復(fù)合改性瀝青路面的施工技術(shù)探討

任明

摘要 復(fù)合改性瀝青具有降噪耐磨、穩(wěn)定性高、耐久性好等優(yōu)點，能顯著提高路面使用性能，保證行車安全性和舒適性，延長道路使用壽命。鑒于此，文章依托某公路項目瀝青路面施工實踐，針對復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)展開綜合探究，并根據(jù)工程具體狀況，結(jié)合室內(nèi)試驗，確定復(fù)合改性瀝青路面配合比設(shè)計，分析了復(fù)合改性瀝青路用性能，總結(jié)了施工工藝要點，主要內(nèi)容包括混合料拌和、運輸、攤鋪、壓實等，并提出了施工注意事項，旨在為同行提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 公路工程項目；復(fù)合改性劑瀝青；路面施工技術(shù)；瀝青配合比

中圖分類號 U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）14-0138-03

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活水平得到大幅度提升，對交通出行的安全性、舒適性提出了更高要求。為滿足人們對公路交通的實際需求，復(fù)合改性瀝青材料在公路工程路面施工中得到了廣泛應(yīng)用，顯著提升了公路路面的平整度，保證行車安全性、穩(wěn)定性、舒適性，有效延長了公路使用壽命。為此，該文結(jié)合實際工程案例，系統(tǒng)探究了復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)，以期能有效提高施工技術(shù)水平，推動公路工程建設(shè)的全面發(fā)展[1]。

1 工程概況

某公路工程設(shè)計總里程23.5 km，采用雙向四車道布置，于2016年建成通車。因交通量和載重量不斷增大，公路路面出現(xiàn)了較多裂縫、坑槽等質(zhì)量病害，嚴(yán)重影響道路使用功能，威脅行車安全，亟須進(jìn)行維修處理。因此，為有效處治路面質(zhì)量病害，提高道路使用性能，保證交通運輸安全，經(jīng)研究決定對原始路面實施修復(fù)處理后，在其表面鋪設(shè)厚度為5 cm的復(fù)合改性瀝青層，材料選用SMA-16復(fù)合改性瀝青。

2 復(fù)合改性劑瀝青路面配比設(shè)計

2.1 目標(biāo)配比設(shè)計

采用SMA-16復(fù)合改性瀝青實施路面維修加固。具體實施前，首先應(yīng)合理確定混合料配合比，復(fù)合改性瀝青配合比設(shè)計時按照項目具體狀況，選用密集配集料，并通過馬歇爾試驗得出瀝青用量。

實際試驗時以最初的試驗空隙率為依據(jù)，以間距0.2%～0.4%為標(biāo)準(zhǔn)布設(shè)樣本，并對樣本實施比較分析，從而得到最佳瀝青用量。最后，按照確定的級配類型及瀝青用量進(jìn)行配比試驗，以得出目標(biāo)配合比[2-4]。

2.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

目標(biāo)配合比確定后，根據(jù)各種材料比例，通過試拌確定生產(chǎn)配合比。

（1）開啟拌和設(shè)備并嚴(yán)格按照目標(biāo)配合比進(jìn)行投料，待拌和溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后實施取樣，并對試樣實施篩分，得出混合料中各種材料配比。

（2）采取調(diào)整冷料配比的方法，實現(xiàn)混合料供料平衡，該狀態(tài)下各材料比例為生產(chǎn)配合比。

（3）生產(chǎn)配合比設(shè)計完成后，嚴(yán)格按照各材料比例進(jìn)行混合料拌和，實施試鋪作業(yè)，并鉆取芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗，對混合料性能實施檢測，若檢測結(jié)果滿足要求，則嚴(yán)格按照該配合比實施正式拌和作業(yè)[5]。

