高速公路瀝青砼路面上面層關(guān)鍵施工試驗(yàn)控制技術(shù)

畢大鵬　劉須棟

摘要：高速公路由于行車密度大、車速快，并且隨著車輛軸載明顯增加以及重車比例增大，給瀝青路面帶來(lái)了明顯的早期損壞（如轍槽、泛油、推擁等）這也對(duì)瀝青路面的級(jí)配情況、抗滑性、平整度、密實(shí)性等提出了更高的要求。其中上面層是影響路面質(zhì)量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程質(zhì)量，上面層的施工質(zhì)量必須保證，筆者將從瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)和施工，談?wù)劚ＷC高速公路路面上面層工程質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：瀝青砼；上面層；施工

1 瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)

瀝青砼路面上面層配合比的設(shè)計(jì)過(guò)程包括生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。

1.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

1.1.1 冷料的調(diào)試

1.1.1.1 冷料的調(diào)試主要根據(jù)目標(biāo)配合比的礦料比例

根據(jù)瀝青砼拌和的產(chǎn)量Q，確定每分鐘礦料的進(jìn)料數(shù)量：（假定碎石含水量為0，石屑含水量為X）

A集料：Q×（1－Z）×PA÷60t/min

B集料：Q×（1－Z）×PB÷60t/min

石屑：Q×（1－Z）×PC×（1+X）÷60t/min

Z：表示油石比PA：A集料用量PB：B集料用量PC：石屑用量

1.1.1.2 操作室內(nèi)冷料的流量是通過(guò)相應(yīng)的度盤(pán)控制。將每個(gè)冷料他對(duì)應(yīng)的度盤(pán)旋至兩個(gè)不同的刻度上，稱量每個(gè)流量，根據(jù)（1）中所計(jì)算的流量即可內(nèi)插求得對(duì)應(yīng)的度盤(pán)數(shù)值。

1.1.2 生產(chǎn)配合比的調(diào)試

分別取二級(jí)篩分后進(jìn)入熱料倉(cāng)的材料進(jìn)行篩分，確定各熱料倉(cāng)的礦料比例，供拌和站使用，按最佳油石比±0.3%進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，進(jìn)一步確定生產(chǎn)配合比中的最佳油石比。

1.2 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

1.2.1 一個(gè)配合比能否真正運(yùn)用到施工中去，這要通過(guò)試驗(yàn)段來(lái)驗(yàn)證，通過(guò)鋪筑試驗(yàn)段可以確定攤鋪機(jī)的攤鋪溫度，攤鋪速度、振級(jí)、壓路機(jī)的碾壓工作，以及確定松鋪系數(shù)等。

1.2.2 在鋪筑試驗(yàn)段的過(guò)程中，在拌和站取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和抽提試驗(yàn)，抽提后的礦料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合規(guī)范要求。

1.2.3 在試驗(yàn)路段碾壓成型12小時(shí)后，對(duì)攤鋪的瀝青面層進(jìn)行鉆芯取樣，以檢測(cè)其厚度及壓實(shí)度。

2 瀝青砼上面層的施工

2.1 瀝青路面試驗(yàn)段

通過(guò)瀝青路面試驗(yàn)段施工應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：

（1）驗(yàn)證目標(biāo)、生產(chǎn)配合比。

（2）通過(guò)試驗(yàn)段確定最佳人員組織。

（3）通過(guò)試驗(yàn)確定最佳機(jī)械組合。

（4）通過(guò)試驗(yàn)段對(duì)瀝青混合料面層施工的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估。

2.2 瀝青砼表面層的施工

根據(jù)試驗(yàn)段確定各項(xiàng)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)正式施工，在施工過(guò)程中，應(yīng)掌握如下原則：

2.2.1 瀝青混合料的拌和

2.2.1.1 高速公路瀝青砼上面表層施工，其拌和站總量必須在160T/h以上，拌和站應(yīng)具有自動(dòng)記錄功能。

2.2.1.2 拌和廠必須配備合格的試驗(yàn)室和熟悉瀝青混合料的試驗(yàn)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量指標(biāo)的試驗(yàn)人員，并能及時(shí)提供給監(jiān)理工程師滿意的試驗(yàn)資料。

2.2.1.3 瀝青加熱溫度及瀝青砼的拌和溫度、拌和時(shí)間、施工溫度等應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

2.2.2 瀝青混合料的運(yùn)輸

2.2.2.1 運(yùn)輸車輛必須是15T以上的自卸翻斗車，車況良好，車內(nèi)必須清潔。

2.2.2.2 裝料時(shí)應(yīng)前后移動(dòng)，避免混合料離析。

2.2.2.3 運(yùn)送瀝青混合料的汽車應(yīng)覆蓋，防止受到風(fēng)吹、日曬、雨淋、污染等。運(yùn)料汽車在攤鋪機(jī)前10cm～30cm處停放，禁止碰撞攤鋪機(jī)。

2.2.3 瀝青混合料的攤鋪

2.2.3.1 下承層的準(zhǔn)備：瀝青面層攤鋪前必須對(duì)中面層清掃或沖洗，表面要保證干凈、清潔，無(wú)雜物及污染，然后噴灑粘層油，粘層油噴油量一定要準(zhǔn)確、均勻，如果過(guò)多，將會(huì)影響上面層的油石比：假定粘層油為乳化瀝青，設(shè)計(jì)為0.8kg/m2，瀝青與乳化劑的比例為50：50，瀝青砼表層4cm，密度按2.42g/cm3，則由于粘油層的灑布，每平方米增加瀝青用量0.4kg，而每平方米瀝青砼總重量為100×100×4×2.42g/cm3=96800g，油石比增加為400÷96800=0.4%，規(guī)范要求實(shí)際瀝青用量只能在最佳用量在±0.35之內(nèi)，可見(jiàn)油石比已經(jīng)超過(guò)了規(guī)定值。同時(shí)，這也是路面泛油、擁包的主要原因之一。

