臨海高等級公路南通段改性瀝青上面層精細化施工控制技術

馬立學

（南通市交通工程質量監督處，江蘇 南通 226001）

0 引言

為了更好地提高路面質量和保證后期的路用性能，南通市交通工程質量監督處針對臨海公路特殊的地理情況，從原材料的進場、拌和樓的生產、料車的覆蓋運輸、現場黏層油的灑布、現場攤鋪、現場碾壓和碾壓完成后成品保護等幾個方面，研究了如何在改性瀝青上面層實際施工過程中抓住細節，提高質量，為全面實現創優目標奠定基礎。

1 原材料的控制

為加強原材料的質量管理，規范原材料采購、加工、運輸、堆放、使用等環節質量行為，從源頭上控制瀝青路面質量，根據國家、交通運輸部相關標準、規范、規程等相關要求，結合本項目的實際情況，分別從以下方面對進場原材料的質量進行控制。

1.1 原材料采購

瀝青面層所用集料須進行料源實地考察，檢查石料儲量與加工工藝、集料規格等，經試驗判定材質優劣，決定取舍。要求施工單位派駐專人進駐宕口進行料源質量管理，監理單位派人進駐宕口監理。瀝青原材料采購參照集料料源考察方式進行。

1.2 加工及質量控制

瀝青上面層用粗集料須采用反擊式破碎機加工的碎石，不得采用顎式單機加工的碎石，同時在生產過程中要采取除塵措施，材料堆放場地應進行水泥混凝土硬化，并及時灑水潤濕。同種石質必須采用同型號破碎設備生產的碎石。加工碎石的篩孔尺寸，必須與瀝青拌和樓的熱料倉篩孔尺寸相對應，做到“不溢料或少溢料”。同時做好以下料源控制工作。

（1）控制含泥量。下雨天和雨后2d不能開山炸石加工生產；開山片石必須嚴格剝除泥塊，嚴禁含泥的片石進入碎石機喂料口；碎石廠喂料平臺必須用水泥混凝土硬化；碎石機必須振動喂料，確保排渣口處的皮帶運輸正常。

（2）控制粉塵含量。碎石廠必須添置除塵設備并保證其正常工作，定期檢查和清空除塵管道和除塵布袋，防止粉塵堵塞影響除塵效果。

（3）控制雜巖含量。對于白色的石英巖等酸性集料、黃色的水銹巖和風化巖等劣質巖石、碳黑色的煤矸石等必須剔除，不得進入喂料口。加強對毛石中風化石及方解石含量的控制，確保進入工程現場原材料質量。

（4）材料分規格堆放，不得混堆。

（5）定期檢查篩網和夯錘，發現問題要及時更換。

（6）SBS改性瀝青生產過程中施工、監理單位應派人駐廠進行質量控制，監控SBS改性瀝青生產流程，按照規定進行取樣檢測。瀝青在現場貯罐中的貯存期不宜超過3d，不得超過5d，瀝青儲存溫度不宜高于150℃。儲存超過3d或反復加熱的瀝青使用前必須進行全套指標檢驗，質量不符合要求的不得使用。臨海高等級公路上面層使用的瀝青為改性瀝青，其各項控制指標見表1。

表1 改性瀝青技術要求

表1 （續）

2 上面層改性瀝青混合料配合比設計

2.1 目標配合比設計

室內目標配合比設計方法參考美國Superpave瀝青混合料設計標準（AI—SP2）進行，并依據我國《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2004）的要求進行馬歇爾試驗，提供Sup13室內配合比的馬歇爾試驗技術數據。

改性瀝青上面層目標配合比設計結果見表2、表3。

表2 Sup13改性瀝青上面層混合料目標設計級配設計結果

表3 Sup13改性瀝青上面層設計瀝青用量驗證試驗結果

2.2 生產配合比的調試

在進行生產配合比調試前，對冷料進行了重新篩分，以驗證目標配合比篩分結果的代表性以及集料級配的穩定性，驗證目標配合比的最佳瀝青用量及最佳瀝青用量時瀝青混合料的體積指標。然后根據目標配比集料比例進行拌和樓生產配比熱料倉篩分（見表4），確定熱料倉比例。

表4 熱料倉篩分結果

按照篩分結果進行生產級配調試，結果見表5、圖1。

表5 生產配合比級配設計結果

圖1 生產配合比設計級配曲線

根據目標配合比設計結果，分別用4.7%、5.0%、5.3%的瀝青用量進行旋轉壓實試驗，壓實次數設定在N設計=100次。試驗結果見表6、圖2。

表6 三種瀝青用量的瀝青混合料體積性質

圖2 瀝青混合料Superpave體積指標與瀝青用量關系圖

根據旋轉壓實試驗結果，結合《臨海高等級公路高性能瀝青路面SBS改性瀝青Superpave—13上面層施工指導意見》（以下簡稱《指導意見》）要求，允許生產配合比確定的最佳瀝青用量與目標配合比確定的最佳瀝青用量之差不超過0.2%，確定最佳瀝青用量為5.0%（油石比為5.26%）。

