道路瀝青瑪蹄脂碎石混合料施工技術(shù)分析

滿忠瑞

（山東遠(yuǎn)通公路工程集團有限公司，山東 棗莊 277599）

0 引言

瀝青瑪蹄脂碎石混合料屬于近幾年出現(xiàn)的一種新型瀝青混合料，其最顯著的優(yōu)勢即良好的封水性能及抗車轍性能，同時在低溫抗裂、抗老化等多個方面，相對于傳統(tǒng)施工混合料均更加良好。

為了促使瀝青瑪蹄脂碎石混合料應(yīng)用效果得到進(jìn)一步優(yōu)化，并實現(xiàn)我國道路交通事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，針對道路瀝青瑪蹄脂碎石混合料施工技術(shù)進(jìn)行分析具有重要意義。

1 瀝青瑪蹄脂碎石混合料的結(jié)構(gòu)特點

從整體上來看，瀝青混合料具有較好的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、耐久性以及抗疲勞性等，且各方面性能之間可以實現(xiàn)相互制約。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料，同時具有傳統(tǒng)的AC、AK、AM 等不同類型級配的優(yōu)勢，所以屬于當(dāng)前應(yīng)用效果較好的一種混合料結(jié)構(gòu)。

主要具有以下幾個結(jié)構(gòu)特點。

第一，粗集料占比較大，達(dá)到70%甚至更多，且顆粒間嵌擠作用良好，能夠有效提升混合料抗荷載變形的能力，所以抗車轍能力以及耐高溫能力均相對較強。

第二，礦粉占比達(dá)到12% 左右，瀝青占比達(dá)到6.5%左右，同時還合理應(yīng)用纖維作為穩(wěn)定劑，所以該類型的混合料具有較強的低溫抗裂性性能[1]。

第三，孔隙率僅在3%～4%之間，透水性較低，所以水穩(wěn)性較強。

第四，因為內(nèi)部已經(jīng)被瀝青瑪蹄脂充分填充，且具有孔隙率較小的特點，所以瀝青與空氣接觸的機會較少，有效提升了混合料的抗老化性能。

2 瀝青瑪蹄脂碎石混合料的組成及配合比

2.1 選擇原材料

2.1.1 集料

在瀝青瑪蹄脂碎石混合料之中，粗集料是主體部分。要求粗集料具有抗磨耗、質(zhì)地堅硬同時表面粗糙的特點，形狀基本為立方體，屬于一類破碎石料，破碎率應(yīng)達(dá)到100%。細(xì)集料最好使用專門的機制砂，如果將普通石屑作為混合料中的細(xì)集料，則應(yīng)選用石灰?guī)r石屑。原因在于，該類型的石屑能夠與瀝青產(chǎn)生更加良好的黏附性。另外，要求石屑之中不可出現(xiàn)雜物或者泥土。與此同時，因為石灰?guī)r石屑具有粉料含量較高的特點，所以為了對細(xì)集料質(zhì)量進(jìn)行控制，要求粒徑在0.075mm 以下的粉料在石灰?guī)r石屑中的含有量不可超過10%。

2.1.2 穩(wěn)定劑

相對于傳統(tǒng)的瀝青混凝土，瀝青瑪蹄脂碎石混合料中的瀝青含量以及粗集料含量均更高，所以需要應(yīng)用穩(wěn)定劑，并保證穩(wěn)定劑的類型和數(shù)量均與相關(guān)需求相符合。由此，在運輸以及攤鋪混合料的過程中，混合料析漏情況的發(fā)生率可以大幅度降低。在通常情況下，可以將纖維作為瀝青瑪蹄脂碎石混合料中的穩(wěn)定劑，如本質(zhì)素纖維即為應(yīng)用頻率較高的一種[2]。

