工業(yè)區(qū)市政道路瀝青混凝土路面施工關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用研究

張澤新 李 康

(甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)養(yǎng)護(hù)科技有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730070)

目前在多數(shù)市政工程建設(shè)中，瀝青混凝土面層是路面施工常見的面層材料，結(jié)合一定的礦料按一定比例配制而成的路用瀝青材料，并且在嚴(yán)格配比控制條件下，使其滿足各類路面建設(shè)的使用要求。而基于該類型材料的路面施工而言，所涉及的工序和施工內(nèi)容相對(duì)較多，因此有必要做好其施工技術(shù)的研究與分析，以此來保障市政道路工程建設(shè)的質(zhì)量。

1 工程背景

我國某城市中心區(qū)域Ⅱ級(jí)市政主干道路全長2183m，汽車行駛速度為60km∕h，路面的標(biāo)準(zhǔn)斷面為人行道+行車道+人行道，寬度分別為7m∕16m∕7m。路面的結(jié)構(gòu)層總厚度為65cm，上面層為厚度5cm的瀝青混凝土AC-16C，下面層為厚度7cm的瀝青混凝土AC--25C，基層為厚度20cm 的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石，底部基層為厚度33mm二灰穩(wěn)定級(jí)配碎石，墊層為厚度20cm天然沙礫。

2 施工技術(shù)準(zhǔn)備工作

2.1 材料準(zhǔn)備

2.1.1 瀝青材料

本工程結(jié)合公路等級(jí)、交通流量以及路面的受力特點(diǎn)，并根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)經(jīng)驗(yàn)，決定采取70 號(hào)道路瀝青，B 級(jí)，針入度指數(shù)為-1.5～+1.8，軟化點(diǎn)（R&B）≥44℃，延度在15℃的情況下≥100cm。該瀝青質(zhì)量符合我國關(guān)于公路瀝青路面的技術(shù)要求，并采取灌裝汽車運(yùn)輸，在到施工現(xiàn)場后檢查其各項(xiàng)指標(biāo)，檢查合格之后方可卸料施工。

2.1.2 粗細(xì)集料

粗集料選擇質(zhì)地堅(jiān)硬的硬巖石，采用反擊式破碎機(jī)進(jìn)行巖石的破碎和加工[1]。本身粗集料的質(zhì)地相對(duì)較為堅(jiān)硬，并且表面粗糙、干燥、清潔，不能含有任何風(fēng)化的顆粒。而為了保障集料的實(shí)際質(zhì)量，需要以抽檢的形式來選擇合格的粗集料。細(xì)集料則需要選擇沒有任何雜質(zhì)、風(fēng)化現(xiàn)象且質(zhì)地堅(jiān)硬和潔凈干燥的石屑，該石屑需要具備適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。

2.1.3 填料

填料礦粉應(yīng)當(dāng)選擇質(zhì)地較為堅(jiān)硬、具有憎水性的石灰?guī)r進(jìn)行磨細(xì)獲取，并且在加工礦粉的原石料中需要清除干凈泥土雜質(zhì)。本身的礦粉需要保持干燥和潔凈，且可以自由流出礦粉倉。本工程結(jié)合實(shí)際情況選擇不添加拌合機(jī)回收的粉塵料作為礦粉填料。

2.2 混合料配合比設(shè)計(jì)

2.2.1 目標(biāo)階段

結(jié)合本工程實(shí)際需要的原材料、粗細(xì)集料和礦粉等情況來配制最佳的瀝青混合料，并根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)要求將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的試配比作為目標(biāo)設(shè)計(jì)的配合比[2]。隨后利用拌和機(jī)試拌，以此來檢驗(yàn)集料的進(jìn)料速度和各級(jí)冷料倉的集料供應(yīng)比例是否滿足需求。

2.2.2 生產(chǎn)階段

本工程結(jié)合實(shí)際工程需求，采取間歇式拌合機(jī)進(jìn)行混合料拌合，每小時(shí)可拌合320t。然后樣品需要從二次篩分的熱料倉中取出，保障各個(gè)熱料倉的集料級(jí)配。為了保障熱料倉的供料大體呈現(xiàn)平衡的狀態(tài)，需要科學(xué)地選擇安裝傾角和篩孔尺寸。以目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的瀝青最佳用量OAC為基準(zhǔn)，再選擇OAC＋0.3%，共三個(gè)瀝青用量來進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和試拌，隨后確定最終的混合料配合比。

