巖瀝青在高速公路試驗段中的應用

徐菲　趙學勤

摘 要：巖瀝青是石油在天然環境的各種因素綜合作用下生成的瀝青類物質，用于改性基質瀝青可提高其路用性能，在國外路面工程得到了廣泛的應用。研究表明，巖瀝青本身可以直接作為一種低成本的替代SBS的直接改性技術。因為相似相容原理，巖瀝青與石油瀝青的相溶性很好，可直接投放使用，且巖瀝青單價低，特別是在石油瀝青、SBS改性劑不斷漲價的背景下，巖瀝青可起到替代一部分石油瀝青并同時改性的作用，在“一舉兩得”的同時大大降低改性成本。結合巖瀝青在某高速公路試驗段中的實際應用，對試驗段瀝青混合料目標配合比設計結果進行了簡要分析，重點介紹了現場施工時的質量控制措施并對試驗段質量進行了評價。

關鍵詞：巖瀝青；目標配合比；施工質量控制；現場檢測

一、配合比設計

1.原材料

（1）粗集料采用5-10mm，10-15mm石灰巖集料及石屑，細集料采用砂，填料采用石灰巖礦粉。

（2）普通瀝青采用重交A級70號重交瀝青。

（3）巖瀝青采用KLT-80巖瀝青。

2.目標配合比設計與驗證

巖瀝青改性瀝青混合料目標配合比合成級配見表1。

室內試驗巖瀝青添加方法：先將巖瀝青和熱集料干拌60s，以使巖瀝青均勻分散在礦料中為準，然后將瀝青按照預定用量加入，拌和90s；最后加入礦粉，再拌和90s。室內試驗的拌和溫度在170℃～180℃之間。油石比采用4.5%，巖瀝青添加劑中的純瀝青取代15%瀝青。巖瀝青改性瀝青混合料性能檢測結果如表2所示。

二、試驗路鋪筑

1.粘層施工

①用灑布車向銑刨后路表均勻灑布粘層油，噴灑量不少于1.0L/m2。

②噴灑時須呈均勻霧狀，不得漏灑、過灑，噴灑量不足時應補灑。

③人工用改性乳化瀝青均勻涂刷側壁，厚度為1～2mm。

④罩面前粘層油需要完全破乳，不得粘輪。

⑤破乳后，應及時鋪筑混合料，避免粘層污染。

2.拌和

①瀝青混合料必須在瀝青拌和廠（場、站）采用間歇式拌和機械拌制，設備拌和過程中具備逐盤采集、打印功能。

②嚴格按生產配合比控制各種原材料的用量比例及瀝青用量，計量設備準確并運轉正常。

③嚴格控制礦料、瀝青的加熱溫度，保持混合料的出料溫度穩定、均勻，石料的加熱溫度應控制在180℃～190℃；瀝青的加熱溫度應控制在160℃～170℃；混合料出廠溫度應控制在170℃～185℃，超過195℃應廢棄[1]。

④車轍劑的投放應在熱集料釋放入拌和鍋同時進行，并開始干拌計時，“干拌”15s后加入瀝青進行“濕拌”45s。

⑤嚴格控制出料質量，拌和后的瀝青混合料應均勻一致，無花白、冒青煙、無粗細料分離和結團成塊等現象。

⑥巖瀝青投放拌和時采用機械投放方式，配備專人監管，投放準確。

3.運輸

①瀝青混合料應采用自卸車輛運輸，車輛的數量應與攤鋪的數量、攤鋪能力、運輸距離相適應，在攤鋪機前應形成一個不間斷的供料車流。

②運料車裝料時，應通過前后移動運料車來消除粗細料的離析現象。一車料最少應分兩層裝載，每層應按3次以上裝料。

③運輸車必須覆蓋棉被或篷布，并將整個運料車覆蓋嚴實，防止溫度快速降低或被雨水淋濕。運輸到現場的瀝青混合料溫度不應低于165℃，混合料溫度的檢測應在車箱中打孔并用數顯式溫度計檢測。

