淺析高寒地區瀝青混凝土面層的施工工藝

◎ 中鐵十八局集團有限公司 姜 琳

用瀝青混凝土鋪設的路面是將瀝青作為修筑面層和其他材料鋪在公路上。瀝青混凝土在道路鋪設中獲得了廣泛應用。這是由于用瀝青混凝土鋪設的路面具有耐磨、平整、無接縫、振動小、維修簡單、噪音低等特點，比水泥混凝土所鋪設的路面更具優越性。雖然有著許多優點，但是如果在施工過程中忽略了施工工藝，那么將使施工質量受到嚴重影響，例如出現裂痕、泛油、松散、麻面、車痕、凹坑等路面疾病，同時降低道路的使用壽命，這不利于我國西部今后的建設。因此，要充分考慮高寒地區的海拔高、氣溫低、晝夜溫差大等有可能影響施工工藝的因素，結合高寒地區的環境特征，嚴格監控施工工藝中的各個環節，多使用一些積極有效的防治手段。

一、項目施工的背景

自進入21世紀以來，我國一直在積極發展西部，而發展的關鍵在于鋪路，由于我國西部基本上都是由高寒區域組成，因此，路面的鋪設一般都是用瀝青混凝土。其中，最常用的瀝青混凝土有兩種，分別是：AC-13與AC-16兩種型號。用這兩種瀝青混凝土作為高寒地區路面面層的主要鋪設物，其鋪設厚度一般為5厘米。我國的高寒地區具有海拔高、晝夜溫差大、空氣稀薄等特點，因此施工的最佳工期一般在5～10月，這幾個月中晚間溫度極低，7～10月多雨雪天氣對施工工作的連續性帶來一定的影響。

二、高寒地區鋪設面層的材料和控制質量

（一）瀝青。瀝青混凝土中所使用的瀝青是一種改性聚化物瀝青，它是一種SBR類乳膠，施工現場中的所有瀝青都會受到嚴格的質量監管，根據我國有關公路瀝青工程和瀝青混凝土質量監管的有關規定，對瀝青的各項指標進行一一檢查，并使檢測標準達到國家有關規定。

（二）粗集料。選擇用機械設備打碎的石頭用作粗集料，這些碎石的壓碎值一定要控制在27%以下。其中軟石的含量控制在5%以下，泥的含量控制在1%以下。假設用機械設備打碎的石頭原料是含有酸性的巖石，那么在使用前要對其進行處理，經常使用的方法是用水灰漿對其處理，或是在瀝青中摻入防止剝離的藥劑等措施。

（三）細集料。要選用一些干凈、干燥、無雜質的砂石作為細集料、在我國比較干旱的地區一般都有天然豐富的砂石資源，其中細砂、中砂、粗砂在這片區域的分布較廣。如果在天然砂石直徑小于0.075mm的顆粒含量大于3%，那么在施工之前就要用水洗砂工藝。同時，為了使瀝青混凝土更符合要求，砂石的選擇標準應該是2.3～3.0的中砂。

（四）填料。瀝青混凝土中的填充物料是礦粉，所使用的石料必須要磨細并且干凈、干燥、無雜質的憎水性材料，要按照相關要求將礦粉磨細，也就是說礦粉的外表要無塊狀顆粒，外表密度大于2.5g/cm3，水溶性小于1 ，塑性值小于4%，含水量小于1%。

三、瀝青混凝土的材料配比

（一）瀝青混凝土材料配比的設計過程。其設計過程一共分為三個環節：第一個環節為：設計目標的配比，根據瀝青混凝土中各個材料之間的用量比值，按照有關規定進行調配，然后配置的混合料進行馬歇爾實驗，以便確定最佳的設計方案；第二個環節是，設計生產的配比，這個環節工作的主要目標是對每個熱料倉庫的材料進行篩選，以便對確定材料的選取比例，有助于拌和機操作室的應用。在這個環節，為了使各材料保持均衡，要不斷進行調整，并且采用上一個環節中瀝青的最佳比例將其用量控制在±3%，對這三種瀝青進行馬歇爾實驗，從中找出瀝青比例的最佳用量；第三個環節，對瀝青的材料配比進行驗證，經過對生產配比進行試拌，并鋪設在路面上，然后鉆芯取出樣本，對其進行馬歇爾實驗，并對生產配比進行驗證，以便確定生產是最終使用的配比值。