3 復(fù)合改性瀝青路用性能

3.1 水穩(wěn)定性能分析

道路維修加固前，對原始路面質(zhì)量狀況實施全面調(diào)查，結(jié)果顯示原路面存在較為嚴(yán)重的水損破壞，為確保道路維修處理后不再產(chǎn)生類似病害，需對復(fù)合改性瀝青混合料抗水損性能實施檢測。水穩(wěn)定性試驗檢測共分為3組試驗，其中1～3組試驗材料分別為SMA-16復(fù)合改性瀝青、SMA-16改性瀝青混、SMA-16基質(zhì)瀝青[6]。對3組材料試驗檢測結(jié)果實施對比，從而確定復(fù)合改性瀝青混合料水穩(wěn)定性能，具體檢測結(jié)果如表1所示。

通過表1能夠看出：①三種混合料中，水穩(wěn)定性能最優(yōu)的為復(fù)合改性瀝青，其次為改性瀝青，最次為基質(zhì)瀝青；②結(jié)果顯示復(fù)合改性瀝青及改性瀝青混合料殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度比均高于80%，尤其對于復(fù)合改性瀝青混合料，其殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度顯著高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，充分表明復(fù)合改性瀝青混合料具有較強(qiáng)的水穩(wěn)定性，能顯著增強(qiáng)瀝青路面抗水損能力，防止產(chǎn)生水損破壞。

3.2 高溫穩(wěn)定性能分析

瀝青混合料高溫穩(wěn)定性具體指的是路面在高溫環(huán)境及交通荷載共同影響下，路面抗變形的能力。瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能越好，路面出現(xiàn)車轍的概率就越低，反之產(chǎn)生車轍的概率越高。這主要是由于夏季氣溫較高，通常為30 ℃以上，而瀝青道路表面溫度則高達(dá)60 ℃，此種條件下混合料極易產(chǎn)生變形問題，經(jīng)車輛荷載作用形成路面車轍病害，降低路面平整度，影響行車安全性、舒適性[7]。因此，為有效地避免公路路面維修處治后產(chǎn)生的車轍病害，分別對SMA-16復(fù)合改性瀝青、SMA-16改性瀝青、SMA-16基質(zhì)瀝青混合料試件實施抗車轍性能檢測，從而確定SMA-16復(fù)合改性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能，詳細(xì)檢測結(jié)果如表2所示。

通過表2能夠看出：①三種混合料中，高溫穩(wěn)定性能最優(yōu)的為復(fù)合改性瀝青，其次為改性瀝青，最次為基質(zhì)瀝青；②復(fù)合改性瀝青混合料、改性瀝青混合料動穩(wěn)定度均顯著高于規(guī)范規(guī)定的3 000次/mm，且復(fù)合改性瀝青動穩(wěn)定度可達(dá)基質(zhì)瀝青的4倍之多，充分表明復(fù)合改性瀝青具有較強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性能，能顯著增強(qiáng)路面抗變形能力，降低路面車轍產(chǎn)生的概率。

3.3 低溫抗裂性能分析

路面質(zhì)量狀況調(diào)查結(jié)果顯示，該公路項目主要質(zhì)量病害為路面裂縫，且裂縫種類較多，其中最為普遍的形式為溫度裂縫，主要是由于外界溫度變化引發(fā)的路面開裂。瀝青路面產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因在于混合料在低溫條件下抗裂性能不達(dá)標(biāo)，從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂，并引發(fā)一系列次生質(zhì)量病害，嚴(yán)重降低路面使用性能，影響道路使用年限[8]。因此，為防止瀝青路面修復(fù)處理后產(chǎn)生裂縫等質(zhì)量病害，采取低溫彎曲小梁試驗檢測法，分別對SMA-16復(fù)合改性瀝青、SMA-16改性瀝青及SMA-16基質(zhì)瀝青混合料試件實施低溫抗裂性能檢測，詳細(xì)檢測數(shù)據(jù)如表3所示。

