公路瀝青路面施工中GTM施工法的應用研究

王 晨

（貴州省凱里公路管理局，貴州凱里 556000）

公路瀝青路面施工中GTM施工法的應用研究

王 晨

（貴州省凱里公路管理局，貴州凱里 556000）

GTM法進行設計時，主要依據應力應變的原理進行，最終目標是為了避免混合料的最終塑性出現過大的問題。本文就GTM施工法的概述以及其在公路瀝青路面施工中的具體應用進行了簡要的分析，提出了有關混合料在生產、運輸、攤鋪以及碾壓的具體要求以及需要注意的事項。

公路瀝青路面；施工；GTM施工法；應用

1 工程案例

某高速公路施工中，路面全長26.962 km，起點樁號K48+222.737，終點樁號K75+166，6 cm厚AC-20中粒式瀝青混合料下面層883 865 m2，4 cm厚AC-13細粒式瀝青混合料上面層639 934 m2。施工過程中瀝青混合料采用的都是GTM法，按照GTM法的施工原理，對工程的實際情況進行了分析，提出GTM法瀝青混合料施工的具體工藝流程以及質量的控制要點。

2 GTM施工法在公路瀝青路面施工具體施工步驟

（1）選擇公路瀝青路面GTM施工法的原材料

GTM路面一般都是介于懸浮密實與嵌鎖結構之間的，對路面進行壓實而使用的機械設備的噸位比較高，所以在利用GTM施工法時，對于原材料的質量要求較高。為了能夠有效的控制好瀝青材料的質量，則需要選用不同生產廠家生產的材料，或者加強對材料的檢測。據以往的施工經驗來看，做好礦料質量的控制工作很有必要。基于此，有關部門特地下發了有關管理路面工程原材料質量的相關辦法，即《路面工程原材料質量管理辦法》，選擇合適的材料源地，選擇生產合格的供應商，并對生產出來的材料進行質量檢驗，確保違規生產方面的責任追究有制度可依，為了防止有些施工單位不夠理性的采購材料，供貨單位在供貨時以次充好的問題泛濫，有關部門更是創造性的提出了“集中生產原材料，并單獨存放生產好的材料，待檢驗合格后方能發貨“的要求，經實踐證明，這些規定要求的提出，收獲的效果是明顯的。

（2）設計配合比

①設計主要的參數

a進行GTM施工試驗時，其實就是模擬汽車輪胎的氣壓，一般設定垂直方向上的壓強為0.8 MPa。

b GSF即是所謂的旋轉剪切系數，混合料剪切強度以及理論剪應力的比值要大于1.03，通常都是通過GTM試驗機直接測定而來。

c旋轉穩定值又稱之為GSI，在混合料試驗成型時，最大角與最小角的比值要小于等于1.05，還可以充分利用GTM試驗機對表征材料潛在的塑性指標進行測定。

d進行平衡狀態下GTM施工的試驗時，通常當完成了100次的旋轉壓實時，密度會發生變化，一般變化率為每立方厘米0.016克，一旦出現這樣的數值，就可以看作混合料已經得到了壓實。

②設計GTM配合的具體過程

a在全面檢測試驗用的原材料時，確保材料的合格性。

b對礦料進行篩選，確定礦料的比例時要根據設計的級配要求進行。

c可以設定4種油石比，表面層設計間隔比為0.3％，也可以縮小至0.2％。

d在室內進行瀝青混合料拌合試驗時，室內溫度的取值要依照粘度為0.17±0.02 Pa·s時的溫度為準，對石油瀝青100℃、135℃、175℃進行粘度試驗；而在室內進行瀝青混合料的壓實試驗時，內壓實成型溫度范圍取值要依照粘度為0.28± 0.03 Pa·s時的溫度為準。拌和改性瀝青、成型溫度要高于基質瀝青10℃左右。

e拌制瀝青混合料時要按照一定的石油比，并在鋼模內裝入瀝青，利用GTM試驗機進行旋轉壓實，通常建議制件的量為2～3個，并測定好每個試件的密度，取這些密度值的平均值，完成每個試件的壓實施工后，剪應力會通過傳感器自動傳給電腦，而系統會對剪切系數GSF以及旋轉穩定值GSI進行計算。

f跟馬歇爾配合比的設計相似，GSF的值要大于1.03，而GSI要小于等于1.05，同時最佳石油比可以取石油比密度較大當作目標配合比。

g進行馬歇爾穩定度、車轍、凍融劈裂、低溫彎曲以及滲水混合料的試驗時，需要根據最佳石油比作為參照，一旦試驗的結果跟石油比相一致，就算是完成了目標配合比設計。

h設計生產配合比，配合比原料來源于拌合樓熱倉中，最佳瀝青用量上下浮動為0.3％左右，根據目標配合比設計進行確定最佳瀝青用量，根據上述的步驟完成GTM試驗，做各種混合料的驗證試驗，最終確定最為合適的配合比。

i驗證生產配合比，對路面試驗段進行施工時，要根據所確定好的生產配合比對瀝青混合料進行拌制。

（3）控制GTM法施工

拌和、運輸以及攤鋪施工工藝都是GTM法在施工時需要控制的主要因素，其在本質上與瀝青混凝土相似，但是，在拌合和攤鋪的溫度方面，跟普通瀝青混凝土施工相比，進行GTM施工法的要求更高，由先前的使用鋼輪壓路機完成初壓試驗變成使用膠輪壓路機進行碾壓施工，試驗表明，使用膠輪壓路機施工效果更好。