2.1.3 瀝青結(jié)合料

瀝青瑪蹄脂碎石混合料需要應(yīng)用的瀝青結(jié)合料黏度較大，所以一般應(yīng)用改性瀝青或是具有較大黏度的瀝青結(jié)合料，如SBS 改性瀝青。瀝青結(jié)合料促使對集料起到包裹作用的瀝青膜的厚度增加，可以避免出現(xiàn)析漏情況。同時還有利于強化瀝青瑪蹄脂碎石混合料的性能，避免在交通荷載的作用之下，出現(xiàn)瀝青瑪蹄脂上浮的情況，使粗集料的骨架結(jié)構(gòu)更加具有穩(wěn)定性，瀝青瑪蹄脂碎石混合料整體的抗車轍能力、耐高溫能力均可得到強化。

2.2 設(shè)計配合比

應(yīng)用馬歇爾試件體積設(shè)計方法對瀝青瑪蹄脂碎石混合料的配合比進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)注意遵循以下原則：其一，瀝青瑪蹄脂碎石必須在粗集料骨架間相互緊密地嵌擠，嵌擠的程度應(yīng)該與馬歇爾試件粗集料的間隙率VCAmix 相符合；其二，填充在瀝青瑪蹄脂碎石粗集料骨架間的瀝青結(jié)合料，用量應(yīng)該符合最小瀝青用量標(biāo)準(zhǔn)，且孔隙率應(yīng)該控制在3%～4%。

3 瀝青瑪蹄脂碎石混合料的工藝分析

3.1 施工環(huán)境

道路瀝青瑪蹄脂碎石混合料的面層鋪筑厚度僅為30～40mm，并且應(yīng)用的瀝青黏稠度較大，進(jìn)行壓實處理時所需的溫度較高，由此，有效壓實時間相對較短。相對于常規(guī)的瀝青路面施工來說，瀝青瑪蹄脂碎石混合料在施工環(huán)境方面提出了更多的要求。例如，為了延長有效壓實時間，需要適當(dāng)提升施工溫度。所以，在改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料施工的過程中，環(huán)境的溫度應(yīng)在15oC 以上，路床溫度同樣需要在15oC以上，并且使溫度處在持續(xù)上升的狀態(tài)當(dāng)中，同時需要保證環(huán)境以及路床的清潔、干燥。

另外，需要針對經(jīng)過整平處理的下臥層進(jìn)行鋪筑施工，禁止在雨天開展施工。如果遭遇寒潮降溫天氣或是大風(fēng)天氣，在對混合料進(jìn)行攤鋪操作之后，因為溫度下降速度較快，可能會影響攤鋪效果。所以若選擇在此類天氣施工，必須合理采用解決措施，以保證施工質(zhì)量[3]。

3.2 混合料生產(chǎn)

符合設(shè)計要求的瀝青瑪蹄脂碎石混合料的質(zhì)量是路面性能的重要基礎(chǔ)和根本保障。從實際上來看，瀝青瑪蹄脂碎石路面的性能以及混合料的體積特性，在極大程度上受到級配組成的影響，特別是其中的關(guān)鍵篩孔，規(guī)格應(yīng)該為4.75mm、2.36mm、0.075mm，并且相應(yīng)的通過率要求十分嚴(yán)格。所以在瀝青瑪蹄脂碎石混合料的生產(chǎn)過程時，必須精準(zhǔn)控制其級配組成，把握混合料的生產(chǎn)質(zhì)量。在開展生產(chǎn)工作之前，應(yīng)該首先在熱料倉中對熱集料以及相關(guān)的填料進(jìn)行合理的組合級配，盡可能避免在熱料倉集料時出現(xiàn)待料或是溢料的情況，不利于保證混合料的生產(chǎn)過程處于均衡的狀態(tài)。

由此，提升混合料的質(zhì)量和生產(chǎn)效益。但需要注意的是，因為瀝青瑪蹄脂碎石混合料之中包含纖維，同時填料數(shù)量較多，結(jié)合料的黏度也相對較大，不論采用干拌的形式還是濕拌的形式，均需較長的時間，所以一般來說，應(yīng)將攪拌時間延長5～15s。另外，在應(yīng)用改性瀝青的過程中，應(yīng)對加熱溫度進(jìn)行合理把控，使其始終處于160～165oC 之間；對集料進(jìn)行加熱時，則應(yīng)將溫度控制在190～200oC 之間；混合料的出廠溫度則應(yīng)處于170～185oC 之間。

