咨詢：淺談高速公路瀝青路面施工控制

　　1、前言

　　隨著我國公路建設(shè)的迅猛發(fā)展、對高速公路的路面使用性能的要求也越來越高。大量路面建筑新材料、新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)都應運而生，以滿足高速公路日趨增長的交通量、渠化交通、高車速、軸載重型化的要求。高速公路能否發(fā)揮其應有的作用，很大程度取決路面面層質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)路面不但要求有足夠的強度、穩(wěn)定度、平整度，又要兼顧高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、抗滑性和永久性等相互制約或矛盾的要求。

　　2、配合比設(shè)計

　　瀝青配合比設(shè)計按現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ032）分為目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比驗證三個階段。高速公路瀝青配合比設(shè)計一般采用馬歇爾試驗方法確定其最佳瀝青用量，其中包括SMA、Superpave等結(jié)構(gòu)類型。

　　2.1材料的選擇

　　2.1.1集料的要求

　　粗集料不得使用鄂式破碎機加工的碎石，集料存放時間不宜太長，碎石經(jīng)過長期存放，若又無很好的保護措施，集料表面易為一層薄薄的粉料所包圍，不易與瀝青粘附。以后在做瀝青粘附性試驗時，建議碎石不經(jīng)水洗，直接試驗，這樣能更好的反映碎石與瀝青的粘附性能。集料應堅硬、耐磨耗、棱角好，有良好的嵌擠能力。針片狀顆粒含量最好控制在不大于10%，特別應注意小于0.075mm篩孔顆粒含量不大于1%.

　　細集料一般采用機制砂，缺少機制砂可用石屑代替，路面施工單位一般都可以自己加工生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)機制砂，使用石屑時應嚴格控制小于0.075篩孔顆粒含量不超過15%，使用天然砂一般不超過集料總量的7%，砂當量應小于60%.細集料必須覆蓋，最好搭建防雨棚。

　　2.1.2填料

　　瀝青路面用礦粉應使用磨細的石灰?guī)r石粉，不宜使用拌和機回收粉塵作為填料。為提高集料與碎石的粘附性，可摻加2%的水泥代替礦粉。

　　2.1.3結(jié)合料

　　瀝青材料是決定混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。現(xiàn)在瀝青材料一般都由業(yè)主提供，不能因為是直接提供而放松對其質(zhì)量的檢測。

　　2.1.4其他材料

　　SMA混合料中纖維穩(wěn)定劑：在瀝青馬蹄脂碎石混合料中起吸附瀝青、增強結(jié)合料粘結(jié)力和穩(wěn)定作用的纖維。

　　2.2目標配合比設(shè)計

　　根據(jù)各種原材料的篩分結(jié)果，集料分別用水洗法，進行礦料的合成級配計算，使級配結(jié)果盡量接近設(shè)計規(guī)范級配范圍的中值。以瀝青用量按0.5%間隔遞增制作5-6組試件，試件宜單個配料。混合料拌和、擊實溫度由瀝青粘—溫曲線確定。對于SMA和改性瀝青混合料，擊實溫度就要提高10-20℃。拌和用木質(zhì)纖維素作為穩(wěn)定劑的SMA混合料時，小型瀝青混合料自然攪拌機應首先將木質(zhì)纖維素與礦粉干拌60-90s，使木質(zhì)纖維素發(fā)散，再進行正常的拌和（SMA擊實次數(shù)為雙面各50次）。根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果求得最佳瀝青用量OAC，并進行水穩(wěn)定性試驗。中上面層瀝青混合料還進行高溫穩(wěn)定性檢驗。

　　2.3生產(chǎn)配合比設(shè)計

　　目標配合比設(shè)計確定后，進行生產(chǎn)配合比設(shè)計。高速公路瀝青路面混合料一般采用間歇式拌和機。按目標配合比設(shè)計的集料比例對瀝青拌和機進行冷料輸入，待拌和機達到實際生產(chǎn)狀態(tài)時，從熱料倉取出經(jīng)振動篩篩分后的集料，合成生產(chǎn)配合比級配，并盡量使其接近目標配合比級配曲線，并取最佳油石比及±0.3%的油石比進行馬歇爾試驗確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。拌和機振動裝備應當注意，拌和機最大篩孔的選擇應保證材料最大粒徑滿足級配范圍；其次各料倉的材料應保持平衡，在以后施工過程中不要出現(xiàn)待料或溢料現(xiàn)象。