2.2.3 生產(chǎn)驗(yàn)證階段

結(jié)合生產(chǎn)配比的需求，利用拌合機(jī)進(jìn)行試拌和試鋪，隨后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，結(jié)合芯樣試件空隙率的鉆取，確定生產(chǎn)所需要的標(biāo)準(zhǔn)配合比，隨后再進(jìn)行水穩(wěn)定性和車轍試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證[3]。在試驗(yàn)結(jié)束確定最終配合比，整個(gè)施工全過程中不可隨意改變?cè)撆浜媳龋源藖肀Ｕ鲜┕ふw質(zhì)量。

3 施工技術(shù)應(yīng)用流程

3.1 瀝青混合料的拌合

結(jié)合本工程需求，采取拌合能力為320t∕h 的間歇式拌合機(jī)配合完善的除塵設(shè)備來保障拌合期間的環(huán)保需求。瀝青混合料拌合加熱溫度為155℃～165℃，集料在烘干之后，其殘余的含水量不得超出1%，且出料溫度為145℃～165℃，貯料倉佇料期間溫度降低的幅度不能超過10℃，并且不可存在瀝青滴漏的現(xiàn)象。混合料的溫度如果高于195℃會(huì)發(fā)生焦化現(xiàn)象，超出該溫度的混合料需要廢棄處理。

在拌合機(jī)上配備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可對(duì)混合料拌合量和各種材料消耗量進(jìn)行逐盤采集與儲(chǔ)存，并且也可打印拌合溫度等相關(guān)參數(shù)。每天在施工開始前需要預(yù)熱拌合系統(tǒng)，隨后將1-2鍋的集料進(jìn)行干拌隨后廢棄，再正式拌合瀝青混合料。在礦粉加入過程中，需要利用拌合機(jī)中的螺旋升送器專用的管線加入拌合鍋中。結(jié)合二級(jí)除塵裝置保障拌合期間的環(huán)保要求，并且在二級(jí)除塵期間需要采取新礦粉的加入來補(bǔ)充損失的礦粉。瀝青混合料的拌合時(shí)間需要以其能夠均勻地包裹住瀝青時(shí)為主，干拌一般為5s～10s，加入瀝青后一般要濕拌35s～40s。所使用的振動(dòng)篩最大篩孔需要略大于混合料最大粒徑，其余篩孔在設(shè)置中主要是保障熱料倉基本的平衡狀態(tài)。在每個(gè)臺(tái)班結(jié)束之后需要核對(duì)混合料拌合的生產(chǎn)總量和混合料鋪筑的總量。

3.2 瀝青混合料的運(yùn)輸

結(jié)合熱拌瀝青混合料的拌合數(shù)量和運(yùn)送距離，確定運(yùn)料車的數(shù)量。一般運(yùn)料車需要采取噸位較大的車輛，數(shù)量也應(yīng)當(dāng)稍多出計(jì)算數(shù)量的2～3臺(tái)，且需要有3～5臺(tái)運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前方等待，以此來保障后續(xù)攤鋪的連續(xù)性和順利性。需要注意的是，不能夠在黏層上急剎車或者急轉(zhuǎn)、掉頭等操作，防止對(duì)黏層造成嚴(yán)重?fù)p傷。在瀝青混合料出料后裝車溫度需要在135℃～155℃以上，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場之后其溫度應(yīng)當(dāng)在135℃以上[4]。需要逐個(gè)檢查車輛混合料出場和到場之后的溫度，在運(yùn)料車的側(cè)面位置中部，需要距離底板300mm 的位置設(shè)置檢測孔，溫度計(jì)插入深度為150mm。車輛車廂板需要涂抹一薄層隔離劑，但是不能存在富余液的聚集。在裝車期間需要車輛位置保持前后挪動(dòng)的狀態(tài)，分三段式進(jìn)行混合料的裝卸，防止發(fā)生混合料離析的問題。所有的運(yùn)料車都必須配備防雨、防污染和保溫的蓋布，防止損害瀝青混合料的質(zhì)量。且在攤鋪機(jī)前面的100m～300m 位置需要停車，掛空擋由攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)，防止運(yùn)料車與攤鋪機(jī)相撞。

