運(yùn)，瀝青加鋪層車轍深度小，平整度良好，各項(xiàng)路面質(zhì)量?jī)?yōu)良。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)混凝土路面加鋪瀝青混合料層各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，能有效提高加鋪后路面的平整度，對(duì)行駛車輛的安全性有積極的影響，同時(shí)延長(zhǎng)了工程的使用壽命，該技術(shù)值得廣泛推廣。