為了保證混合料的質量，在原材料沒有出現明顯變化的情況下，嚴禁施工單位拌和樓操作手私自對熱料倉比例、瀝青用量進行調整。如果有特殊情況應及時與技術服務人員以及現場監理聯系，根據實際情況進行微調。每日生產必須有施工單位試驗室出具的配合比單據作為配合比的實施依據，并保存每日的配合比單。

3 混合料的運輸和覆蓋

在正常施工過程中，料車的運輸和覆蓋是承接后場生產與前場施工的橋梁。為了確保前后場銜接順暢保證前場的連續均勻攤鋪，施工單位應根據拌和樓的實際生產能力，攤鋪點與拌和樓場地距離以及現場攤鋪的速度，選擇車輛數量。在運輸過程中應注意以下方面：

（1）將植物油與水的混合物以噴霧狀均勻噴灑于運料車內部；噴灑量要適中，混合料不與料車相黏附為宜；

（2）裝料時應按照“前、后、中”的順序均勻進行；

（3）出場前進行混合料溫度的測試，滿足要求后方可批準運至前場攤鋪；

（4）料車在運輸過程和正常攤鋪過程中應采取篷布覆蓋保溫措施。

4 攤鋪前黏結層的灑布

在鋪筑瀝青上面層時，為了保證上下層之間的黏結，施工單位應認真做好下面層的的清掃工作；根據水穩與瀝青下面層之間的下封層，瀝青下面層與上面層之間的黏層，就灑布方式和性質的不同分別提出了相應的要求。

根據《指導意見》要求，在上面層鋪筑前，對于瀝青上、下面層的黏結層的撒布，提出如下要求和注意事項。

（1）檢查下面層的工程質量和與基層的黏結性，對下面層局部質量缺陷（例如嚴重離析和開裂以及油污造成松散等）應按規定進行修復。

（2）對下面層表面浮動混合料應掃至路面以外，表面雜物亦清掃干凈。灰塵應提前沖洗，風吹干凈。

（3）鋪筑上面層前，對下面層表面應進行徹底清掃，清除紋槽內泥土雜物，風干后均勻噴灑黏層改性乳化瀝青。黏層改性乳化瀝青灑布量一般為0.4～0.5L/m2（純瀝青用量0.2～0.3L/m2），黏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，不黏車輪時才可攤鋪上面層。

5 現場攤鋪

現場的攤鋪質量在很大程度上決定了路面的質量。為了提高路面的整體質量和鋪筑完成后的路面行車舒適性，根據臨海高等級公路的特殊施工環境，提出了幾個方面的施工要求和在施工過程中提高路面平整度的注意事項。

5.1 攤鋪要求

（1）連續穩定地攤鋪，是提高路面平整度的最主要措施。攤鋪機的攤鋪速度應根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度，按2～4m/min予以調整選擇，做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不應任意快速攤鋪幾分鐘，然后再停下來等下一車料。午飯應分批輪換交替進行，切忌停鋪用餐。爭取做到每天收工停機一次。

（2）用機械攤鋪的混合料未壓實前，施工人員不得進入踩踏。一般不用人工不斷地整修，只有在特殊情況下，如局部離析，需在現場主管人員的指導下，允許人工找補或更換混合料，缺陷較嚴重時應予鏟除，并調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。

（3）改性瀝青混合料上面層宜用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度。兩臺攤鋪機攤鋪層的縱向接縫，應采用斜接縫，避免出現縫痕。兩臺攤鋪機距離不應超過8m。

（4）攤鋪機應調整到最佳工作狀態，調好螺旋布料器兩端的自動料位器，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉速相匹配。螺旋布料器內混合料表面以略高于螺旋布料器2/3為度，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內保持一致，避免攤鋪層出現離析現象。

（5）檢測松鋪厚度是否符合規定，以便隨時進行調整。攤前熨平板應預熱至規定溫度。攤鋪機熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