　　2.4生產(chǎn)配合比驗證

　　通過試拌試驗段的鋪筑來檢驗生產(chǎn)配合比的可行性。從瀝青混合料的外觀到內(nèi)在質(zhì)量及碾壓成型后鉆芯取樣等各種檢驗所有試驗數(shù)據(jù)整理后進行分析，若有指標不滿足規(guī)范要求，則應對生產(chǎn)配合比或有關(guān)工藝做出調(diào)整直到達到設(shè)計要求。

　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對瀝青混合料的組成設(shè)計提出更高的要求。如果使用改性瀝青做結(jié)合料、SMA、Superpave混合料，不再將穩(wěn)定度和和流值作為決定性指標，而是將動穩(wěn)定度和空隙率作為決定最終配合比的主要指標。高速公路瀝青路面要求必須對中、上面層進行動穩(wěn)定度檢測，值得注意的是有些路面動穩(wěn)定度非常好，可建成通車后不久，路面還是出現(xiàn)車轍。這雖然和施工水平有關(guān)，但筆者認為目前規(guī)范對普通重交通瀝青混合料動穩(wěn)定度要求偏低；二是與試驗檢測方法有關(guān)，一些施工單位只重視對目標配合比的動穩(wěn)定度試驗，卻忽略對從熱料倉的取樣進行動穩(wěn)定度試驗（一般熱料倉的取樣比現(xiàn)場取樣及目標配合比的動穩(wěn)定度均低）。

　　3、瀝青混合料的拌和

　　高速公路瀝青路面混合料應采用間歇式瀝青拌和機，施工前必須對拌和機所有計量設(shè)備進行認真標定，以確保逐盤打印的施工溫度和材料配比的可靠性。對于改性瀝青、SMA、Superpave混合料應比普通瀝青混合料出場溫度高10-20℃左右，Superpave混合料拌和無特殊要求。由于每臺拌和機性能都不一樣，混合料拌和時間并非強求一個定值，拌至瀝青材料把所有材料顆粒都完全均勻的包裹、無花白料、不離析即可。

　　3.1SMA混合料的拌和

　　SMA混合料的特點：粗集料多、細集料少、礦粉多、瀝青多、需添加纖維穩(wěn)定劑。對使用松散絮狀纖維混合料拌和時，在拌和機噴入瀝青后立即將纖維噴入拌和鍋內(nèi)，干拌時間不必延長，顆粒狀纖維混合料應延長干拌時間5-10s，纖維分散后，再投入礦粉和瀝青。濕拌時間相應地增加5s左右，以利于纖維材料均勻地分布于混合料中。SMA混合料不得儲存過夜。

　　4、瀝青混合料的運輸

　　瀝青混合料運輸宜用載重20t以上的大型自卸車，車廂內(nèi)必須清理干凈，為防止混合料粘附，車底可涂一層洗滌水，不宜用油水混合物，混合料的運輸能力應較拌和能力和攤鋪速度有富余。為防止運輸過程中塵土污染和溫度下降，運料車必須覆蓋。

　　5、瀝青混合料的攤鋪

　　混合料攤鋪前應對下面層進行徹底檢查，清除表面污染物，特別是砂漿和機油污染，必須刮凈或用同種材料換填壓實，瀝青路面早期局部缺陷（坑槽、擁抱、局部推移等），往往都是因為下層路面污染物處理不徹底引起的。

