高模量瀝青混凝土施工技術總結

摘要：高模量瀝青混凝土在國內尚無成熟的施工工藝和相應權威的檢測標準。本文結合阿爾及利亞東西高速高模量瀝青混凝土的施工經驗，對高模量瀝青混凝土在施工中的應用做如下總結，為類似工程提供積極的借鑒意義。

關鍵詞：高模量瀝青混凝土 施工工藝 檢測指標

0 引言

高模量的瀝青混凝土，按照法國NFP98-140中的定義，是指通過采用高模量外加劑使瀝青混凝土的復數模量(15℃，10Hz)≥14000Mpa的瀝青混凝土。該材料廣泛運用在高等公路建設之中，在阿爾及利亞東西高速公路項目中取得不錯的效果。

1 工程概況

阿爾及利亞東西高速公路項目分東段、中段和西段三部分，其中中標段共有M1－M7七個標段。M7標段位于東西高速公路中標段西部，基本沿東西方向布設。路段起自LimOuestWChief，終止于Chief，線路全長24Km。

1.1 自然條件地形、地貌：CHLEF省地形外貌差異非常大，包括北部的DAHRA山區高地和南部的OUARSENIS低山丘陵。CHELIFF河流將其分割開來，并形成了狹長的盆地地貌。從東向西有一條很長的洼地，高程大致在128～308m，為；中積平原及低緩丘陵組成。地勢較緩，漸漸增高，向南逐漸過渡，與南部地勢起伏較大的白堊土相連接。

氣象、水文、環境：CHLEF地區氣候惡劣，平均溫度為19℃：月最高溫度在八月份，超過40℃；最低溫度，在一月份是9.4℃。年降雨量400～1000毫米。11月至次年3月為雨季，一月份溫度最低，有降雪、結冰。該區河流發源于撒哈阿特拉斯山，向北匯入地中海。河流流量季節變化較大，冬春漲水，夏末枯水，地表水缺乏。管區內環境污染主要是由風和沙土引起的粉塵。

地質、地震：線路穿越褶皺碎裂石灰層、新近沖積和崩積土覆蓋的白堊紀巖層地帶、移位巖石山區內的盆地、受CHLEF平原強地震頻率影響而變形的第四紀地區、沉積地帶和不穩定傾斜地帶等。線路所經地區巖性主要為灰白色、淺黃、凝灰結構，塊狀構造的石灰質凝灰巖，表層多形成厚度1～3m鈣質硬殼；地質構造上，屬阿特拉斯阿爾卑斯褶皺帶，地震多發地帶，地震災害相對嚴重。

1.2 技術指標該高速公路的技術標準采用法國技術標準，雙向六車道高速公，路基項寬度為32m，路面橫向布置1m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+1m。路面結構層為：3.5cm瀝青混凝土BBMa(磨耗層)，5cm瀝青混凝土BBME(連接層)，9cm高模量瀝青混凝土EME2(基層)，10cm高模量瀝青混凝土EME2(底基層)，40厘米厚0～31.5mm級配碎石墊層。

2 原材料配合比設計要求

2.1 集料本項目EME2高模量瀝青混合料中使用的骨料規格為：0～2mm，2—6.3mm，6.3～10mm，10—14mm四種。法國規范和技術標準，對路面石料要求比較嚴格?？刂苹旌狭系募壟涞年P鍵是控制好原材料的級配，對于級配我們主要控制2D，1.58D，(D+a)/2，d，0.63d等幾個關鍵篩孔的通過量(d和D分別表示骨料的最小和最大尺寸)。碎石的質量主要是從以下兩個方面來控制的：第一是碎石的固有特性試驗，如真實密度、吸水性、洛杉磯、微的瓦爾、磨光強度等；第二是生產特性，主要包括粒徑、扁平率、棱角性、潔凈度。對于用于BBMa，BBME，EME2的碎石，扁平率≤20％，表面清潔度≤2％。由于當地碎石場生產規模比較小，生產質量低，無法滿足瀝青路面用料要求。為了保證工期要求和瀝青路面的施工質量，因此我們在Rouina建立了自己的碎石加工場，主要生產各種粒徑的石灰石碎石和機制砂，石料呈灰黑色，主要礦物成分為方解石、少量白云石。強度較高。本料場所產碎石和機制砂完全滿足路面各層的技術要求。

