天水過境段Superpave-20瀝青路面施工工藝分析

張海紅

1 概述

連霍國道主干線(GZ45)寶(雞)天(水)高速公路是國家高速公路規(guī)劃網(wǎng)中連(云港)霍(爾果斯)高速公路的重要路段，路線全長36.96 km。寶天高速天水過境段路面面層一般路段結(jié)構(gòu)為4 cm SBS改性SUP-13+5 cm SUP-20+7 cm ATB-25，連續(xù)上坡路段結(jié)構(gòu)為4 cm SBS改性SUP-13+5 cm SUP-20+7 cm ATB-30，匝道為4 cm SBS改性SUP-13+6 cm SUP-20，全線共設(shè)置1個路面施工合同段，共建1個基層、底基層材料拌和站和1個瀝青混合料拌和站。

2 瀝青混合料配合比的確定

2.1 目標(biāo)配合比

根據(jù)所提供的幾種礦質(zhì)材料的篩分結(jié)果及規(guī)范的要求，進(jìn)行礦質(zhì)混合料組成設(shè)計。通過試驗調(diào)整，最后確定瀝青混合料的礦料配比為:13.2 mm～26.5 mm 碎石∶4.75 mm～13.2 mm 碎石∶石屑∶河砂∶礦粉 =29∶25∶28∶14∶4。確定的最佳油石比為 4.7%。礦料級配如表1，圖1所示，Superpave-20瀝青混合料性能指標(biāo)要求如表2所示。

表1 Superpave-20礦料級配

圖1 Superpave-20合成曲線

表2 Superpave-20瀝青混合料設(shè)計指標(biāo)

表3 中面層生產(chǎn)配比

2.2 生產(chǎn)配合比

按照目標(biāo)配合比確定好冷料比例及進(jìn)料速度后，在熱料倉取料進(jìn)行材料的級配試驗，取料時應(yīng)分別將每個熱料倉的熱料放出，用裝載機(jī)接下放到硬化的場地并充分拌和均勻，取有代表性的熱料進(jìn)行篩分，并據(jù)熱料倉的級配組成和目標(biāo)配合比設(shè)計確定的礦料級配曲線，采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒏鳠崃蟼}的集料按比例合成盡可能接近目標(biāo)配合比設(shè)計確定的礦料級配曲線。取目標(biāo)配合比設(shè)計的最佳油石比及±0.3%三個油石比進(jìn)行瀝青混合料性能驗證，根據(jù)試驗結(jié)果確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比和油石比范圍。確定的生產(chǎn)配比為4.7%。經(jīng)過試驗數(shù)據(jù)，確定了生產(chǎn)配合比級配組成，生產(chǎn)配比見表3。生產(chǎn)配比合成級配與目標(biāo)配比的關(guān)系見圖2，生產(chǎn)配比中瀝青混合料性能指標(biāo)見表4，表5。

圖2 Superpave-20生產(chǎn)配合比

表4 生產(chǎn)配合比實測體積指標(biāo)數(shù)據(jù)

表5 生產(chǎn)配比瀝青混合料路用性能測試

3 施工工藝

1)施工前的準(zhǔn)備。施工前的準(zhǔn)備包括:運輸、攤鋪、碾壓機(jī)具的檢查;拌和樓的性能測試;下承層的清掃及局部處理;粘層的噴灑;測量放線等工作。

2)瀝青混合料拌和?，F(xiàn)在瀝青混合料的拌和主要采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行拌和，瀝青混合料的拌和，溫度控制、拌合時間控制是關(guān)鍵，每盤的拌合時間改性瀝青一般為45 s～55 s。礦料加熱溫度對于改性瀝青混合料應(yīng)該加熱到180℃～200℃，瀝青加熱溫度為150℃～170℃，這樣瀝青混合料的出料溫度大約在165℃～185℃之間。

3)瀝青混合料的運輸。瀝青混合料的運輸也比較關(guān)鍵，運輸車輛數(shù)量要與生產(chǎn)能力及攤鋪速度相匹配。運輸過程中要注意保溫，車斗上邊及周邊采用保溫材料保溫。放料時車輛應(yīng)前、后、中移動分三堆放料防止離析。

4)瀝青混合料攤鋪。瀝青混合料攤鋪時，應(yīng)保證現(xiàn)場等候卸料的運料車不少于5輛，以保證攤鋪的連續(xù)性。攤鋪機(jī)的攤鋪速度一般控制在1.5 m/min～2.5 m/min范圍，攤鋪時的溫度對于改性瀝青最好控制在170℃以上，因為對于Superpave瀝青混合料來說壓實不易，溫度太低壓不實。

5)瀝青混合料的碾壓。Superpave瀝青混合料的碾壓也分為:初壓、復(fù)壓、終壓。試驗段采用的碾壓遍數(shù)與速度見表6。

表6 碾壓遍數(shù)

4 施工質(zhì)量控制

1)瀝青混合料質(zhì)量控制。根據(jù)目標(biāo)配比確定的生產(chǎn)配比來控制瀝青混合料的質(zhì)量。包括級配的控制、油石比的控制。

2)現(xiàn)場壓實質(zhì)量控制?，F(xiàn)場壓實質(zhì)量控制采用碾壓遍數(shù)控制和現(xiàn)場取芯壓實度驗證。碾壓工藝按試驗段確定的碾壓遍數(shù)及碾壓速度確定，現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)見表7。

表7 現(xiàn)場壓實度

5 結(jié)語

對于Superpave瀝青路面來說最大的特點為抗車轍性能比較好，一般動穩(wěn)定度都在3500次以上，施工難點就是壓實比較困難，對壓實溫度、碾壓速度和碾壓方案、現(xiàn)場控制要求比較嚴(yán)格。因此在施工過程中一定要充分認(rèn)識這種路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，有針對性的進(jìn)行施工控制，防止出現(xiàn)大量早期病害。

[1]JTJ 052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[2]JTG D50-2006，公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].

[3]JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[4]李佳衡.高等級公路瀝青路面使用性能評價研究[J].山西建筑，2007，33(32):284-285.