3.3 攤鋪與碾壓

3.3.1 攤鋪

混合料的攤鋪能夠?qū)β访嬲w的平整度以及厚度產(chǎn)生十分重要的影響，所以在混合料攤鋪施工的過程中，需要對以下幾個方面予以充分重視。

第一，在對瀝青瑪蹄脂碎石混合料進(jìn)行攤鋪之前，應(yīng)首先標(biāo)定攤鋪機。以實際情況為基礎(chǔ)，設(shè)定適宜的料門高度，保證進(jìn)入螺旋布料機的混合料數(shù)量充足。并且，在攤鋪機逐漸向前方移動時，混合料的高度應(yīng)該等于螺旋高度的一半，或是在此高度以上，但是不可超過螺旋高度的2/3，方可保證混合料能夠獲得充分的攪拌，且在攤鋪過程中分布均勻[4]。

第二，在瀝青瑪蹄脂碎石混合料中，粗集料的占比能夠達(dá)到70%甚至更多。所以在施工過程中，粗集料與細(xì)集料之間發(fā)生的離析情況并非主要問題。對于攤鋪寬度來說，并不需要做硬性的規(guī)定，而是根據(jù)實際情況進(jìn)行加寬。如果路幅的寬度在12m 以下，可以加寬到全幅攤鋪的程度，不僅有利于提升路面整體的平整度，還可對壓實作業(yè)中易出現(xiàn)的熱接縫壓實不足、麻面以及不平整等多種缺陷進(jìn)行有效解決。

第三，在混合料生產(chǎn)、運輸以及后續(xù)的攤鋪和壓實過程中，均需對其協(xié)調(diào)性進(jìn)行合理掌握，要求攤鋪的速度與混合料在拌和站中的生產(chǎn)速度基本一致?；旌狭系哪雺耗芰備仚C的行走速度有限制。所以，為了適當(dāng)延長有效壓實時間、提高壓實效率，在對混合料進(jìn)行攤鋪的過程中，需盡量放慢速度，保持勻速攤鋪。一般來說，攤鋪的速度在1.5～2.5m/min，且最高速度不可高于3m/min。

3.3.2 碾壓

對混合料進(jìn)行有效的壓實，可以提升路面的防水性能、抗車轍性能以及耐久性。所以在碾壓施工的過程中，需要對以下幾個方面予以充分重視。

第一，因為瀝青瑪蹄脂碎石混合料屬于骨架型的密實混合料，所以對其進(jìn)行壓實處理時，并不需要十分強大的壓實能力。原因在于，若壓實強度過大，有可能導(dǎo)致粗集料骨架結(jié)構(gòu)被破壞。并且，該類型混合料的有效壓實時間相對較短，所以在施工過程中必須采用“趁熱打鐵”的模式，嚴(yán)格把握最佳的壓實操作時機，及時開展壓實工作，避免在環(huán)境溫度不適宜的情況下，出現(xiàn)過度碾壓的情況。

第二，在對瀝青瑪蹄脂碎石混合料進(jìn)行鋪筑的過程中，一般需要應(yīng)用雙振雙驅(qū)鋼輪壓路機開展加振碾壓操作或是靜壓操作，且壓路機的規(guī)格應(yīng)為10～12t，數(shù)量為2～3 臺。在此過程中，需要注意的是，堅決不可應(yīng)用輪胎壓路機開展壓實工作，因為輪胎壓路機的輪胎極易與瀝青瑪蹄脂碎石混合料相互黏附，從而導(dǎo)致路面出現(xiàn)缺陷。另外，由輪胎黏附所形成的瀝青瑪蹄脂上浮現(xiàn)象，易使路面整體構(gòu)造受到破壞，降低路面質(zhì)量[5]。