通過表3能夠看出：①三種混合料中，低溫抗裂性能最優(yōu)的為改性瀝青，其次為復(fù)合改性瀝青，最次為基質(zhì)瀝青；②相較于改性瀝青混合料，盡管復(fù)合改性瀝青低溫彎曲破壞應(yīng)變略低，但仍高于規(guī)范規(guī)定的2 500 MPa，充分表明復(fù)合改性瀝青具有較強(qiáng)的低溫抗裂性能。

由此可見，復(fù)合改性瀝青混合料水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性能均滿足施工規(guī)范要求，選用該混合料實施瀝青路面加鋪，能顯著提升路面使用性能，具有較強(qiáng)的可行性。

4 復(fù)合改性瀝青路面施工工藝

4.1 復(fù)合改性瀝青拌和

通過對復(fù)合改性瀝青混合料各項指標(biāo)性能的綜合分析，全面掌握其路用性能情況，并嚴(yán)格按照確定的生產(chǎn)配合比實施混合料拌和。該工程復(fù)合改性瀝青混合料拌和設(shè)備選用Tanaka4000型間歇式拌和機(jī)。

（1）根據(jù)確定的配合比準(zhǔn)確稱取各種原材料用量，并按照投料時機(jī)及順序進(jìn)行投料，各盤混合料拌制時間應(yīng)保持60 s左右，干拌時長不應(yīng)低于15 s，保證混合料均勻性。

（2）混合料拌和應(yīng)充分，保證各集料表面均勻裹覆瀝青材料，并且待各盤混合料拌制完成后應(yīng)對其質(zhì)量實施檢測，主要檢測項目為混合料飽和度、流值、穩(wěn)定度、孔隙率、級配等，若各項指標(biāo)均滿足要求，則可允許使用；反之，則禁止使用[9]。

4.2 復(fù)合改性瀝青運輸

復(fù)合改性瀝青混合料運輸標(biāo)準(zhǔn)與普通瀝青混合料相同，主要采用自卸汽車進(jìn)行運輸。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下：

（1）該工程混合料運輸選用載重量為30 t的自卸汽車，裝車前應(yīng)對車輛實施全方位清洗，確保車廂內(nèi)部潔凈、干燥、無雜質(zhì)，為防止混合料黏附車廂，應(yīng)在車廂四周及底板均勻涂刷隔離劑。

（2）混合料裝車時，應(yīng)嚴(yán)格按照前、中、后的順序進(jìn)行分次裝料，避免裝料高度過大造成混合料離析。裝料完成后，應(yīng)對車廂實施密封處理，以有效防止混合料運輸時溫降過快，并避免混合料產(chǎn)生遺灑，對道路造成污染。

（3）混合料運抵現(xiàn)場后，應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)接車。卸料時運輸車應(yīng)掛空擋?？吭跀備仚C(jī)前方10～30 cm處，待現(xiàn)場運輸車數(shù)量超過5輛時，方可實施攤鋪作業(yè)[10]。

4.3 復(fù)合改性瀝青攤鋪

混合料攤鋪前，應(yīng)對原始路面病害實施修復(fù)處理，并將道路表明清理干凈，均勻灑布粘層瀝青，灑布完成后開始實施攤鋪作業(yè)。

（1）復(fù)合改性瀝青混合料具有較強(qiáng)的黏結(jié)性能，攤鋪作業(yè)時選用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制攤鋪寬度，確保攤鋪的均勻性和平整度，正式攤鋪前應(yīng)提前1 h預(yù)熱熨平板，待其溫度達(dá)到100 ℃時，方可進(jìn)行攤鋪作業(yè)。

（2）攤鋪作業(yè)時，嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)運行速率，以3.0～4.0 m/min為宜，同時，應(yīng)科學(xué)控制攤鋪厚度，確保符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，即松鋪系數(shù)為1.15～1.25。

（3）攤鋪施工時，應(yīng)加強(qiáng)接縫部位處理，保證攤鋪機(jī)墊塊與緊貼接縫部位，特殊狀況下，應(yīng)合理調(diào)節(jié)熨平板傾角，確保完全覆蓋接縫區(qū)域。