2.2 瀝青結合本項目氣候特點，采用SBS聚合物改性瀝青，其中基質瀝青采用40-50號硬質瀝青。

2.3 外加劑外加劑的外形為顆粒狀，顏色為暗灰色，尺寸為2～3mm，密度為0.93—0.965g/cm3，熔點175℃，可直接投入拌合站的拌鍋中進行攪拌，生產溫度控制在175℃±10℃。這種外加劑在我國還沒有運用到施工中。根據法國規范，只有使用硬瀝青或改性瀝青才能獲得堅硬的高模量的瀝青混凝土。

3 施工工藝

3.1 施工準備封層驗收完畢后，進行測量放線工作，每10米1根鋼釬(曲線段加密5米1根)，采用鋼絲繩引導的高程控制方法，10cmEME2瀝青混合料的松鋪系數通過試驗段得出為1.25，(9cmEME2、5cmBBME、3.5cmBBMa層采用平衡梁法施工)攤鋪碾壓設備提前就位。

3.2 混合料的拌合混合料的拌合采用意大利瑪蓮尼拌合站，型號為3500，額定功率為320t/h，由于摻加有PLAST外加劑要求有充分的拌合時間和嚴格的溫度范圍，EME2拌合時間，干拌12秒，濕拌34秒，總的拌合時間為46秒。骨料加熱溫度為180～190℃，瀝青加熱溫度為150～160℃，出料溫度為170～190℃(175～185℃最佳)棄料溫度大于190℃。在此拌合時間和溫度下，能夠使瀝青混合料攪拌均勻，可以觀測到外加劑溶化后的細絲狀。

3.3 混合料的運輸瀝青混合料的運輸采用25T的自卸車，在裝料前，安排專人把車箱底板及側板清洗干凈，并刷一簿層油水(用含柴油量為20％油水)。瀝青混合料裝入車箱時，分三次進行，先裝車箱前部，再裝車箱后部，最后裝車箱中部，以減少瀝青混合料離析現象。瀝青混合料從裝車點到施工點之間的運輸時間應該小于2小時。每輛運輸車都要備有棉篷布，在運輸過程中進行保溫和防塵。

3.4 混合料的攤鋪瀝青混凝土10cm EME2的寬度為12.595m，9cmEME2的寬度為12.345m攤鋪采用一臺攤鋪機單幅全寬攤鋪，用一臺攤鋪機能夠避免縱向熱接縫，可以提高平整度。5cmBBME和3.5cmBBMa采用2臺福格勒super2100-2型攤鋪機并列梯隊攤鋪，兩臺攤鋪機前后距離15～30m，縱向熱接縫，要保證瀝青混合料溫度均勻，一次攤鋪完成，同時做到緩慢、均勻、連續不問斷地攤鋪，禁止隨意變換速度或中途停頓。攤鋪的最佳速度可根據混合料供給能力、攤鋪厚度和寬度等按公式求得V100QC/60ρwh式中：Q拌合站產量，V—鋪機速度(m/min)，H—壓實后的攤鋪厚度，C—工作效率系數(C值根據材料供應，運輸能力等配套情況確定，正常取值O.6～0.8)，W——攤鋪寬度，p瀝青混合料壓實后形成的密度。一般攤鋪速度應控制在每分鐘2—4m，并保持攤鋪速度恒定(根據供料情況，保持不停機為最低原則)，攤鋪機瞬時作業速度的變化，直接影響路面的平整度。速度不勻，面層粗糙度不勻；速度過快，面層變得粗糙，且每次振動間隔增大，必然造成平整度下降。因此攤鋪機的工作速度一經選定，應保持恒定均勻，不得隨意換速度。

在攤鋪機收料斗涂刷少量柴油防止粘料。攤鋪機在開工之前提前0.5—1小時對熨平板進行預熱，溫度不低于100℃。在正式開始攤鋪前應保證3輛以上的料車，以保證攤鋪的連續進行，避免停機待料現象的發生。卸料時，運輸車在瀝青混凝土攤鋪機前30cm停止，靠攤鋪機向前推動運輸車輛前進。攤鋪機的左右配有工人進行邊角及坑槽處理，混合料的攤鋪溫度不低于165℃。攤鋪機配備熨平板自控裝置，能通過傳感器控制標高和平整度，使攤鋪機能鋪筑出理想的縱橫坡度。傳感器應由參考線與滑撬式基準板操作。橫坡控制器應能讓熨平板保持理想的坡度，精度控制在±0.1％范圍內。