2.2.3.2 攤鋪機(jī)采用進(jìn)口先進(jìn)的攤鋪機(jī)，如ABG423，表面層必須全幅攤鋪，同時(shí)應(yīng)用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁控制攤鋪厚度和平整度。

2.2.3.3 攤鋪機(jī)的準(zhǔn)備按相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。

2.2.4 瀝青混合料的壓實(shí)成型及壓實(shí)度的要求

2.2.4.1 作為瀝青砼上面層，壓實(shí)設(shè)備應(yīng)配有2臺(tái)雙光輪振動(dòng)壓路機(jī)（要求靜壓11t以上），INGERSOLL-RAND、DD-110（或同類型壓路機(jī)），2臺(tái)16T以上輪胎壓路機(jī)，1臺(tái)6-8T以鋼輪雙振動(dòng)壓路機(jī)。

2.2.4.2 瀝青砼表面層的碾壓宜采用

初壓：選用DD-110雙輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓過(guò)去，回來(lái)振動(dòng)，初壓應(yīng)遵循少噴水、保持高溫、梯形迭進(jìn)的原則。溫度下降率隨著逐步碾壓而減緩，特別是攤鋪后，初壓前溫度下降最快，可達(dá)4-5℃/min，所以施工中應(yīng)安排初壓壓路機(jī)盡可能隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓，初壓溫度控制在130℃以上（改性瀝青路面根據(jù)相關(guān)要求確定。

復(fù)壓：復(fù)壓溫度控制在120℃以上，宜選用15-30T輪胎壓路機(jī)柔壓兩遍，緊跟著DD-110T碾壓兩遍，復(fù)壓遍數(shù)不少于4-6遍。在復(fù)壓過(guò)程中應(yīng)及時(shí)用三米直尺檢測(cè)平整度，如平整度超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)用6-8T雙鋼輪雙振壓路機(jī)處理。

終壓：宜采用DD-110振動(dòng)壓路機(jī)或6-8T雙輪鋼筒壓路機(jī)振壓1遍，最后靜壓1遍，壓實(shí)終了溫度宜在75℃以上，以上壓實(shí)工藝針對(duì)改性瀝青砼路面。

2.2.4.3 初壓應(yīng)在攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，并不得產(chǎn)生推移，開(kāi)裂，壓實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)瀝青粘度，壓路機(jī)類型、氣溫、鋪筑層厚度，混合料類型經(jīng)試壓確定。

2.2.4.4 壓路機(jī)不應(yīng)突然改變路線、加速、急剎車、中途停機(jī)等。同時(shí)壓路機(jī)不能在同一斷面上回程碾壓，每次回程應(yīng)前后錯(cuò)開(kāi)不小于1米距離的階梯狀。

2.2.4.5 壓實(shí)度要求：作為高速公路瀝青砼上面層壓實(shí)度是一個(gè)十分關(guān)鍵并重要的指標(biāo)，如果壓實(shí)達(dá)不到要求，則孔隙率增大，平整度衰減加速，路面耐久性降低。對(duì)壓實(shí)度的要求應(yīng)遵循孔隙率控制在3%～6%之間，因此壓實(shí)度一般要求在98%以上。

假定瀝青砼面層視密度2.49g/cm3，孔隙率4.2%，則理論密度為2.599g/cm3，如果壓實(shí)度為95%（符合《公路瀝青路面質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求）則實(shí)際孔隙率為（1－2.49×0.95/2.599）×100%=9%＞6%.如果壓實(shí)度為98.3%，則實(shí)際孔隙率為（1－2.49×0.983/2.599）×100%=5.8%＜6%。

2.2.5 橫縫處理

2.2.5.1 橫向接縫處理不好會(huì)嚴(yán)重影響面層平整度和行車舒適性，所以應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。

2.2.5.2 攤鋪前，先用6米直尺檢查，平整度超過(guò)3mm的部分應(yīng)切去。接頭處清理干凈，再涂上粘層瀝青，待基本干后攤鋪機(jī)就位。

2.2.5.3 熨平板開(kāi)始預(yù)熱后，測(cè)量原油面厚度，用虛鋪系數(shù)計(jì)算出虛鋪厚度，測(cè)量應(yīng)準(zhǔn)確。

2.2.5.4 熨平板預(yù)熱15-20min，使接縫處原路面溫度達(dá)到65℃以上，再以2m/min的速度慢速攤鋪。

2.2.5.5 碾壓用DD-110振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行，碾前將原路面上堆20cm寬混合料對(duì)原路面進(jìn)行預(yù)熱5-10min，然后將橫向接縫碾壓，每15cm間隔逐步錯(cuò)輪重疊壓實(shí)兩米寬度。

3 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面在世界各國(guó)采用近百年，從科研設(shè)計(jì)到施工均有一套完事的理論作為指導(dǎo)，然而，由于各地氣候條件、施工手段、原材料各異，使這一科學(xué)具有復(fù)雜和多變性，筆者根據(jù)近年來(lái)對(duì)國(guó)內(nèi)一些工程的考慮，同時(shí)結(jié)合自己的一部分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了上述關(guān)鍵點(diǎn)，詣在和同仁們共同探討，以達(dá)到提高之目的。