3.3 瀝青混合料的攤鋪

其攤鋪具體工藝流程如圖1所示。

圖1 混合料攤鋪施工流程

本工程行車道寬度為16m，決定選擇2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)式同步攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，前后錯(cuò)開的距離在10m～20m之間，且左右兩幅搭接為30mm～60mm，避開行車道的輪跡帶，上下兩層縱接縫錯(cuò)開150mm。在攤鋪機(jī)使用中，需要結(jié)合雪橇式自找平的方式進(jìn)行找平，試驗(yàn)路段本身的松鋪系數(shù)結(jié)合計(jì)算和驗(yàn)證得到為1.12，熨平板的預(yù)熱時(shí)間為0.5h～1h，溫度為100℃以上。在攤鋪機(jī)的料斗上應(yīng)當(dāng)涂刷一層薄隔離劑。

攤鋪機(jī)的熨平板具備一定的變幅和變頻振搗的功能，因此初始的壓實(shí)度不能小于85%，在每天氣溫較高的時(shí)期開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，攤鋪機(jī)以2m∕min～6m∕min 的速度均勻、緩慢行駛，攤鋪溫度不可小于135℃，在布料器的兩側(cè)所具有的混合料高度不應(yīng)小于送料器的2∕3，以此來避免混合料離析問題發(fā)生。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中攤鋪機(jī)不可隨意的變向或者停車，保障攤鋪平整度要求，且如果發(fā)現(xiàn)明顯的混合料離析或者是裂縫時(shí)需要立即處理。當(dāng)氣溫低于10℃時(shí)，或者是路表的溫度低于5℃時(shí)，以及遇見大風(fēng)天氣，則不能實(shí)施瀝青混合料的鋪筑作業(yè)。如果已經(jīng)攤鋪的混合料遇見雨水天氣導(dǎo)致其沒有被壓實(shí)，則需要將其鏟除處理。

3.4 混合料的碾壓

根據(jù)16m的行車道寬度，決定選擇2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)式作業(yè)，配置5 臺(tái)壓路機(jī)，以勻速且緩慢的方式進(jìn)行路面碾壓施工。為避免混合料發(fā)生推移，禁止壓路機(jī)在行進(jìn)過程中隨意改變方向，在高溫下利用壓路機(jī)跟隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)。在碾壓期間其兩端折返的位置也需要結(jié)合攤鋪機(jī)行進(jìn)而逐漸前進(jìn)，碾壓區(qū)域長度應(yīng)當(dāng)基本比較穩(wěn)定。壓路機(jī)初始碾壓的混合料內(nèi)部溫度在130℃以上，碾壓結(jié)束后期表面溫度不可低于70℃。在推移和產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫的情況下盡量使其初壓、復(fù)壓和終壓都在較高的溫度下進(jìn)行，如果溫度過低，很容易損壞或壓碎石料的棱角。

a.初壓。采取鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2 遍，碾壓速度在2km∕h～3km∕h，并且需緊跟攤鋪機(jī)后面進(jìn)行碾壓，盡量將初壓區(qū)域的長度縮短，以此實(shí)現(xiàn)表面的壓實(shí)，減少碾壓期間混合料熱量的散失。在初壓之后需要檢查混合料面的平整度和路拱，及時(shí)修整存在的缺陷。

b.復(fù)壓。使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行搓揉碾壓，速度為3km∕h～5km∕h，重疊1∕3～1∕2 的碾壓輪寬度，直到碾壓到要求的壓實(shí)度為止。

c.終壓。需要緊跟在復(fù)壓之后進(jìn)行，利用雙輪鋼筒式壓路機(jī)碾壓兩遍，速度為3km∕h～6km∕h，直到?jīng)]有明顯的輪跡為止。

如果在熨平板的作用下，重膠輪壓路機(jī)在碾壓期間不會(huì)發(fā)生開裂或者推移的問題，可以不進(jìn)行初壓。如果在復(fù)壓之后沒有明顯的輪跡可以除去終壓這個(gè)環(huán)節(jié)。

最后做好接縫處理，嚴(yán)格封閉交通，等到混合料自然冷卻到表面溫度低于50℃以后可開放交通。如果實(shí)際需要提早開放交通，則需要進(jìn)行灑水降溫來降低路面溫度。在瀝青層鋪筑完畢后需要保持上面的整潔，禁止堆放任何施工的涂料，禁止污染。

4 結(jié)語

綜上所述，對(duì)于大部分市政道路工程瀝青路面施工作業(yè)來講，都需要經(jīng)歷本文所介紹的幾步施工流程，因此需要在各個(gè)流程實(shí)施期間結(jié)合實(shí)際工程需求做好技術(shù)的質(zhì)量管理和有效應(yīng)用，在保障路面施工質(zhì)量和提升技術(shù)應(yīng)用效果的同時(shí)，為后續(xù)行車與行人安全通行創(chuàng)造良好的出行條件。