（二）對影響配比的因素進行考慮。對配料的空隙程度要首先考慮，在路面鋪設成型后，路面面層的空隙值一定不能大于6%。面層為I型的瀝青空隙值最佳應控制在3%到6%；然后，由于施工的地方在高寒地區，因此瀝青混凝土的攪拌溫度最好在160℃～170℃之間，加熱礦料的溫度應該控制在180℃～195℃之間，攪拌后的瀝青混凝土的溫度應該控制在165℃～180℃之間。

四、瀝青混凝土離析的施工工藝

（一）離析的形成和危害。離析是瀝青混凝土在運輸、攪拌時所形成的。攪拌后瀝青混凝土在卸載的過程中，每個單位的瀝青混凝土在放到車體表面時，瀝青混凝土的顆粒在下落的瞬間，所受的重力會大于其粘著力，顆粒物將沉淀到貨箱底部，從而是表面物料形成離析。離析會對瀝青混凝土的質量造成嚴重影響，由于瀝青混凝土中部的成分較細膩，路面面層因此沒有礦料的支撐，路面受車輛自身重量的影響產生變形，使路面受到車印的破壞。同時，細料的表面積很大，因此其顆粒物會受到較多瀝青的包裹，這會使瀝青混凝土鋪設在路面后形成較多的空隙，使所出來的瀝青向上涌，出現泛油現象，路面因此比較滑，如果不及時處理，嚴重的會誘發交通事故的發生。

（二）預防離析。首先，由于用瀝青混凝土鋪設的道路在高寒地區，為了使瀝青混凝土攪拌后的溫度最大限度的不受損害，避免由于溫差過大而造成離析現象，所以不能用平原地區瀝青混凝土在施工和運輸過程中保溫的處理方式來進行，在高寒地區對瀝青混凝土進行保溫時一般用棉絮覆蓋其上；然后對瀝青混凝土的鋪設寬度進行嚴格控制，使其最大值不能超過7米。如果超過7米，要在路面的兩側用兩個鋪路機使用熱接縫施工工藝。當路面寬度大于7米時，出現離析現象是不能避免的。最后，使用和研制新的科學技術，例如，目前在美國比較流行的是具有攪拌功能的鋪路車，用這種方式運輸瀝青混凝土是我國今后科研項目的發展方向。

五、瀝青混凝土的碾壓工藝

為了加強瀝青混凝土內部結構的穩定性，減少路面面層的空隙值，確保瀝青混凝土的高密性，需要對瀝青混合料凝土進行碾壓。碾壓是要達到國家有關規定程度，把握好路面空隙值，避免當車輛出現負載時，路面遭到車印的破壞。為了達到這一要求，首先要按照試驗道路的碾壓程度控制路面整體的碾壓度；然后，對碾壓溫度進行控制，這對瀝青混凝土的碾壓質量十分重要。一般在碾壓過程中溫度不會太高，如果溫度太高，稍有不慎溫度就會下降，因此一定要做好瀝青混凝土的保溫工作。同時盡量讓運輸車等鋪路機，不要出現讓鋪路機等運輸車的現象。用瀝青混凝土進行鋪路時，其溫度一般不能小于160℃，剛進行碾壓時，溫度不能小于150℃，碾壓結束后，路面面層溫度不能小于90℃；在路面可以通車時，其面層溫度不能大于45℃。如果由于一些特殊原因，在施工后要立刻對車輛放行，在碾壓結束后溫度沒有達到規定范圍時，可以在瀝青混凝土的面層噴灑酒水，從而達到讓溫度下降的目的，這時才可以對車輛放行。

總結：

綜上所述，高寒地區的瀝青混凝土施工工藝不同于平原地區，它的施工工藝更加復雜，這就要求施工人員在施工過程中有嫻熟的技術，以及高度的責任心，以便使用瀝青混凝土鋪設的高寒地區面層的質量不會出現問題，這對今后西部大開發的順利進行和我國經濟的發展有重要意義。