Superpave瀝青路面施工工藝及質量控制要點

賀 慧

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

Superpave瀝青路面施工工藝及質量控制要點

賀 慧

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

對施工準備、材料運輸、混合料生產等Superpave瀝青路面的施工工藝進行了詳細闡述，并說明了路面施工質量控制的要點，指出Superpave瀝青路面克服了傳統(tǒng)路面的缺陷，路用性能優(yōu)越，具有顯著的經濟效益和社會效益。

Superpave路面，混合料，控制，質量

0 引言

在我國，近年來修筑的瀝青路面早期損害問題突出，很多路面在通車2年內就出現(xiàn)了車轍、推移、坑槽等病害，路面使用性能大幅下降。因此，結合我國的氣候特點、行車方式等因素，解決瀝青路面的核心技術難題，是交通行業(yè)必須解決的問題。

Superpave瀝青混合料是美國戰(zhàn)略公路研究計劃成果之一。Superpave，英文全稱為superior performing asphalt pavement，中文名為高性能瀝青路面。Superpave技術體系對原材料技術標準，混合料設計方法和性能分析提出了革新的觀點，解決了早期病害問題，特別是常見的車轍和水損害。

在美國，Superpave技術得到了大力的推廣和應用。在2001年，82%的熱拌瀝青混合料采用了Superpave混合料設計和施工。20世紀90年代，我國在充分吸取Superpave技術的新思想、新方法的基礎上，提出了一整套道路瀝青及瀝青混合料的新指標。同時，進行推廣和應用Superpave路面。Superpave瀝青路面比傳統(tǒng)的馬歇爾設計的路面的路用性能顯著優(yōu)越，受到了廣泛歡迎。

1 傳統(tǒng)瀝青混合料設計方法

在我國，大多數(shù)道路混合料設計上采用馬歇爾混合料設計法和維姆混合料設計法。

馬歇爾法是通過室內試驗，進行穩(wěn)定度/流值與密實度/孔隙率分析，提出適合的瀝青混合料。在使用該法時，設備便于攜帶，適用于進行遠距離的質量控制管理。但是該法難以模擬實際路面形成的混合料壓密狀況，不足以評估其抗剪強度，使得其難以保證混合料的抗車轍能力。

維姆法也需進行密實度/孔隙率和穩(wěn)定度的分析，對混合料抵抗因水的存在而引起膨脹的力也予確定，能夠較好地模擬實際路面的壓密特性。但試驗設備昂貴且攜帶不方便，混合料體積特性沒有作為常規(guī)確定。

傳統(tǒng)的瀝青混合料設計方法，由于材料的技術指標體系與路用性能相關性不夠，使得混合料難以滿足重載、多雨環(huán)境，易發(fā)生損壞，發(fā)生路面病害，且施工設備與工藝難以滿足高速路重載的運營條件，缺乏有效的質量控制技術標準。

Superpave瀝青混合料設計法是一種全新的瀝青混合料設計法，包含瀝青結合料規(guī)范，瀝青混合料體積設計方法，計算機軟件及相關的使用設備、試驗方法和標準。根據(jù)路面使用的氣候和設計交通量，充分考慮溫度對路面的影響，不產生過量車轍，在常溫范圍內控制疲勞開裂。

2 Superpave瀝青路面施工工藝

與AC型混合料相比，Superpave混合料中間料偏多，混合料更均勻，不易離析，瀝青用量低0.1%～0.2%，混合料旋轉壓實設計孔隙率為4%，其馬歇爾孔隙率約為5%，單價與AC相當，不增加任何造價。

瀝青路面施工過程中，施工質量的控制是實現(xiàn)設計要求的最重要環(huán)節(jié)。

1)施工準備。

在施工前，基層應平整(見圖1)、表面清潔、無浮土，機械設備到位，瀝青拌和樓，冷料倉數(shù)量適宜，配備良好的溫控系統(tǒng)、熱貯料倉和二級除塵裝置等，并配備相應的計算機及打印設備。

2)原材料堆放與裝運。

原材料堆放時，場地應清潔硬化，排水順暢，防止泥土污染集料。場地應具有良好的防止集料混摻措施，不同料堆必須分隔儲存(見圖2)，防止交叉污染。

原材料堆放方式可分為小料堆卸料(見圖3a))，斜坡式分層堆料(見圖3b))和水平分層堆料(見圖3c))三種，根據(jù)材料屬性，施工場地等因素，選擇合適的堆放方式。

3)混合料生產和質量控制。

混合料生產的主要工序有集料供給、烘干和加熱，集料二次篩分，瀝青加熱、瀝青與集料的計量和拌和。

冷料倉供料比例應根據(jù)目標配合比設計結果確定。Superpave混合料與常規(guī)混合料的主要區(qū)別是，通常的AC型瀝青混合料粗料、細料用量較大，中間粒徑用量較少。Superpave瀝青混合料用料比較均衡，各冷料倉的用料比例比較均衡，更有利于進行計量和控制。冷料倉數(shù)量不少于5個～6個，設置的隔板高度不低于50 cm(見圖4)，宜設置防雨棚。

集料烘干和加熱時，集料在滾筒中的加熱溫度控制是關鍵。混合料的拌和溫度最主要取決于集料溫度，集料加熱溫度的控制直接影響著Superpave瀝青混合料的質量。

混合料拌和時，主要包括干拌和濕拌兩部分。先添加集料和礦粉，干拌3 s～5 s，然后噴入瀝青，濕拌30 s～35 s，以確保混合料均勻一致、無花白料。整個拌和周期控制在45 s～50 s為宜，否則，拌和時間過長會造成瀝青氧化和老化，降低混合料的耐久性。

