試論Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ瀝青路面施工質量控制與養護

摘 要:針對近年來我國高速公路瀝青路面出現的嚴重早期病害，如車轍#65380;泛油#65380;開裂#65380;坑槽等#65377;需要研究新型瀝青路面技術在已運營高速公路上的養護應用，改善路容路貌，減少路面病害的發生，降低養護成本#65377;結合目標高速公路瀝青路面養護工程Sup19中面層的應用實踐，從Superpave原材料的選擇#65380;瀝青混合料的設計#65380;施工及質量控制等諸多方面進行研究，研究各關鍵工序的控制以及不同的路面碾壓組合等對工程質量的影響，在施工工藝#65380;質量控制等方面提出了自己見解和看法，對養護工程施工有著一定的指導作用#65377;

關鍵詞:Superpave瀝青路面;施工;質量;控制;養護

0 前 言

Superpave瀝青路面的推廣應用，不僅要重視原材料選擇及室內混合料設計，更要重視路面的施工質量控制，施工質量是否受控直接關系瀝青路面的成功與否#65377;Superpave瀝青路面施工工藝與常規熱拌混合料(I-INMA)相差不大，并不增加額外的施工控制環節，但某些技術環節要求要比常規瀝青混合料嚴格#65377;

結合目標瀝青路面養護工程實踐，研究Superpave瀝青路面施工工藝，掌握質量控制的關鍵環節，是推廣應用Superpave瀝青路面技術的重中之重，同時提出符合養護工程的施工機械#65380;施工工藝要求#65377;

1 生產配合比調試

目標高速公路瀝青路面養護工程瀝青混合料目標配合比采用Superpave設計方法進行設計，在生產配合比階段#65380;施工質量檢驗中，考慮到工地實驗室條件有限，采用馬歇爾方法進行生產配合比設計及施工過程質量控制#65377;

1.1 生產配合比設計

(1)檢查料場原材料與目標配合比設計所用材料，是否有較大差異，如確定存在的差異較大，應重新進行目標配合比設計#65377;

(2)由于養護工程的特殊性，拌和樓需經常生產不同類型的瀝青混合料，而頻繁地更換篩網對拌和樓的穩定性#65380;機械性能均有一定的影響，在嚴格控制瀝青混合料的級配的情況下，本次中面層Supl9瀝青混合料，拌和樓篩網尺寸組成確定為22mm， 12mm， 5mm， 3mm#65377;

(3)根據目標配合比設計結果，確定各冷料倉的轉速比，拌和樓各冷料倉充分上料，拌和樓二次篩分之后，對各熱料倉礦料進行篩分#65380;密度試驗，對試驗結果應進行復核#65377;

(4)根據篩分結果，通過計算，確定各熱料倉礦料和礦粉的用料比例，使礦質混合料的級配接近目標配合比，至少應包括0.075mm，2.36mm，4.75mm及最大粒徑篩孔的通過率接近目標配合比級配值，并盡量避免出現駝峰級配，供拌和機控制室使用#65377;

(5)確定最佳瀝青用量#65377;取目標配合比設計的最佳瀝青用量OAC和OAC±0.3%，取以上確定的各熱料倉集料和礦粉的用料比例，用試驗室的小型拌和機拌制瀝青混合料進行馬歇爾擊實試驗，計算試件的空隙率#65380;礦料間隙率#65380;瀝青飽和度#65380;穩定度#65380;流值，繪制曲線，確定最佳瀝青用量#65377;

(6)殘留穩定度檢驗#65377;按以上生產配合比，用室內小型拌和機拌制瀝青混合料，做浸水48小時馬歇爾試驗，檢驗殘留穩定度，必須滿足表1的要求#65377;

1.2 生產配合比驗證

用確定的生產配合比進行拌和樓試拌工作，對試拌瀝青混合料進行室內馬歇爾擊實#65380;抽提試驗，其技術指標符合表5要求后鋪筑試鋪段#65377;取試鋪用的瀝青混合料進行馬歇爾試驗檢驗和瀝青含量#65380;篩分試驗，檢驗標準配合比礦料合成級配，在試拌#65380;試鋪中需再次對拌和樓熱料倉進行篩分，綜合比較后確定正常生產用的標準配合比#65377;

2 Superpave瀝青路面試驗段施工

2006年7月，在目標工程路段下行行車道，組織實施了604米中面層6cm改性瀝青Sup19試驗段施工#65377;