（6）積極采取相應措施，盡量做到攤鋪機不攏料，以減小面層離析。

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

5.2 攤鋪過程中提高路面平整度的措施

（1）及時清掃運輸車輛在攤鋪卸料過程中灑落的混合料，避免攤鋪機履帶行駛在混合料上，對攤鋪機產生波動；

（2）及時清掃平衡梁底部混合料，避免造成平衡梁感應器產生波動（混合料散落后降溫很快，攤鋪后壓實均勻性不一致也是造成平整度偏大的原因之一，就此技術服務單位對此提出了相應的要求）；

（3）根據拌和樓的生產能力制定現場攤鋪速度，保證現場均勻連續攤鋪，避免在運輸車換車之間存在停機等待狀態；

（4）在攤鋪過程中保證攤鋪機的自身夯錘在合理范圍的同時，作為提高初步壓實效果和保證后期平整度的攤鋪機熨平板夯錘也務必打開。

6 現場碾壓

碾壓階段，精良的碾壓設備和合理的碾壓組合是路面壓實的重要保證。根據臨海高等級公路結構層次的特殊性，Superpave結構路面形式對碾壓提出了更高的要求。針對臨海地區風力較大，表面溫度下降過快的情況，結合相關要求，臨海高等級公路的路面碾壓應注意以下方面。

（1）瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層質量的重要環節，應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。為保證壓實度和平整度，初壓應在混合料不產生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進行。

（2）壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而有所不同，根據《指導意見》和試鋪評審會制定的要求進行碾壓。壓路機碾壓速度見表7。

表7 壓路機碾壓速度

（3）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。

（4）在碾壓當天，尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不得停放壓路機或其他車輛，并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青層面上。

（5）要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志，便于司機辯認。對松鋪厚度、碾壓順序、壓路機組合、碾壓遍數、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗管理和檢查，使面層做到既不漏壓也不超壓。改性瀝青上面層試鋪確定的碾壓方案見表8。

表8 改性瀝青上面層試鋪確定的碾壓方案

（6）應向壓路機輪上噴灑或涂刷含有隔離劑的水溶液，噴灑應呈霧狀，數量以不黏輪為度。禁止使用含有柴油或機油的水混合液。

（7）壓實完成12h后，方能允許施工車輛通行；在特殊段落，必須在終壓結束后，進行灑水降溫后才能讓車輛通行。

7 施工接縫的處理

在施工過程中，為了避免影響后期的行車舒適性，在接縫處理上進行了妥善的考慮。對于縱向施工縫和橫向施工縫分別做出了相關的要求。

（1）縱向施工縫

采用兩臺攤鋪機成梯隊聯合攤鋪方式的縱向接縫，應采用斜接縫。在前部已攤鋪混合料部分留下10～20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面，并有20cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消除縫跡。如果兩臺攤鋪機相隔距離較短，也可做一次碾壓。

（2）橫向施工縫

橫向施工縫全部采用平接縫。用3m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，用鋸縫機割齊后鏟除；繼續攤鋪時，應將攤鋪層鋸切時留下的灰漿擦洗干凈，涂上少量黏層瀝青，攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪；碾壓時先在新鋪層上距離橫縫約15cm處用鋼筒式壓路機進行橫向壓實，然后再從新鋪層上逐漸移向先鋪路面。

8 施工完成后的路面保護

在經過一系列的后場控制、現場攤鋪、碾壓完成后路面的保護至關重要。由于臨海高等級公路的施工未采用全封閉的施工，瀝青面層鋪筑完成后，車流量逐步擴大，附屬設施的施工等都對路面造成了一定的影響。交通工程質量監督處建議在施工完后的路面實行“誰污染、誰治理”的方針，保證整體路面的美觀。

9 成果體現

臨海路東段工程竣工驗收檢測結果如下：

（1）厚度、壓實度：各檢測85點，合格率均為100%；

（2）彎沉：檢測3 028點，全線彎沉代表值為4.0（0.01mm），結果均滿足設計要求；

（3）滲水系數：檢測74處，全線總平均值為20.0mL/min，合格率為100%；

（4）寬度：檢測60點，合格率為100%；

（5）橫坡度：檢測80點，合格率為96.2%；

（6）平整度：檢測1 576測區，IRI總平均值為1.13m/km，合格率為99.1%；

（7）抗滑性能：摩擦系數指標檢測74點，全線摩擦系數平均值為77.4BPN，合格率為100%；構造深度指標檢測74點，全線構造深度平均值為0.73mm，合格率為97.3%。

10 結語

臨海高等級公路是特殊的高等級公路，對于交通工程質量監督處、監理、檢測、技術服務、施工等參與者而言都是一個嚴峻的挑戰。此次制定的關于瀝青面層的精細化施工細則，是為了在良好的施工基礎上更好地提高路面的質量和后期的行車舒適性。實踐證明，該工程精細化施工效果良好。

[1] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[2] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].