不同類型的瀝青混合料拌和溫度有所差異。表1的混合料拌和溫度控制標準僅供參考。

表1 混合料拌和溫度控制標準 ℃

4)混合料運輸。

采用載重量在20 t以上的自卸汽車，車廂應清潔、干凈，具備良好的保溫措施。運輸能力應與混合料生產和攤鋪速度相協(xié)調。運輸途中，在車廂頂部加蓋油布和棉被(見圖5)，用以保溫、防雨、防污染。裝料后，檢測混合料出料溫度；到攤鋪地點后，檢查到場溫度。卸料時，運輸車不得碰撞攤鋪機。為減少卸料過程中的級配離析，盡可能的一次性卸料。

5)混合料攤鋪，見圖6。

由于Superpave瀝青混合料采用的是高溫碾壓，宜采用兩臺以上攤鋪機組成梯隊作業(yè)，相鄰攤鋪機之間的距離不能過長，控制在5 m～15 m為宜。松鋪系數(shù)控制在1.15～1.3之間為宜。攤鋪過程中，隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡等。

重交通瀝青混合料攤鋪溫度宜大于140 ℃，改性瀝青混合料宜大于150 ℃。路表溫度低于15 ℃時，不宜進行攤鋪作業(yè)。

6)混合料碾壓，見圖7。

Superpave瀝青混合料屬于骨架嵌擠型級配類型，骨架性強、較難壓實，需在高溫時進行碾壓，這是其與常規(guī)瀝青混合料施工最大的區(qū)別，其他與常規(guī)瀝青混合料施工相同。

高性能瀝青路面碾壓的原則是“緊跟、慢壓”，包括初壓、復壓、終壓三個階段。初壓一般采用兩臺雙鋼輪振動壓路機，緊隨攤鋪機碾壓。復壓時，采用2臺～3臺大噸位輪胎壓路機，達到設計的壓實度，并無顯著輪跡。終壓宜選用雙鋼輪壓路機采用靜壓方式進行。

7)接縫處理。

縱向接縫采用熱接縫進行處理。橫向施工縫采用平接縫，切縫時間宜在混合料尚未冷卻結硬之前進行，應保證接縫平順、緊密。

3 Superpave瀝青路面質量控制

Superpave瀝青路面質量控制主要包括三部分，分別是原材料質量控制、瀝青混合料質量控制和瀝青路面質量控制。

1)原材料質量控制。

材料穩(wěn)定性至關重要。施工前及施工過程中，對照質量要求對原材料進行檢查。特別是材料來源或規(guī)格變化時，必須對材料來源、材料質量、數(shù)量、供應計劃、材料場堆放及儲存條件等進行檢查。

2)瀝青混合料質量控制。

為了確保混合料施工質量，瀝青混合料的生產質量控制應與設計相匹配。Superpave瀝青混合料質量主要包括兩部分，一是瀝青混合料級配組成，二是瀝青混合料體積性質指標。混合料質量控制主要目的就是保證瀝青混合料油石比、級配以及體積指標均滿足要求。還包括混合料出料溫度、攤鋪溫度以及混合料外觀情況。

3)瀝青路面現(xiàn)場質量控制。

施工現(xiàn)場檢測的指標很多，如壓實度、高程、平整度、厚度、滲水系數(shù)等。壓實度和路面滲水系數(shù)是決定瀝青路面質量的兩個重要指標。建議對壓實度采用馬氏壓實度和理論壓實度“雙控”，將路面滲水系數(shù)提到很高的位置。

4 結語

傳統(tǒng)的馬歇爾設計法缺乏靈活性，Superpave設計法采用旋轉壓實儀成型試件更接近現(xiàn)場的壓實過程，具有開放性，符合實際情況，增加了混合料短期老化，使壓實和孔隙率計算更為符合實際。在施工工藝上，沒有任何特殊要求，其工序與AC類混合料相同。

在我國，在江蘇、廣東等省市，進行了Superpave路面的推廣和應用。經過對Superpave路面的長期觀測， Superpave路面的抗車轍能力要顯著好于AC型結構,基本無水損害，路面性能優(yōu)越。

在我國推廣和應用Superpave路面，可有效解決瀝青路面早期損壞問題，有效節(jié)約養(yǎng)護資金，具有顯著的經濟效益和社會效益。

[1] 曾 輝.Superpave混合料設計與施工技術[Z].2014.

[2] 王忠貴，劉 明.淺談Superpave型瀝青路面施工[J].中國科技財富，2010(4)：46.

[3] 關良勇，朱曉龍.Superpave瀝青路面施工控制要點淺析[J].中國水運(下半月)，2009(11)：26-28.

On construction craft of Superpave asphalt roadbed and its quality control points

He Hui

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper illustrates the construction craft of Superpave asphalt roadbed from the construction preparation, material transportation, and mixer production, indicates the key points for the roadbed construction quality craft, and points out the Superpave asphalt pavement overcomes the defects in traditional roadbeds with better traffic performance and obvious economic and social benefits.

Superpave roadbed, mixture, control, quality

2015-02-27

賀 慧(1978- )，女，工程師

1009-6825(2015)13-0156-03

U416.217

A