2.1 施工準備

(1)提前一天以上的時間用銑刨機對需修復段進行銑刨，銑刨后路槽不得留有未銑凈的夾層，表面浮動雜物應清掃干凈，灰塵應提前沖洗，風吹干凈#65377;

(2)檢查下面層的工程質量和與基層的粘結性，對下面層局部質量缺陷應按規定進行修復#65377;

(3)鋪筑中面層以前，對下面層表面應進行徹底清掃，清除紋槽內泥土雜物，風干后按均勻噴灑粘層瀝青，粘層瀝青噴灑后應進行交通管制，禁止任何車輛通行和人員踩踏，不粘車輪時才可攤鋪中面層#65377;

2.2 施工溫度

嚴格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度#65377;集料溫度應比瀝青溫度高10～15℃，熱混合料成品在貯料倉儲存后，其溫度下降不應超過10℃，瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表2:

2.3 混合料拌和

(1)集料的供給#65377;間歇式拌和樓通常設有4～5個冷料倉，分別儲放不同類別的冷料，各冷料倉的供料比例應根據配合比設計結果確定#65377;Superpave瀝青混合料與常規瀝青混合料相比，主要區別是，通常AC型瀝青混合料粗料#65380;細料用量較大，中間粒徑用量較少，而高性能瀝青瀝青混合料用料比較均衡，各冷料倉的用料比例比較接近，接近料場生產1～4#冷料的自然比例，一方面減少了料場為滿足級配組成要求而進行二次破碎，降低了成本，同時拌和樓冷料進料比例比較均衡，更有利于計量控制#65377;

(2)集料的烘干和加熱#65377;冷料經輸送皮帶后進行滾筒加熱，滾筒一般采用柴油加熱，柴油經過霧化后燃燒加熱集料#65377;集料在滾筒中加熱溫度控制是關鍵，瀝青混合料的拌和溫度主要取決于集料的溫度，若集料加熱溫度過高，拌和過程中會導致瀝青老化氧化，影響混合料的質量，若集料加熱溫度不足，集料可能還會含有一定的水分，不易粘附瀝青，造成的混合料質量下降#65377;因此，集料加熱溫度控制直接影響了Superpave瀝青混合料的質量#65377;

(3)集料的二次篩分#65377; 集料經滾筒加熱烘干后，進入熱料提升機被輸送到拌和樓頂部，進行二次篩分，分成不同規格的粒級，存放在熱料倉中#65377;由于養護工程的特殊性，拌和樓需經常生產不同類型的瀝青混合料，而頻繁地更換篩網對拌和樓的穩定性#65380;機械性能均有一定的影響#65377;根據拌和樓的產量，確定合適的進料速度，確保集料能及時進行二次篩分#65377;拌和樓生產期間，必須定期檢測篩網，保證篩網清潔完好，防止篩網的篩孔堵塞，一旦篩孔堵塞或破損，極易造成熱料倉混倉，混倉會直接影響混合料的級配組成#65377;瀝青路面施工初期，建議施工單位每天施工完成后，要取熱料倉集料進行篩分，了解大規模生產時熱料級配組成，一旦發現級配波動較大，就應拌和樓篩網進行檢查#65377;

(4)集料稱量#65377;集料經過二次篩分之后，各熱料倉就會按生產配合比確定熱料倉比例進行稱量，各熱料倉依次卸入稱量，稱量次序為先粗集料，然后是中等規格的集料，最后是細集料#65377;

(5)拌和#65377;①拌和樓控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對拌和樓的計量和測溫進行校核#65377;②在生產過程中，檢查拌和樓控制室各項參數的設定值#65380;控制屏的顯示值，核對計算機采集和打印記錄的數據與顯示值是否一致，是否與實驗室提供的生產配合比設計一致#65377;③拌和時間由試拌確定#65377;必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結合料，并以瀝青混合料拌和均勻為度#65377;拌和時間通過試拌確定，瀝青混合料拌和包括干拌和濕拌兩部分#65377;

④要注意目測檢查瀝青混合料的均勻性，及時分析異常現象，如混合料有無花白#65380;冒青煙和離析等現象#65377;如確認是質量問題，應作廢料處理并及時予以糾正#65377;

⑤在連續生產時，拌和機每天上午#65380;下午各取1組混合料試樣做馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，檢驗油石比#65380;礦料級配和瀝青混凝土的物理力學性質#65377;油石比與設計值的允許誤差士0.2%#65377;