①碾壓

利用設計瀝青混凝土面層時，為了能夠確保足夠密實，需要通過揉壓進行壓實，因此，在高溫條件下，攤鋪后要立刻進行慢速碾壓施工，施工時使用的是XP260膠輪壓路機。要將碾壓的長度控制在30 m以內，而瀝青混合料碾壓的參數具體如表1所示。

表1　瀝青混合料碾壓參數

a初壓至復壓

一般都是利用3臺XP260膠輪壓路機進行初壓施工，初壓時，要始終保持前輪與攤鋪機之間的距離為0.5～1 m，碾壓時要隨著攤鋪機的前進而前進。完成初壓施工后，要緊接著進行復壓施工，完成此步驟的施工，可以利用膠輪機壓路機完成此步驟的施工，膠輪機的型號XP260，數量為兩臺，碾壓帶重疊時重疊的長度至少有10～20 cm，初壓以及復壓的長度要不能超出30 m。

b終壓

完成復壓施工后，要完成終壓施工，施工時要用到的壓路機型號為雙驅雙振，數量為兩臺。此外，碾壓過程中可以高頻低振的方式消除壓路機的輪跡，碾壓的次數要高于兩次。碾壓輪跡與輪跡重疊的寬度要≤0.2 m，確保碾壓時驅動輪面的前進方向與攤鋪機前進的方向一致，不能夠突然的改變碾壓的路線以及方向，避免混合料出現推移的問題。無論是啟動還是停止運行壓路機，都要減慢速度。要先停止振動施工才能進行停車，往另一個方向上進行運行后才能夠繼續后續的振動，避免混合料出現鼓包的現象。壓路機碾壓速度一定不能夠太快，具體的速度數值見表2。

表2　壓路機碾壓速度km·h-1

②處理施工縫

通常使用垂直接縫方式來進行施工縫的連接，當混合料未完全冷卻以及發生硬節時，要將接縫切割，以便形成的接縫面跟水平攤鋪呈現九十度角。確保切縫處末端的厚度以及平整度符合相應的規定要求，在已鋪筑的路面的末端面上使用噴燈進行噴熱施工，及時的調整熨平板的高度，此步驟一定要在攤鋪施工前進行。

③碾壓時需要注意的事項

a設計瀝青混合料的最佳瀝青量時，利用利用GTM法跟馬歇爾試驗所得的瀝青用量相比要小很多，但標準的密度和壓實度GTM施工法更好些。實際施工中，要協調好各部門的工作，確保平攤鋪、碾壓足夠的連續且均勻。碾壓時要遵循“高溫、強振、低頻、緊跟、慢壓、成型時間短”的原則。進行碾壓時需要使用的壓路機的數量至少有4臺，切忌出現為了提高密實度，使用重型的振動壓路機進行重復的強振，以免破壞混合料的顆粒的性質，使其發生破碎或者出現裂紋。因此為了提高壓實度，可以在高溫的狀態下利用重型膠輪壓路機進行碾壓。

b碾壓時盡可能少的推移混合料，避免混合料有裂紋出現。切忌使用急剎車，以免壓路機能夠平穩的過渡過錯輪期。利用卡車裝混合料時，要向前移動卡車，第一批混合料放置在車廂前部，而車廂的后部則放置第二批混合料，最后一批則均勻的分裝在車廂的中部，至少要錯動3次，但不能夠超過4次。在實際的攤鋪施工現場，如果出現了離析的粗料窩，務必對其進行修補；而對于那些裂紋較小的混合料，則可以在完成終壓施工后，路面溫度依然較高時，可以使用壓力為0.35～0.42 MPa輪胎壓路機進行碾壓，而裂紋較大且數量較多時，則需要對混合料的質量進行檢測，查找原因，質量不合格的混合料要及時的剔除。

2 結 語

總之，各傳統方法比，利用GTM設計出的瀝青混合料質量明顯提高了很多，GTM在碾壓時，進行初壓和復壓務必要用膠輪壓路機進行，充分的揉搓混合料，最大限度的減少車輛的流量以及荷載對于路面的破壞，從而減少路面養護的費用，確保路面使用壽命更長。

［1］ 龔清顯.高速公路瀝青路面大修中應用GTM法的體會［J］.淮北職業技術學院學報，2010，9（5）：103-105.

［2］ 徐宛新.二廣高速公路洛陽段瀝青路面GTM設計方法及施工工藝［J］.公路交通科技：應用技術版，2010，（8）：45-45

［3］ 曹瑞梅.GTM瀝青混凝土施工過程的質量控制［J］.科學之友，2009，（6）：33-35.

U416.217

C

1008-3383（2016）09-0012-02

2016-04-11

王晨（1977-），男，貴州天柱人，工程師，研究方向：公路與橋梁。