優質石灰巖在瀝青路面的應用

張美金

(貴州省交通科學研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550008)

0 引言

在高速公路的建設中，為滿足集料與瀝青的粘附性，防止瀝青路面水損害，許多工程采用石灰巖作為瀝青混合料的集料。集料在瀝青混合料總質量中的比例約95%。集料的性能好壞直接影響著瀝青路面的強度、抗滑性、耐久性和整體性。尤其是瀝青路面表面層需要直接承受汽車荷載，環境條件也更為嚴酷，因此需要使用比中、下面層更好的集料。

1 石灰巖簡介

石灰巖屬沉積巖的一種，也是一種碳酸鹽巖，廣泛分布在貴州。石灰巖的主要成份是方解石，部分情況下也含有白云石、粘土礦物和碎屑礦物。石灰巖硬度不大，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅和褐紅等幾種顏色，結構較為復雜。石灰巖主要是在淺海的環境下形成的，按成因可分為粒屑石灰巖（流水搬運、沉積形成）、生物骨架石灰巖和化學生物化學石灰巖；按結構構造可分為竹葉狀灰巖、狀灰巖和團塊狀灰巖等（見圖1）。石灰巖巖性均一、易于開采加工，是一種用途很廣的建筑石料。石灰巖是燒制石灰和水泥的主要原料，是煉鐵和煉鋼的熔劑。

圖1 石灰巖結構圖

2 石灰巖瀝青路面的優點

瀝青混合料的剝離是瀝青路面常見的破壞現象之一，同時也是我國瀝青路面水災害的一種主要形式。剝離指瀝青從集料表面脫離，使瀝青失去對集料的粘結作用，進而導致瀝青路面的破壞。經研究表明：導致瀝青從集料表面脫落的原因很多，但是其中的內因主要是集料性質和瀝青性質，外因主要是瀝青混合料性質和外界環境。關鍵在于對瀝青混合料剝離影響因素進行全面的分析，提出相應防治措施。在通常情況下，石灰巖等與瀝青的粘附性很好。

我國高速公路瀝青路面一般都采用石灰巖等堿性或者中性石料（見圖2），它與瀝青的粘附性比較好，不需要采用抗剝離措施。

圖2 石灰巖瀝青路面

3 石灰巖在瀝青路面的應用

3.1 石灰巖混合料的拌合

采用邊寧霍夫4000型間歇式瀝青拌合機拌合，試驗段實際產量每盤拌3.2t。拌料前應對拌合設備及配套設備進行檢查，確保各種儀表處于正常的工作狀態。熱料倉振動篩采用20～30mm、11～20mm、6～11mm、4～6mm和0～4mm五檔篩網，并提前對計量裝置進行校核，保證混合料中瀝青用量及集料的允許偏差符合《技術規范》的要求。石灰巖等集料應設置防雨棚儲存。熱瀝青罐與拌合樓的瀝青存儲箱連通，瀝青采用導熱油加熱，瀝青加熱溫度應為155～165℃、礦料加熱溫度應為165～195℃，瀝青混合料出料溫度應為145～165℃。瀝青混合料拌合時間應以混合料拌合均勻，所有礦料顆粒全部裹覆瀝青為準。拌合加料次序為集料—瀝青—礦粉，干拌時間2～3s，濕拌時間約43～50s，從加料到出料每盤總生產時間不宜少于45s。

3.2 石灰巖瀝青混合料的運輸

采用大噸位自卸汽車裝料，裝料前檢查車輛各部位運轉是否正常。車輛應干凈，以免將污物帶入鋪筑現場。在拌合機旁設高臺用噴霧器向車廂側板和底板噴灑1∶3（柴油∶水）的油水混合物。為防止多余的油水混合物聚集在車廂內，灑隔離劑后需讓自卸車貨箱升起一次。自卸車在拌合機出料口裝瀝青混合料，每接一盤要挪動一下車位，以減少粗細集料的離析現象。同時車廂裝載量應前后左右基本均勻。為防止運料車表面混合料溫度降低，所有的運料車在運輸過程中都必須加蓋帆布蓬布。自卸車在運送混合料過程中不能隨意停歇，按要求到達鋪筑工地后，要憑運料單接收，還要接受前場質檢員對所運混合料的溫度和外觀質量的檢查，并聽從前場施工管理人員的指揮。運料車與攤鋪機恰到好處地配合，必須防止料車撞擊攤鋪機或將料灑到中面層上。運料車應在攤銷機前0.10m到0.20m處停住并掛空檔。卸料過程中由攤鋪機推動汽車同步前進，卸料完畢后，即駛離攤鋪機。