⑥每天施工結束后，用拌和樓打印的各倉料用量，進行總量控制#65377;以各倉用量及各倉篩分結果，在線抽查礦料級配;計算平均施工級配和油石比，與設計結果進行校核;以每天產量計算平均厚度，與路面設計厚度進行校核#65377;

2.4 混合料攤鋪

(1)Superpave瀝青混合料是中骨架嵌擠型級配類型，其松鋪系數根據經驗確定，在1.15～1.3之間#65377;攤鋪過程中應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱#65380;橫坡，檢測松鋪厚度是否符合規定，以便隨時進行調整#65377;

(2)采用液壓自動伸縮攤鋪機進行攤鋪，攤鋪必須均勻#65380;緩慢#65380;連續不斷地進行#65377;連續穩定地攤鋪，是提高路面平整度最主要措施#65377;攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量#65380;施工機械配套情況及攤鋪厚度#65380;攤鋪寬度，按2～4m/min予以調整選擇，做到緩慢#65380;均勻#65380;不間斷地攤鋪#65377;

(3)用機械攤鋪的混合料未壓實前，施工人員不得進入踩踏#65377;

(4)攤鋪時一般以原路面作為基準面，采用雪橇式或非接觸式平衡梁自動找平進行攤鋪;當無基準面或原路面變形時，采用鋼絲繩引導高程的控制方式進行攤鋪#65377;

(5)攤鋪遇雨時，立即停止施工，并清除未壓成型的混合料#65377;遭受雨淋的混合料應廢棄，不得卸入攤鋪機攤鋪#65377;

2.5 混合料壓實

Superpave瀝青混合料壓實原則是“緊跟#65380;慢壓#65380;高溫”，就是壓路機要求緊跟攤鋪機，在瀝青混合料溫度較高時進行壓實，高溫碾壓比較容易獲得較好的壓實度，同時高溫時瀝青混合料施工和易性較好，集料不易壓碎#65377;常規瀝青混合料高溫碾壓時，容易出現路面推移現象，而Superpave瀝青混合料骨架嵌擠，高溫碾壓不會產生推移現象，一旦發現Superpave瀝青路面碾壓時出現推移現象，就要檢查混合料的級配組成是否發生波動#65377;因此，高溫碾壓也是檢查Superpave瀝青混合料級配組成的有效手段#65377;Superpave瀝青路面壓實機械可采用雙鋼輪振動壓路機#65380;大噸位輪胎壓路機#65377;為達到最佳壓實效果，應選擇合理的壓路機組合方式和碾壓方案#65377;一般來講，Superpave瀝青路面碾壓包括初壓#65380;復壓#65380;終壓三個階段#65377;

2.6 橫向施工接縫

橫向施工接縫全部采用平接縫#65377;用三米直尺沿縱向位置，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置，用石筆劃線后切割機切割并鏟除:繼續攤鋪時，應將切割時遺留的灰漿擦洗干凈，并涂上少量的粘層乳化瀝青，攤鋪機熨平板從接縫后起步攤鋪;碾壓時考慮高速公路養護區域限制和特殊性，采用雙鋼輪壓路機向兩側進行斜向約450碾壓，從先鋪路面上逐漸移向新鋪層面#65377;無論碾壓橫向接縫或縱向接縫，應當記住的重要一點是壓路機在冷路面一側碾壓時絕不要振動，因為這會使己壓實的路面綻裂，使接縫受到損壞#65377;

2.7 開放交通及其它

(1)鋪筑好的瀝青面層嚴格控制交通，做好保護，保持整潔，不得造成污染，嚴禁在鋪筑好的瀝青層上走動#65380;行駛車輛#65380;堆放施工垃圾等#65377;

(2)熱拌瀝青混合料路面應待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時(最好隔夜)，并將路面所有施工機械#65380;人員撤離后方可開放交通#65377;

(3)當攤鋪時遇雨或下層潮濕時，嚴禁進行攤鋪工作，對未經壓實即遭雨淋的瀝青混合料(已攤鋪)應全部清除更換新料#65377;

參考文獻

[1]江蘇省交通科學研究編譯.高性能瀝青路面(Superpave)基礎參考手冊[M].北京:人民交通出版社，2005.

[2]張登良.瀝青路面工程手冊[M].北京:人民交通出版社，2006.

[3]張學鋒.Superpave技術在湖北省京珠高速公路上的應用[J].公路，2004，(12).

[4]劉松，周成韻，李尚松.Superpave混合料碾壓工藝探討[J].現代交通技術，2005，(2).