改性瀝青在道路中面層施工中的應(yīng)用分析

摘要 文章主要對(duì)道路中面層改性瀝青施工工藝進(jìn)行詳細(xì)分析，概括了改性瀝青施工工藝的關(guān)鍵步驟和技術(shù)要求，包括材料準(zhǔn)備、施工工藝流程、施工質(zhì)量控制等方面；通過科學(xué)的施工工藝，改性瀝青能夠有效地改善道路中面層的性能，提高路面的耐久性、防滑性和抗車轍性。同時(shí)，文章還探討了改性瀝青施工工藝中的常見施工問題及解決方案，以確保施工過程的順利進(jìn)行和最終的道路質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 改性瀝青；中面層施工；道路施工

中圖分類號(hào) U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）17-0110-03

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和交通流量的不斷增長，道路中面層的性能要求也日益提高。為滿足這些要求，改性瀝青作為一種先進(jìn)的道路建筑材料，在道路中面層施工中得到了廣泛應(yīng)用。改性瀝青通過物理或化學(xué)方法改善了原有瀝青的性能，使其在道路施工中具有更高的適應(yīng)性和性能優(yōu)勢(shì)。該文旨在深入分析道路中面層改性瀝青的施工工藝，探討其施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制措施。

1 工程概況

峨眉至漢源高速公路，簡稱峨漢高速，全線橋梁總長28 877 m/97座，占路線總長的23.39%，其中特大橋4 395 m/4座，大、中橋24 482 m/93座；隧道總長71 920 m/25座，占路線總長的58.24%，橋隧比為81.63%，其中特長隧道56 115 m/10座，長隧道10 650 m/6座，中隧道3 565 m/5座，短隧道1 590 m/4座；設(shè)樞紐互通立交2處，其中一般互通式立交9處，分離式立交9處；涵洞（含人行通道）68道，平均每千米設(shè)有涵洞、通道0.55道；設(shè)B級(jí)服務(wù)區(qū)2個(gè)（兼上下功能的龍池服務(wù)區(qū)、金口河服務(wù)區(qū)），停車區(qū)1個(gè)（萬工停車場(chǎng)）；設(shè)置3處養(yǎng)護(hù)工區(qū)（羅目養(yǎng)護(hù)工區(qū)、黑竹溝養(yǎng)護(hù)工區(qū)、萬工養(yǎng)護(hù)工區(qū)）；設(shè)5個(gè)隧道管理站（龍池、峨邊、金口河、烏斯河、萬工）；設(shè)9個(gè)收費(fèi)站（羅目、沙溪、龍池、大為、峨邊、黑竹溝、金口河、烏斯河、萬工）及1處羅目管理中心。

2 集料與填料

2.1 集料

粗集料是指粒徑大于4.75 mm的骨料，主要用于混凝土中作為骨架材料。粗集料的質(zhì)量要求包括壓碎值和表現(xiàn)相對(duì)密度兩個(gè)方面。壓碎值是評(píng)價(jià)粗集料抗壓強(qiáng)度的重要指標(biāo)。壓碎值越低，表示粗集料的抗壓強(qiáng)度越高，混凝土的整體強(qiáng)度就越高。粗集料的壓碎值應(yīng)低于26%，壓碎值過高則混凝土在受力時(shí)易發(fā)生破碎。表現(xiàn)相對(duì)密度反映了粗集料的密實(shí)程度和空隙率，粗集料的表現(xiàn)相對(duì)密度應(yīng)大于2.5[1]。

細(xì)集料是指粒徑小于4.75 mm的骨料，主要用于混凝土中填充粗集料之間的空隙。細(xì)集料的質(zhì)量要求包括表現(xiàn)相對(duì)密度和細(xì)度模數(shù)等方面。與粗集料類似，細(xì)集料的表現(xiàn)相對(duì)密度應(yīng)大于2.6。表現(xiàn)相對(duì)密度過低，將導(dǎo)致混凝土中的孔隙增多，從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。適當(dāng)?shù)募?xì)度模數(shù)可以提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度。

2.2 填料

填料應(yīng)選用黏附性等級(jí)較好的優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r磨細(xì)加工的礦粉。石灰?guī)r是一種常見的沉積巖，由于其成分純凈、結(jié)構(gòu)緊密，經(jīng)過磨細(xì)加工后可作為優(yōu)質(zhì)的填料使用。優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r磨細(xì)后形成的礦粉，其黏附性等級(jí)較高，能夠提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，還有助于減少混凝土中的裂縫和滲透現(xiàn)象。

