高速公路改性瀝青混凝土路面施工關鍵技術

吳子健

（中交四航局第二工程有限公司）

改性瀝青路面的應用優勢在于溫度適應性、抗疲勞破壞能力強，是高速公路建設領域的主要形式。但改性后的瀝青也存在不足之處，即瀝青黏度較大，在缺乏足夠的攪拌時存在分布不均的情況，若選擇普通瀝青混合料施工中所實行的工藝方法則缺乏可行性，對此需探討相適應的施工技術。

1 工程概況

卡塔爾多哈東部高速項目主路采取的是三層瀝青結構的形式，即18cm 普通瀝青基層（BC-1 型）+7cm 改性瀝青中間層（PMB）+5cm 改性瀝青面層（PMB）。橋面瀝青施工中，以IC28 跨線互通立交處較為特殊，采取的是普通瀝青材料，形成厚度為5cm 的面層，除此之外的各橋面瀝青均使用的是改性瀝青面層，厚度一致。

2 改性瀝青混合面層施工技術要求

以東部高速項目技術規格書等相關文件為依據，由此展開改性瀝青混合面層施工作業。施工中要加強對各環節的控制，如原材料質量、混合料的生產工藝、攤鋪溫度控制、碾壓工藝、接縫處理、平整度處理及檢測等。

⑴原材料。從原材料中抽樣，轉交至實驗室以便檢測其質量情況，明確各級配條件下材料的性質。根據美標檢驗骨料的性能，包含砂當量、液塑限等。

⑵拌和后混合料。從生產所得的混合料中取樣，在實驗室內分析后確定其性能情況，檢測工作應圍繞級配、孔隙比等各項關鍵指標而展開。做好攤鋪前的準備工作，即測放邊線，與設計要求的誤差控制在±4mm 內，每10m 一個斷面進行放樣。

⑶攤鋪碾壓。選擇具有代表性的試驗段，通過此方式確定合適的攤鋪和碾壓工藝，依次為鋼輪壓路機靜壓、震動壓各2 遍→膠輪壓路機靜壓8 遍→鋼輪壓路機靜壓2 遍。對于溫度的控制，要求攤鋪階段穩定在140～163℃，進入到碾壓環節后溫度須≥135℃。工程施工量較大，接縫錯開量應得到合理的控制，其中橫向接縫為2m，縱向接縫則按30cm 控制。

⑶取芯厚度。在施工現場確定合適的芯樣，要求單層取芯厚度與要求值的偏差≤5mm，整個芯樣的誤差≤10mm。

⑸檢測頂面標高。以10m 為間距依次檢測，各處標高的偏差控制標準為：基層±6mm、中間層±4mm、面層±4mm。橫向平整度檢測所用的工具為長度3m 的條形鋼尺，盡可能提高平整度的精度，其偏差宜≤3mm；選用連續式平整度儀，利用該裝置檢測縱向平整度。

3 改性瀝青混凝土配合比設計

3.1 最佳瀝青混凝土配合比

瀝青混凝土配合比嚴格依照要求檢測混合料各材料的性能指標，并參照質量檢測驗收規范，在確保符合要求之后，方可進行配合比設計、混合料拌和施工[1]。還需通過空隙率和車轍試驗，獲取最佳油石比。之后根據目標配合比加熱并干拌礦料，驗證篩選并確定噴油量，最后應用馬歇爾試驗法進行試拌材料，確定SMA 瀝青混合料配合比（見表1）。

表1 最佳瀝青混凝土配合比

3.2 混合料性能

⑴高溫穩定性驗證。參照項目所在地（卡塔爾）的建筑規范，在高速公路建設工作中，必須組織車轍試驗，通過此方式檢驗混凝土的高溫穩定性。

⑵水穩定性驗證。此時需開展浸水馬歇爾試驗，從而加深對瀝青混合料的認知，驗證其水穩性，并輔以凍融劈裂試驗。施工結果如表2 所示。

表2 浸水馬歇爾試驗

⑶室內試驗：多項指標均可有效反映路面車轍情況，其中動穩定度具有重要的指導意義，經過室內試驗的方式分析PG76-10E 改性瀝青混凝土在此項指標上的表現，結果為3556 次/mm 的動穩定度，相比于設計規范中所提出的2800 次/mm 而言完全滿足要求，由此說明該改性瀝青混合料具有較為顯著的高溫穩定性。

4 公路改性瀝青混合面層施工

4.1 工藝流程

按照如下流程完成主線瀝青施工作業：檢驗級配碎石質量→噴灑瀝青油→組織基層施工作業→噴灑粘結油→施作中間層→再次噴灑粘層油→面層施工作業。

對于匝道瀝青施工，主要流程為：檢驗級配碎石質量→噴灑瀝青油→組織基層施工作業→噴灑粘層油→面層施工作業。并按照如下流程完成橋面瀝青施工作業：精確測量橋面標高→噴灑粘層油→面層施工作業。關于自行車道的施工作業，首先要檢驗級配碎石施工質量，在滿足要求后即可組織面層施工作業。