（4）攤鋪時攤鋪機(jī)應(yīng)勻速、緩慢運行，保證攤鋪均勻性。混合料攤鋪完成后禁止上人，對于局部大型機(jī)械攤鋪不到位或平整度較差的部位，應(yīng)安排專人進(jìn)行處理，并在各段攤鋪完成后及時實施路面碾壓。

4.4 復(fù)合改性瀝青碾壓

（1）復(fù)合改性瀝青混合料壓實方式與普通瀝青基本一致，主要分為初壓、復(fù)壓、終壓3個步驟。但相較于普通瀝青混合料碾壓，復(fù)合改性瀝青混合料初壓階段，壓實機(jī)械應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)械實施振動壓實，且應(yīng)一次性碾壓到位。其振動頻率為35～50 Hz，振動幅度為3～5 mm，壓實速率以4 km/h為宜，并嚴(yán)格按照“緊跟慢壓”的原則進(jìn)行壓實，最大限度地保證壓實效果。

（2）復(fù)合改性瀝青混合料具有較強(qiáng)的黏附性能，嚴(yán)禁采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，以有效防止瀝青黏附車輪。碾壓施工應(yīng)一次性碾壓完成，中途不得停頓，終壓時應(yīng)采取靜壓方式進(jìn)行碾壓，以消除表面輪跡為準(zhǔn)。道路壓實成型后，應(yīng)采取交通管制措施，嚴(yán)禁任何車輛及行人通行，避免對路面造成破壞，待道路表面溫度下降至45 ℃后，方可允許車輛通行。

5 施工注意事項

（1）原材料質(zhì)量控制。復(fù)合改性瀝青路面施工時，應(yīng)加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制。材料進(jìn)場前應(yīng)對材料質(zhì)量、性能、外觀、數(shù)量、規(guī)格實施全面檢查，確保符合要求，并嚴(yán)格按照原材料試驗檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢測，檢測合格后方可允許進(jìn)場；反之，堅決不予入場。同時，材料進(jìn)場后，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)保存，采取必要的防雨和防曬措施，避免日曬雨淋影響使用性能。

（2）施工溫度控制。復(fù)合改性瀝青混合料對溫度要求較為嚴(yán)格，施工中應(yīng)嚴(yán)加控制，如果溫度過高，極易導(dǎo)致路面產(chǎn)生開裂、泛油等狀況。而當(dāng)溫度較低時，其施工質(zhì)量得不到保障。因此，復(fù)合改性瀝青混合料攤鋪、碾壓過程中，應(yīng)實時監(jiān)測溫度變化，確保滿足施工要求，若溫降過快，應(yīng)采取必要的保溫措施。

（3）施工質(zhì)量控制。復(fù)合改性瀝青路面施工成型后，應(yīng)對其質(zhì)量實施全面檢測，以有效保證施工效果。其檢測項目主要有平整度、壓實度、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等。具體檢測標(biāo)準(zhǔn)如下：平整度≥0.5 mm，壓實度≥97%，滲水系數(shù)≤120 mL/min，構(gòu)造深度為0.7～1.1 mm。若瀝青路面性能檢測達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)要求，則應(yīng)要求施工方進(jìn)行整改，直至滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 結(jié)論

綜上所述，復(fù)合改性瀝青混合料具有較強(qiáng)的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能，能顯著提升路面路用性能，延長道路使用壽命。實際施工時，應(yīng)加強(qiáng)原材料質(zhì)量及施工溫度控制，嚴(yán)格把控混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓等各環(huán)節(jié)質(zhì)量，強(qiáng)化過程監(jiān)管，規(guī)范施工行為，從根本上保證施工質(zhì)量；同時，應(yīng)高度重視施工質(zhì)量檢測，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工序驗收，全面提升瀝青路面施工效果，保證道路整體使用功能，推動公路工程建設(shè)健康、穩(wěn)定地發(fā)展。

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