無添加料瀝青砂路面施工技術研究

摘要：本文主要針對科特底瓦國家公路瀝青砂路面施工技術進行闡述，針對施工的要點及質量控制關鍵點進行總結，從而為國內從事無添加料的瀝青砂路面施工提供經驗。

關鍵詞：瀝青砂 配合比 質量控制

0 引言

瀝青砂路面在我國公路建設中極少使用，因此，我國缺乏瀝青砂施工方面的經驗。科特迪瓦共和國所有道路的面層均采用瀝青砂鋪筑，有著豐富的實踐經驗，因此對我國公路的建設具有一定的指導作用。

1 工程概況

由我公司承建的科特底瓦國130公路全長130km，路面面層厚4cm、7.4m寬瀝青砂雙向單車道和2cm厚瀝青砂路肩。路面基層18cm厚7.6m寬4%水泥穩定紅土礫石；路面底基層20cm厚11.0～12.0m紅土礫石。科特迪瓦共和國位于非洲西部，雨旱季極其分明，屬熱帶草原和沙漠帶氣候，較干燥炎熱，除雨季有陣滂雨造成房屋倒塌等小災外，幾乎沒有臺風、地震、水災等其它自然災害。

2 瀝青砂路面的特點及適用性

①瀝青砂路面具有良好的實用性；

②瀝青砂可以延長原有路面的使用壽命；

③瀝青砂鋪筑面更為合理、經濟、適用、美觀；

④天然砂材料豐富且開采、運輸成本較低，修筑瀝青砂路面是發展瀝青路面的良好途徑；

⑤適合鋪筑瀝青砂面層的道路，可節約造價，降低成本；

⑥瀝青砂面層使用期限較長，在平整度、美觀性、質量方面獨具優勢；

⑦瀝青砂面層的厚度一般2～4cm；

⑧瀝青砂面層下的基層，應采高強度以及剛性和防水性能良好的穩定料基層。

3 瀝青砂的材料要求

瀝青砂混合料是在一定狀態下，將各種粒徑的砂材料和一定比例的瀝青經過充分混合拌制而成。

3.1 砂材料

①瀝青砂用砂可采用天然砂；

②為確保穩定性，選用帶有棱角的砂。通過摻加機制砂的方法提高瀝青砂的穩定性；

③確保砂干凈、無雜物，塑性指數為零，砂當量要大于40，有機物含量低于0.5%；

④砂的級配，表一中、科兩國的砂級配比較，穩定度及孔隙率不符合規定要求如表二所示：

為了確保用砂質量，要求均勻系數在5～20之間（均勻系數=D60/D10，D60為通過率為60的篩孔直徑、D10為通過率為10的篩孔直徑），同時曲度系數在1～3之間（曲度系數=（D30）2/（D10*D60））。

3.2 瀝青

科特迪瓦共和國根據實踐經驗，對瀝青砂的瀝青質量，如表三所示：

3.3 填料

在科特迪瓦，瀝青砂中一般不摻加各類填料，主要原因是：

①不摻加填料的瀝青砂也能達到規范要求；

②不摻加填料的瀝青砂造價要低；

③過多的填料會影響瀝青砂的性能以及使用壽命。

3.4 瀝青砂混合料的技術指標及其要求

在科特迪瓦，通過哈費試驗、馬歇爾試驗對瀝青砂混合料進行檢測，各項技術指標及要求如下：

哈費試驗：①60℃的穩定度>7kN；

②使用天然砂壓實度88%～96%；

③摻加石屑壓實度90%～96%。

馬歇爾試驗：①60℃的穩定度>3kN；

②壓實度>87%。

4 瀝青砂混合料配合比確定方法

對瀝青砂配合比試驗采用哈費試驗和馬歇爾試驗進行對比，瀝青砂混合料級配如表四所示，試驗結果如表五所示：

穩定度：

穩定度是試件在60℃條件下，哈費試驗通過承受縱向壓力破壞而獲得，而馬歇爾試驗通過承受側向壓力破壞而獲得。

砂穩定度標準值：

科特迪瓦：哈費試驗穩定度標準≥7kN；

馬歇爾試驗穩定度標準≥3kN。

中國：哈費試驗標準沒有；

馬歇爾試驗穩定度標準：高速公路、一級公路要求穩定度≥8KN，其他等級公路穩定度≥5KN，人行道、非機動車道穩定度≥3kN。

最佳瀝青用量：

如表5所示，借助哈費試驗得出最佳瀝青外摻用量為7%（內摻6.5%），而通過馬歇爾試驗得出最佳瀝青外摻用量為7.3（內摻6.8%）。

空隙率：

在同為6.8%外摻瀝青用量的前提下，哈費試驗的空隙率為9.3%，馬歇爾試驗的孔隙率為10.0%。

富度模數指標：

在法國及非洲法語國家，借助富度模數用來鑒定瀝青砂混合料質量，表示瀝青混合料中瀝青膜的厚度。計算方式為：瀝青膜的厚度等于瀝青用量（重量百分比）與集料比表面積（m2/kg）的5次根的比值。在科特迪瓦，瀝青砂的富度模數在3.5～4.0之間。

5 瀝青砂面層施工質量檢驗及缺陷分析

①質量檢驗

檢查內容涉及瀝青含量、混合料溫度、厚度、表觀等。

②攤鋪中的質量缺陷及防治對策

質量缺陷有：厚度不均勻、平整度差出現臺階、混合料離析、裂紋、拉溝等。

防止對策：

a對基層砼路面在其凹陷處預先鋪上一層混合料，并予以壓實。

b調整厚度調節器使之與速度相匹配。

c確保熨平板地面完整。

d確保混合料質量穩定。

e施工溫度控制在130～145℃之間。

③為了提高路面平整度，攤鋪作業要連續穩定。

④混合料未壓實之前，任何人員不得踩踏。

6 瀝青砂的壓實

6.1 碾壓質量

通過壓實進而提高瀝青混合料的強度、穩定性及抗疲勞特性。壓實工作主要涉及碾壓機械的選型與組合、壓實溫度、速度、遍數、壓實方式的確定及特殊路段的壓實。

6.2 應注意的其它問題

在碾壓過程中，確保正常的碾壓溫度范圍，壓路機就要緊跟攤鋪機。壓路機作業中，驅動輪靠近攤鋪機，減少波紋熱裂縫，靜壓中，確保壓路機滾輪濕潤。

6.3 壓實的關鍵技術

①碾壓溫度：普通瀝青混合料的初壓溫度不低于130℃。

②選擇合理的振頻和振幅：振動壓路機的振頻在35～50Hz之間，瀝青的振幅在0.3～0.8mm間選擇。

③根據瀝青混合料的特性選擇壓實方式。

7 結束語

本文針對科特底瓦國家130公路瀝青砂路面施工過程技術質量控制，針對無添加料的2～4cm瀝青砂面層進行施工技術研究，總結了適合缺少石料的施工區域瀝青砂的施工技術經驗，為國內從事瀝青砂施工提供了較熟練的技術經驗。

參考文獻：

[1]JTGF40-2004.公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2]科特迪瓦國家瀝青路面施工技術標準[S].

[3]陳尚鐸.科特迪瓦的瀝青砂路面施工經驗[J].國外公路，1988（04）.