4.2 試驗段施工

采取多種結構組合形式，創建低溫、常溫和高溫三種環境，分別選擇長度為50m 的路段，于該處組織試驗，檢驗所得結果，分析各施工參數的應用情況，從中選擇最為適宜的施工參數，將其作為大面積施工的指導。

4.3 瀝青攤鋪方法

⑴按照分層分幅的方式依次展開攤鋪作業，選用4～5 臺攤鋪機，遵循的是全幅施工原則；要保證供料充足，避免瀝青攤鋪中斷現象，較特殊的是中間層攤鋪作業，該處所用設備為喂料機。為避免工作面失穩，需盡可能減少設備調動，且全程攤鋪寬度盡可能維持在同一狀態，不可發生大幅度變動[2]。各部位的分層厚度控制指標見表3。

表3 道路瀝青混凝土分層施工厚度控制

⑵鋪灑瀝青油，經過48h 后方可正式組織瀝青攤鋪作業。由于等待時間較長，為縮短工期，適當增加單次鋪灑瀝青油的面積，使其可滿足三天的攤鋪要求，以便提高作業效率。

⑶攤鋪過程中加強對溫度的監測，通過溫度計掌握現場溫度情況，若實測溫度較正常值有所下降，則要加快攤鋪速度，盡可能縮短攤鋪時間，且在施工前要預熱攤鋪機，順利送料，以免出現溫度損失異常明顯的情況[3]；直線段施工中，以5m 為間隔依次設置樁號鋼筋，部分情況下存在標高點位增加25%的情況，此時需在送鋪處拉細鋼線，部分攤鋪機并未配備自動感應系統，此時則要通過鋼線合理控制攤鋪厚度。現階段的攤鋪機功能都頗為豐富，普遍配備了自動感應系統，可檢測攤鋪的實際厚度情況；并采用拉線法檢測，通過此方式可確定攤鋪的平整度，根據實測結果分析施工情況，若存在質量問題則要及時調整攤鋪機運行參數，從而確定存在平整度誤差的范圍，于該處做好標記，后續碾壓過程中則要使用3m 的條形鋼尺檢測，必須要完全滿足平整度要求。對于設置了接縫的區域，該處的橫向接縫錯開量應達到2m，縱向接縫錯開量為30cm，形成的所有切縫都要具有順直性。需注意的是，切縫施工易對路面質量造成影響，需使用3m 混凝土刮尺檢查，掌握該處的平整度情況，從源頭上解決平整度欠佳的問題，以免將問題拖延到碾壓階段。

⑷通過碾壓的方式可增強改性瀝青混凝土的密實度，通常要經過初壓、復壓和終壓三個階段，溫度是重要的控制指標，依次為165℃、155℃、120℃。各階段的設備以及工藝方法都有所不同，初壓時優先選擇大噸位碾壓機，攤鋪結束后緊跟初壓作業，保證溫度維持在相對較高的水平，使大塊石料可以被完全碾碎。同時，調整好碾壓設備與攤鋪機的位置，兩者間距不可過大，否則在攤鋪后易導致混凝土溫度大幅度散失。

4.4 施工質量控制措施

⑴攤鋪。在攤鋪施工中，盡量避免在寒冷及溫度較低的天氣進行施工。一般情況下，施工環境的溫度應該控制到20℃以上，如在實際施工時施工環境氣溫較低，應適當將攤鋪材料的溫度以及混合攪拌物的溫度提升，并對攤鋪過程中的對應下料速度進行適當控制，盡量緩慢、均勻，且連續進行攤鋪施工，與此同時，要結合拌和站的生產能力進行適當調整。

⑵碾壓。在整個碾壓過程中，始終堅持“高頻低幅以及緊跟慢壓”的施工原則，為避免因碾輪作用而導致瀝青瑪蹄脂出現上浮情況，不應采用輪胎壓路機對SMA 瀝青路面進行碾壓，攤鋪結束后技術人員應該及時采取科學的措施進行高溫碾壓，之后在瀝青冷卻前及時處理接縫部位。

5 結束語

綜上所述，高速公路建設領域廣泛采用的是改性瀝青混凝土路面形式，選擇何種施工技術尤為關鍵。對此，施工單位要立足于現場情況，選擇與工程施工條件相符的技術，按照項目所在地的相關規范合理組織施工作業，以保證施工質量為前提，盡可能減少對環境的影響，提高工程項目的綜合效益。