第三，隨著時代的發(fā)展，路面壓實工藝的應(yīng)用應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的操作觀念，采用一步到位的方式開展壓實工作。在混合料溫度降低至壓實終結(jié)溫度之前，應(yīng)該盡快對混合料進(jìn)行有效壓實，且一般來說，應(yīng)該針對鋪筑層的各個位置進(jìn)行往返4～6 次的壓實，方可與相關(guān)要求中規(guī)定的壓實度一致。

3.4 接縫施工

因為在瀝青瑪蹄脂碎石混合料中，粗集料占比較大，細(xì)集料黏度較大，所以針對其鋪筑面開展接縫的設(shè)置工作，相對于常規(guī)接縫設(shè)置工作來說，難度更大。從實際上來看，瀝青瑪蹄脂碎石混合料的上面層，縱向的接縫應(yīng)該保持與車道線完全一致的方向，且各層次之間的縱向接縫間距不可小于15cm，而橫向接縫之間的距離應(yīng)在1m 以上。針對接縫處進(jìn)行混合料的攤鋪時，必須合理調(diào)整預(yù)留高度，以保證接縫位置的平整。另外，還需針對接縫位置進(jìn)行優(yōu)先碾壓，保證接縫位置的平整和密實。

另外，如果操作條件允許，對于橫向的接縫應(yīng)該實施橫向的碾壓[6]。

3.5 注意事項

第一，判斷瀝青瑪蹄脂碎石混合料的重要特征之一，即能否在高溫環(huán)境下使用振動壓路機開展壓實工作，且過程中不會出現(xiàn)推擁情況。原因在于，瀝青瑪蹄脂碎石混合料的結(jié)構(gòu)為骨架嵌擠型，在混合料處于高溫的狀態(tài)時，可以進(jìn)行有效的振動碾壓。

第二，對熱混合料進(jìn)行運輸以及攤鋪時，如果出現(xiàn)析漏情況，會在相應(yīng)位置形成油斑。為了避免類似情況出現(xiàn)，應(yīng)該采用合理的措施進(jìn)行預(yù)防，如降低生產(chǎn)溫度、降低結(jié)合料占比、優(yōu)化纖維性能、調(diào)整纖維用量等。

第三，判斷瀝青瑪蹄脂碎石混合料的另一個重要特征，即表面構(gòu)造深度是否較大，基本不出現(xiàn)透水情況。因為瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有該特征，所以應(yīng)及時完善滲水量檢測工作。一般來說，在施工現(xiàn)場開展?jié)B水量檢測工作，要求檢測結(jié)果為200mL/min 以下，方為合格，同時，路面的構(gòu)造深度最小可為0.8mm，最大可為1.5mm。

第四，瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面的壓實程度能夠?qū)β访嬲w質(zhì)量產(chǎn)生十分重要的影響。所以在開展壓實工作的過程中，需要強化相關(guān)的管理工作，并不斷優(yōu)化施工工藝，在有效壓實溫度下，保障壓實次數(shù)與相關(guān)規(guī)定相符合[7]。

第五，在施工過程中，需要注意針對混合料開展質(zhì)量檢測工作，一旦發(fā)現(xiàn)其中存在問題，應(yīng)及時進(jìn)行合理調(diào)整，保障瀝青瑪蹄脂碎石混合料的應(yīng)用效果和路面質(zhì)量。

4 結(jié)語

當(dāng)前，我國對道路瀝青瑪蹄脂碎石混合料應(yīng)用已經(jīng)處于較高的水平，可以對施工現(xiàn)場的表面粗糙度、路面平整度、路面壓實度等各個方面進(jìn)行有效的控制，大幅度提升路面整體的質(zhì)量。因為，在應(yīng)用瀝青瑪蹄脂碎石混合料的過程中，關(guān)鍵篩孔相應(yīng)的級配控制工作能夠?qū)β访嫘阅墚a(chǎn)生重要影響，且合理的碾壓溫度、碾壓工藝有利于提升路面整體質(zhì)量，所以需要對各項工作參數(shù)、滲水量進(jìn)行有效控制，從各個角度切實保證瀝青瑪蹄脂碎石混合料在道路施工工作中的應(yīng)用效果。