在混凝土填料的選用上，拌和樓回收的粉塵并不適合作為優(yōu)質(zhì)填料使用。拌和樓回收的粉塵成分復(fù)雜，可能含有未完全燃燒的有機(jī)物、雜質(zhì)等，這些成分會(huì)影響混凝土的穩(wěn)定性和耐久性?；厥辗蹓m的顆粒形狀不規(guī)則，大小分布不均，會(huì)導(dǎo)致混凝土拌和時(shí)不均勻，影響混凝土質(zhì)量。與優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r礦粉相比，回收粉塵的黏附性等級(jí)較低，難以與混凝土中的其他成分形成良好的黏結(jié)，從而影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。

3 中面層施工

3.1 瀝青混合料的拌制

瀝青混合料拌制流程見圖1所示：

圖1 瀝青混合料拌制流程圖

（1）集料的溫度通常應(yīng)比瀝青溫度高10～30℃。這一溫度范圍的設(shè)定基于瀝青的物理特性和混合料的均勻性要求。集料溫度過低，瀝青可能無法充分熔化，導(dǎo)致混合不均勻；相反，集料溫度過高，可能導(dǎo)致瀝青老化，降低其黏結(jié)性能。

瀝青混合料的性能在很大程度上取決于其溫度。熱混合料成品在貯料倉儲(chǔ)存后的溫度下降不應(yīng)超過10℃。溫度下降過多，瀝青的黏度將會(huì)增加，導(dǎo)致混合料的流動(dòng)性降低。溫度下降過快可能導(dǎo)致瀝青混合料中的水分凝結(jié)，形成水損害。

在實(shí)際施工中，為實(shí)現(xiàn)溫度控制目標(biāo)，可以使用先進(jìn)的加熱設(shè)備，如紅外線加熱器或微波加熱器，這些設(shè)備可以快速均勻地加熱瀝青和集料。在貯料倉的設(shè)計(jì)上，可以考慮采用保溫材料，以減少熱量散失。

（2）控制室應(yīng)逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并對(duì)每一批混合料進(jìn)行詳細(xì)記錄。通過打印記錄，可以了解每批混合料的組成情況，包括瀝青和各種礦料的用量比例，以及混合料的最終溫度。定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核。計(jì)量系統(tǒng)是否準(zhǔn)確直接關(guān)系混合料的配比精度，而測(cè)溫系統(tǒng)的準(zhǔn)確性則直接關(guān)系混合料的施工質(zhì)量。不得使用沒有材料用量和溫度自動(dòng)記錄裝置的拌和機(jī)，因?yàn)樵擃愋桶韬蜋C(jī)往往導(dǎo)致操作過程和數(shù)據(jù)記錄存在較大的不確定性和誤差，難以滿足工程質(zhì)量的要求。

（3）拌和時(shí)間必須經(jīng)過試拌進(jìn)行確定。在拌和時(shí)間過短的情況下，部分集料顆?？赡軣o法充分裹覆瀝青，導(dǎo)致瀝青混合料的整體性能下降。在制備瀝青混合料時(shí)，需要將不同粒徑的集料與瀝青混合料進(jìn)行混合。為確定最佳的拌和時(shí)間，應(yīng)制備多組瀝青混合料試樣，然后對(duì)這些試樣進(jìn)行性能測(cè)試，如馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)、車轍試驗(yàn)等[2]。

3.2 瀝青混合料的攤鋪

瀝青混合料的攤鋪流程見圖2所示：

（1）最大化提升路面平整度需要連續(xù)且穩(wěn)定的攤鋪。攤鋪機(jī)的操作速度必須根據(jù)拌和機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)能力、施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械配合狀況，以及具體的攤鋪厚度和寬度進(jìn)行精確調(diào)整。調(diào)整范圍為每分鐘2～3 m，確保攤鋪過程的緩慢、均勻且連續(xù)不斷。

（2）中面層攤鋪厚度應(yīng)采用平衡梁引導(dǎo)方式。平衡梁引導(dǎo)方式的工作原理是平衡梁通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整攤鋪厚度，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的攤鋪厚度，對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行引導(dǎo)和調(diào)整，確保攤鋪機(jī)在行駛過程中始終保持正確的攤鋪高度。這樣能夠有效避免攤鋪過厚或過薄的問題，提高路面的平整度和質(zhì)量。兩臺(tái)攤鋪機(jī)距離不應(yīng)超過10 m，搭接寬度不小于20 cm。

（3）避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象通常與材料的性質(zhì)、施工工藝和外部環(huán)境因素有關(guān)。例如，材料的不均勻混合、施工過程中的不當(dāng)操作，以及環(huán)境因素如溫度、濕度等都可能導(dǎo)致離析現(xiàn)象的發(fā)生。在材料的選擇上，應(yīng)選擇質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良的材料。同時(shí)，在材料進(jìn)場(chǎng)前，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，確保材料符合施工要求。在材料準(zhǔn)備過程中，應(yīng)注意材料的均勻混合，避免出現(xiàn)局部材料堆積或不足的情況。