3.3 石灰巖瀝青混合料的攤鋪

攤鋪前必須將工作面清掃干凈，如用水沖，必須曬干后進行攤鋪作業。混合料采用兩臺ABG423梯隊攤鋪機，在攤鋪前檢查確認下封層和下面層的質量，質量不合格時，不得進行鋪筑作業。攤鋪機應調整到最佳狀態，使鋪面均勻一致，不得出現離析現象。攤鋪機上安裝可自動調節厚度及找平的裝置，中面層攤鋪采用自動找平基準裝置。攤鋪機的攤鋪速度調節至與供料、壓實速度相平衡，保證連續不斷均衡攤鋪，中間不停頓。瀝青混合料攤鋪溫度應大于140℃，混合料溫度在卡車卸料到攤鋪機上時測量。當路表溫度低于15℃時，不攤鋪瀝青路面混合料。瀝青路面的松鋪系數根據試鋪段確定，攤鋪過程中應隨時檢查攤鋪層厚度及路拱橫坡，達不到要求時，立刻進行調整。

3.4 石灰巖瀝青混合料的碾壓

碾壓輪在碾壓過程中應保持清潔，粘輪時應立即清除混合料。當鋼輪采用噴水方式時，應控制噴水量且成霧狀，不得漫流，以防石灰巖混合料降溫過快。膠輪壓路機碾壓時為避免粘輪嚴重，施工人員應及時跟上涂擦，保證膠輪潔凈光滑。膠輪采用菜油、豆油或地溝油涂擦。

路面攤鋪應采用兩種組合方式，碾壓工藝如表1所示。

表1 壓實機械組合和碾壓溫度

初壓用2臺DD110（英格索蘭）雙鋼輪碾壓機碾壓，碾壓遍數一般為1～2遍，初壓溫度不低于150℃，速度為1.5～2km／h，應緊跟攤鋪機進行。初壓完成后立即進行復壓，復壓采用2臺DD130壓路機，碾壓遍數為2～3遍，碾壓速度3.5～4.5km／h。終壓采用VSH－150雙鋼輪壓路機，碾壓遍數不少于2遍，直至無輪跡為止，碾壓速度2～3km／h，碾壓終了溫度不低于100℃。碾壓時應將驅動輪面向攤鋪機，從兩側向路中心或由低向高碾壓，相鄰碾壓帶應重疊15～20cm輪寬，一來一去壓完半幅為一遍。壓路機不得在未碾壓成型并冷卻的路段上轉向、調頭、急剎車或停車等候，振動壓路機在倒車或停止前應先關閉振動，避免混合料形成鼓包。初壓、復壓和終壓段落設置明顯標志便于司機辨認，對碾壓順序、遍數及碾壓溫度設專人指揮檢查。對壓路機無法壓實的橋梁、擋墻等構造物的接頭、拐彎死角及某些路邊緣等局部地區，采用振動平板夯板壓實。

3.5 施工縫處理

接縫必須緊密、連接平順，不得產生明顯的接縫離析。上、下層的縱縫應錯開150mm（熱接縫）或300～400mm（冷接縫）以上。相鄰兩幅及上、下層的橫向接縫均應錯位1m以上。接縫施工應用3m直尺檢查，確保平整度符合要求。

接縫分為三種方式：斜接縫、階梯接縫和平接縫。斜接縫搭接長度與厚度有關，宜為40～80cm。搭接處應灑少量瀝青，較細混合料進行充分壓實；階梯型接縫需灑秥層油，搭接長度不宜小于3m；平接縫施工時在接縫部位鋪設等同高度的方鋼，以便下次施工接縫時拆除利用。拆除部位應噴灑秥層油，壓路機先橫向碾壓再縱向碾壓使其成為一體。

4 結語

使用石灰巖能預防瀝青混凝土路面的早期水損害，有效地提高路面的使用性能，延長路面的使用壽命，減少以后的維護費用，這必然會大大推動石灰巖等集料在瀝青混凝土路面中的大規模應用，具有重大的經濟效益和社會價值。使用取材廣泛的石灰巖具有降低工程造價、加快工程建設周期有積極意義。希望本文可以為石灰巖類集料在其他地區的公路建設中應用提供經驗和借鑒。

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