3.5 混合料的碾壓瀝青混合料的碾壓應當遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，按照先輕后重、由低向高的順序進行。為了防止膠輪壓路機的溫度下降，用帆布把膠輪保護起來，能夠保持膠輪的溫度，特別是在有風的天氣下碾壓效果很明顯，不容易出現粘輪，減少了人工涂刷隔離劑。瀝青混合料開始碾壓時，輪胎壓路機碾壓6次，鋼輪振壓1次，鋼輪靜壓2次，鋼輪靜壓1次收面，碾壓時輪胎壓路機盡量緊跟在攤鋪機后面，保證作業組的跟進長度為最小，該長度與氣候有關，確保攤鋪機的壓實平臺與最后一臺壓路機之間的距離不超過60米?？梢詼p少攤鋪后的溫度損失，開始碾壓時的混合料的內部溫度不低于160℃，在碾壓期間，相鄰碾壓帶應重疊1/3—1/2的碾壓輪寬度，為避免碾壓時混合料推擠產生擁包，碾壓時應將驅動輪朝向攤鋪機；碾壓路線及方向不應突然改變；壓路機起動、停止必須減速緩行，不準剎車制動。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。施工機械和車輛不得在未冷卻的瀝青混合料上停放，防止油料、潤滑脂、汽油或其他雜質在壓路機操作或停放期間掉落在路面上。

3.6 接縫處理為提高平整度，一般采用切割成垂直面的方法，可在改性瀝青路面完工后，稍停一停，在其尚未冷卻之前，就切割好。具體做法為：將3m直尺沿路線縱向靠在已施工段的端都，伸出端部的直尺呈懸臂狀；以已施工路面與直尺脫離點定出接縫位置，用鋸縫機割齊后鏟除廢料，并用水將接縫處>中洗干凈；下次施工前將接縫斷面清掃干凈并刷粘層油后進行攤鋪。攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪，當攤鋪機起步后，人工用鐵鍬鏟除原路面上的混合料，漏出接口為止，碾壓接縫時，用雙鋼輪壓路機橫向碾壓，前進靜壓，后退振壓，碾壓寬度為20cm，雙鋼輪壓路機20cm的位置在新鋪的混合料上碾壓，當壓路機通過以后人工清除原有路面上的混合料，漏出接口，用3m直尺監測接縫位置，高的部位要鏟除，低的部位用篩子篩細料填補，直到用3m直尺監測合格后正常碾壓。接縫時速度要快，防止溫度下降過快，影響接頭平整度及壓實度等質量。

3.7 封閉交通每天施工完成的路段應封閉交通，禁止任何車輛通行，直至成型路面完全冷卻至常溫以下。必要時可采取灑水車灑水降至50℃以下后開放交通。

4 施工質量檢測控制

4.1 厚度、空隙率控制現場厚度和空隙率采用鉆芯取樣的方法進行試驗，根據規范要求現場空隙率95％的點要小于6％，現在力爭控制在3％～5％。厚度通過測量每300m為一個批次進行檢查，路面上每10m檢測3個點(在路面行車層理論邊緣及中心線處)，相對理論厚度(e)的允許誤差為：BBMa和BBME要求97.5％的檢測點大于e-1cm；EME2要求97.5％的檢測點大于e-1.5Cmo

4.2 水準控制通過測量每300m為一個批次進行檢查，和厚度合格性檢查一樣，也是取相同的檢測點做檢查。相對于理論標高的允許誤差為：100％的檢測點，BBMe和BBME要求在理論標高的±0.5cm之間；EME2要求在理論標高的±1cm之間。

4.3 平整度路面體各層表面平整度通過點狀測量對現場進行檢查，使用3m直尺，沿著線路走向或路面邊緣平行線方向以300m為一個區間進行，同時橫向沿著與路面中心線垂直的方向進行。

4.4 粗糙度對于BBMa要進粗糙度控制，在每300m的區域內平均取20個點檢測，允許誤差：最小HSV≥0.7mm。

5 結語

高模量瀝青混凝土在本項目的運用是比較成功的，達到了預期的效果，為以后大面積推廣使用起到了積極的作用。對于高模量瀝青混凝土施工應特別重視材料質量、施工溫度和壓實工序的管理，使混合料充分壓實。在以后的施工中，我們要注意緊密結合本地的交通和氣候狀況，不斷總結經驗教訓，不斷進行改進，使新技術充分發揮出作用。