④為便于卸料，瀝青混合料運輸車的車廂底板和側板應噴抹一層隔離劑，并排除可見游離余液。使用油水混合液作隔離劑時，嚴格控制油與水的比例，嚴禁使用純石油制品。

4.攤鋪

①采用履帶式攤鋪機進行攤鋪，攤鋪前熨平板應預熱至規定溫度（100℃）。攤鋪機熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將攤鋪面拉出條痕。

②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送料器，并使料門開度與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為宜，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。

③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，攤鋪過程中運輸車不得碰撞攤鋪機。就餐時間應分批輪換交替作業，切忌停鋪用餐。爭取做到每天收工停機一次。

④瀝青混合料的攤鋪溫度不應低于165℃。

⑤瀝青混合料攤鋪過程中隨時檢查其松鋪厚度、寬度、平整度、橫坡及溫度，對不合格之處應及時進行調整或返工處理。

⑥混合料未壓實前，施工人員不得進入踩踏。一般情況下不能用人工整修，只有在特殊情況下，如局部離析，需在現場主管人員指導下，允許用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。

⑦攤鋪過程中每臺拌和機每天上午、下午各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，檢驗油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學性質。

⑧攤鋪后面層粗集料較多時，用篩孔直徑為10mm的方孔篩篩集料，用篩余的細料填補，接縫處也用細料填補。

5.碾壓

①嚴格控制碾壓溫度：初壓溫度不應低于160℃，復壓溫度不應低于150℃，碾壓終了表面溫度不應低于110℃。振動壓路機在混合料溫度低于130℃后不得開振碾壓，否則石料容易破損。

②應根據路面寬度、厚度，混合料類型，混合料溫度，氣溫，拌和、運輸、攤鋪能力等條件綜合選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。

③壓路機碾壓速度的選擇應根據壓路機本身的能力、壓實厚度、在壓路機隊列中的位置等確定。采用振動壓路機時，壓路機的振幅頻率，振幅大小應與路面鋪筑厚度協調，厚度較薄時宜采用高頻低振幅，終壓不得振動。

④壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機碾壓速度及初壓、復壓、終壓遍數應滿足規范要求。

⑤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。初壓嚴禁使用輪胎壓路機，以確保面層橫向平整度。

⑥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；壓路機啟動、停止必須減速緩行，不準急剎車。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。振動壓路機只有在穩壓后才能開振動，嚴禁低溫后壓路機來回振動使路面發生開裂。

⑦改性瀝青混合料壓實應在攤鋪以后緊接著進行，不得等攤鋪長度過長后碾壓。壓路機輪跡的重疊寬度應為1/3左右。

⑧在當天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土面層上，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。

⑨在低溫條件下進行碾壓施工時，應根據混合料的溫度和降溫速率掌握好碾壓時間，應在混合料溫度降到120℃前結束碾壓作業。

⑩壓路機不得在未碾壓成型或未冷卻的路段上轉向，制動或停留，壓路機折回不應處在同一橫斷面上。同時，應采取有效措施，防止油料，潤滑脂，汽油或其它雜質在壓路機操作或停放期間灑落在路面上。

三、試驗路評價及總結

1.壓實度

現場進行鉆心取樣，室內采用浸水稱重法檢測，共測4處，檢測結果如表3所示。

2.滲水系數

現場采用滲水試驗儀檢測，共測4處，檢測結果如下表所示。

3.厚度

現場采用鉆心取樣尺量法檢測，共測4處，檢測結果如下表所示。

四、結語

加入巖瀝青后對提高瀝青混合料的高溫性能有較好的效果，同時通過有效的施工質量控制，巖瀝青試驗段各項檢測指標均100%合格，達到了預期的效果。本文依托某高速公路巖瀝青試驗段項目，對巖瀝青的配合比設計和施工過程進行了嚴格的質量控制，為我國巖瀝青在道路施工領域的大規模應用提供了一定經驗。

參考文獻

[1]譚敬華.巖瀝青在西攀高速公路試驗段中的應用[J].交通科技與經濟，2009-03-05.endprint