　　5.1瀝青混合料攤鋪應

　　采用裝有自動夯實、整平的攤鋪機。對粗粒式混合料可采用同型號、同性能的兩臺攤鋪機組成梯隊作業(yè)，細粒式混合料宜采用一臺攤鋪機整幅攤鋪完成。

　　5.2攤鋪前對燙平板進行加熱，溫度不低于70℃，施工現(xiàn)場等候料車不少于5輛，方可進料攤鋪。

　　5.3瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，普通瀝青混合料攤鋪溫度不低于130-150℃，不超過180℃，改性瀝青、SMA、Superpave混合料應提高10-20℃左右，攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度要根據(jù)拌和機產(chǎn)量、施工機械配套情況及攤鋪層厚度、寬度確定，攤鋪速度應控制在2-5m／min.在整個攤鋪過程中，攤鋪機螺旋送料器應不停頓地轉(zhuǎn)動，兩側(cè)應保持有不少于送料高度的2／3的混合料。為防止離析，攤鋪機中途不許收斗，斗內(nèi)兩側(cè)剩余混合料因溫度較低，不得用于路面攤鋪，每天攤鋪結(jié)束前應清除干凈。

　　5.4混合料攤鋪要平穩(wěn)、連續(xù)進行，中途不得停機。

　　5.5瀝青路面橫縫采用切縫機切割，并在新的茬口涂刷乳化瀝青，采用平接逢。上下兩層橫向接縫應錯開一米以上，縱逢應錯開20cm以上。

　　6、瀝青混合料的碾壓

　　合理的機械組合及碾壓工藝是確保瀝青路面壓實度和平整度的關(guān)鍵。使用不同的結(jié)合料和不同的結(jié)構(gòu)層，碾壓方式都不盡相同，但應共同遵循以下事項：

　　6.1壓路機應保持霧化噴水，在整個碾壓過程中要控制含水量，以防止混合料溫度下降過快。

　　6.2壓路機不得在未碾壓成型的路段上轉(zhuǎn)向、掉頭、停車等候，振動壓路機在已成型的路段上行駛時要關(guān)閉振動。

　　6.3當天攤鋪的路面上，不得停留任何車輛，壓路機在加油、加水時應退到其它地方進行。

　　6.3.1對于普通瀝青混合料碾壓，宜采用鋼輪壓路機與膠輪壓路機相組合的方式，必須保證壓實階段的壓實溫度、壓實遍數(shù)、壓路機緩慢而均勻的速度碾壓，改性瀝青碾壓溫度應提高10-20℃，使用SBS改性材料的混合料不宜用膠輪壓路機碾壓。

　　6.3.2對于SMA混合料的碾壓，不得使用輪胎壓路機，因為輪胎的搓揉易使SMA混合料中馬蹄脂上浮，造成路面的構(gòu)造深度降低、抗滑性能下降甚至泛油。SMA不能過度碾壓，忌在混合料冷卻后反復碾壓，否則可能將石料壓碎，導致瀝青馬蹄脂部分上浮。一般應掌握“緊跟、慢壓”的要領(lǐng)。

　　6.3.3Superpave混合料的碾壓：

　　Superpave混合料與一般瀝青混凝土的最大區(qū)別就在于壓實工藝不同，其特點：

　　（1）混合料有良好的內(nèi)摩擦阻力和穩(wěn)定性，抗車轍能力強；

　　（2）表面構(gòu)造深度大，但有較好的密實性；

　　（3）混合料均勻性好，表面離析現(xiàn)象少；

　　（4）粗集料多，細集料少，缺乏細集料的熱傳遞，混合料溫度下降較快，缺乏足夠的時間來碾壓，較難壓實。

　　Superpave的特點決定了必須在較短的時間內(nèi)保證足夠的壓實功來滿足壓實度的要求，其碾壓要領(lǐng)如下：

　　（1）高溫碾壓：初壓溫度不低于155℃，Superpave具有穩(wěn)定的集料骨架結(jié)構(gòu)，不會產(chǎn)生推移，壓路機盡量少灑水，以防止溫度下降過快。

　　（2）加大壓實功率：采用高頻、強振。

　　7、結(jié)束語

　　科學技術(shù)的進步，日新月異，隨著新材料、新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對高速公路路面使用性能的要求也越來越高，機遇與挑戰(zhàn)并存，如何能有效地發(fā)揮瀝青路面最大的路用性能應是我們每位公路建設(shè)者的一份責任。