在攤鋪前，應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行充分的清理和濕潤處理，確保基層與攤鋪層之間的黏結(jié)力。攤鋪過程中，應(yīng)控制攤鋪速度和厚度，避免出現(xiàn)過快或過慢的施工速度，以及過厚或過薄的攤鋪層。此外，應(yīng)注意施工過程中的溫度控制，避免在高溫或低溫條件下進(jìn)行施工。施工完成后，應(yīng)對(duì)攤鋪層進(jìn)行及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，保持?jǐn)備亴拥臐駶櫊顟B(tài)，避免出現(xiàn)干縮裂縫。同時(shí)，應(yīng)避免在養(yǎng)護(hù)期間對(duì)攤鋪層進(jìn)行重壓或振動(dòng)。

3.3 碾壓成形施工

（1）初壓。瀝青混合料完成攤鋪后，溫度超過150℃時(shí)，即可開始進(jìn)行初壓。使用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行1～2遍的靜壓處理，以避免出現(xiàn)發(fā)裂或推移的問題。初壓完成后，應(yīng)對(duì)路拱和平整度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的調(diào)控措施。

（2）復(fù)壓。初壓操作結(jié)束后，緊接著進(jìn)行復(fù)壓操作。按照試驗(yàn)規(guī)定的碾壓遍數(shù)，使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，一般施工次數(shù)為4～6遍。施工溫度應(yīng)控制在80～100℃之間，以確保壓實(shí)度達(dá)標(biāo)，同時(shí)避免產(chǎn)生輪跡。壓路機(jī)碾壓段的長度應(yīng)控制在80 m以內(nèi)。

（3）終壓。復(fù)壓操作完成后，進(jìn)行終壓施工。靜壓次數(shù)應(yīng)超過2遍，直到觀察不到輪跡為止。若在壓實(shí)過程中因雨淋導(dǎo)致瀝青混合料受損，需將受損的混合料徹底清理并更換新料。在未成形的路段上，壓路機(jī)不得停頓或掉頭。在整個(gè)壓實(shí)成形過程中，應(yīng)確保壓路機(jī)的碾壓速率相對(duì)緩慢且均勻，并以直線方向進(jìn)行。

3.4 施工接縫處理注意事項(xiàng)

（1）接縫位置選擇。避免在結(jié)構(gòu)物及下面層的接縫位置設(shè)置接縫，確保接縫位置可以保持碾壓不受阻擋。

（2）接縫切割。接縫處的切割不宜過于整齊，以防止黏結(jié)成為一個(gè)整體。切割時(shí)不可以使用水清洗，避免影響與老瀝青的結(jié)牢。

（3）接縫處理。在接縫上鉆孔可以幫助檢查接縫兩側(cè)是否分開。如果發(fā)現(xiàn)接縫兩側(cè)分開，可以在沒有硬化的瀝青層上鑿成凹凸不平的橫向縫，借鑒水泥混凝土中的栽石法，有助于使接縫兩側(cè)結(jié)牢，減少開裂的可能性。

（4）攤鋪機(jī)準(zhǔn)備工作。攤鋪機(jī)在工作前應(yīng)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，確保頭車料溫度達(dá)到150℃左右，起步攤鋪速度達(dá)到正常攤鋪速度（通常為25 m/min），避免過慢導(dǎo)致新鋪路面出現(xiàn)拖痕，影響結(jié)構(gòu)厚度。

（5）振搗器的使用。在攤鋪機(jī)工作過程中，振搗器應(yīng)始終保持開啟狀態(tài)，避免在接縫處原地不動(dòng)而導(dǎo)致接縫處和其他地方的密度不均勻，影響接縫的處理效果。

4 質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)見表1所示：

5 結(jié)論

通過對(duì)道路中面層改性瀝青施工工藝的深入分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）改性瀝青施工工藝的優(yōu)化顯著提高了道路中面層的性能。通過調(diào)整改性劑的種類和比例、優(yōu)化混合料的配合比設(shè)計(jì)、控制施工溫度等關(guān)鍵工藝參數(shù)，使得改性瀝青在抗老化、耐久性、抗車轍性、防滑性等方面均得到了顯著提升。

（2）施工過程中采用先進(jìn)的攤鋪設(shè)備、精確的接縫處理技術(shù)和科學(xué)的壓實(shí)工藝，確保了改性瀝青混合料的均勻性、密實(shí)性和穩(wěn)定性，有效減少了施工中的質(zhì)量缺陷和安全隱患。

（3）通過合理的施工工藝設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的施工管理，改性瀝青在道路中面層的應(yīng)用不僅能夠提高道路的使用性能，延長道路壽命，還能降低維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。

參考文獻(xiàn)

[1]張仲寶.改性瀝青碎石封層在公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)品可靠性報(bào)告，2024（2）：131-132.

[2]任明.復(fù)合改性瀝青路面的施工技術(shù)探討[J].交通科技與管理，2023（14）：138-140.