五峰山過(guò)江通道公路八車道SMA瀝青上面層質(zhì)量控制

胡文輝 李文濤

（1.江蘇省鎮(zhèn)江市港口發(fā)展集團(tuán)有限公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212000；2.中交二公局第三工程有限公司， 陜西 西安 710016）

1 工程概況

五峰山過(guò)江通道公路接線工程是江蘇省“五縱九橫五聯(lián)”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“縱三”組成部分，北接京滬高速（G2），南聯(lián)滬寧高速（G42），是京津地區(qū)和長(zhǎng)三角地區(qū)間南北向最便捷的過(guò)江通道。項(xiàng)目的建設(shè)有利于進(jìn)一步完善長(zhǎng)三角地區(qū)和江蘇省公路網(wǎng)絡(luò)，對(duì)推動(dòng)長(zhǎng)江沿岸地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，加快長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)均具有重要意義。主要的路面結(jié)構(gòu)形式為：水泥穩(wěn)定碎石底基層、水泥穩(wěn)定碎石基層、水泥穩(wěn)定碎石基層、粗粒式瀝青混凝土S下面層、中粒式瀝青混凝土中面層、改性瀝青瑪蹄脂碎石混凝土上面層。

2 配合比的優(yōu)化

2.1 原材料控制

2.1.1 瀝青: 技術(shù)要求見(jiàn)下表。

表2-1 SBS改性瀝青技術(shù)要求

2.1.2 碎石: 碎石的壓碎值、針片狀含量等各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)不同類型碎石加以標(biāo)記并分倉(cāng)堆放。

2.1.3 粗集料：粗集料粒徑大于2.36mm

2.1.4 細(xì)集料：采用玄武巖細(xì)集料且各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。

表2-2 上面層細(xì)集料質(zhì)量指標(biāo)要求

2.1.5 礦粉：采用石灰?guī)r堿性石料礦粉且各項(xiàng)指標(biāo)符合下表要求。

表2-3 礦粉主要技術(shù)指標(biāo)要求

2.1.6 木質(zhì)素纖維：采用江蘇文昌有限公司生產(chǎn)的木質(zhì)素纖維且摻加比例為瀝青混合料總質(zhì)量的0.3～0.4，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足下表要求。

表2-4 木質(zhì)素纖維質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)0.425mm篩 65±10通過(guò)0.106mm篩 30±10

2.1.7 抗剝落劑：根據(jù)材料對(duì)瀝青的粘附性試驗(yàn)確定是否能摻加抗剝落劑，其技術(shù)要求如下：

①密度：應(yīng)與瀝青密度相當(dāng)或相近；

②PH值：宜>7；

③凝固點(diǎn)：常溫下為液態(tài)，凝固點(diǎn)<0℃；

④粘附性能：玄武巖與瀝青混合后性能提高5級(jí)；

⑤殘留穩(wěn)定度：瀝青混合料在163℃老化后，殘留穩(wěn)定度≥85，凍融劈裂強(qiáng)度比≥80；

⑥保存時(shí)效：保證兩年以上。

2.1.8 檢測(cè)結(jié)果

①碎石及礦粉，見(jiàn)表2-7。

表2-5 各種礦料相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果

表2-6 瀝青及纖維密度試驗(yàn)結(jié)果

表2-7 目標(biāo)配合比礦料級(jí)配組合設(shè)計(jì)

②瀝青及纖維，見(jiàn)表2-9。

表2-8 瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

表2-9 析漏試驗(yàn)結(jié)果

2.2 目標(biāo)配合比優(yōu)化

2.2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

SMA-13S設(shè)計(jì)級(jí)配曲線圖

三種試驗(yàn)級(jí)配曲線

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)

采用3種油石比進(jìn)行馬歇爾成型及穩(wěn)定度試驗(yàn)，級(jí)配B為設(shè)計(jì)級(jí)配，確定6.0%為設(shè)計(jì)油石比， 其對(duì)應(yīng)的瀝青混合料特性如表2-11所示。

表2-10 飛散試驗(yàn)結(jié)果

表2-11 浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 謝倫堡析漏試驗(yàn)

控制溫度185±2℃，將混合料保溫1小時(shí)后進(jìn)行析漏測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2-12。

表2-12 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

2.2.4 肯塔堡飛散試驗(yàn)

將成型的馬歇爾試件（雙面各擊實(shí)75次），采用洛杉磯磨耗試驗(yàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)300次進(jìn)行飛散測(cè)試，見(jiàn)表2-13。

車轍試驗(yàn)

2.2.5 浸水馬歇爾試驗(yàn)，見(jiàn)表2-14。

表2-14 小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果

2.2.6 凍融劈裂試驗(yàn)，見(jiàn)表2-15。

表2-15 礦料配合比及設(shè)計(jì)油石比

2.2.7 車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)

表2-16 生產(chǎn)配合比礦料級(jí)配組合設(shè)計(jì)

2.2.8 低溫抗裂性試驗(yàn)，見(jiàn)表2-18。

表2-17 生產(chǎn)配合比不同油石比馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

表2-18 最佳油石比條件下浸水馬歇爾試驗(yàn)

2.2.9 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)論

結(jié)合配合比設(shè)計(jì)報(bào)告，確定礦料配合比及設(shè)計(jì)油石比，見(jiàn)表2-19。

表2-19 析漏試驗(yàn)結(jié)果

2.3 生產(chǎn)配合比確定

2.3.1 生產(chǎn)配合比篩分結(jié)果

目標(biāo)、生產(chǎn)配合比級(jí)配對(duì)照?qǐng)D

表2-20 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

2.3.2 瀝青用量的驗(yàn)證

根據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)過(guò)程的要求，采用 5.7、6.0、6.3 三種油石比馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表 2-22 所示。

根據(jù) SMA 路面設(shè)計(jì)要求，空隙率應(yīng)控制在 3-4.5%。本次油石比為6.0%時(shí)空隙率為 4.0%，其它指標(biāo)（VMA、VCAmix、穩(wěn)定度、飽和度等）均滿足設(shè)計(jì)要求，故選定最佳油石比為 6.0%。

2.3.3 抗水損害試驗(yàn)

為驗(yàn)證瀝青混合料的抗水損害性能，進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 2-23。試驗(yàn)結(jié)果滿足技術(shù)要求。

2.3.4 謝倫堡析漏試驗(yàn)（燒杯法）

試驗(yàn)條件：試驗(yàn)溫度 185±2 ℃，將混合料保溫 1 小時(shí)后進(jìn)行析漏測(cè)試。

2.3.5 設(shè)計(jì)結(jié)論

2.4 瀝青混合料控制

在前期生產(chǎn)配合比調(diào)試成功基礎(chǔ)之上，進(jìn)行拌合樓的試拌。拌合樓所設(shè)定熱料倉(cāng)比例為 4#倉(cāng)：3#倉(cāng)：2#倉(cāng)：1#倉(cāng)：礦粉=40.5%:33.0%:3.0%:13.0%:10.5%，設(shè)計(jì)油石比為6.0%，在試驗(yàn)室進(jìn)行取樣并抽提、馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn),通過(guò)試拌混合料試驗(yàn)，其結(jié)果表明生產(chǎn)配合比所調(diào)試的混合料滿足要求，可作為后期攤鋪的依據(jù)。

3 瀝青混合料拌和運(yùn)輸工藝控制

3.1 ①分類堆放并標(biāo)記集料，并將礦粉裝入儲(chǔ)料罐；

②按照試驗(yàn)室配合比進(jìn)行拌和生產(chǎn)；

③拌和過(guò)程逐盤記錄打印各參數(shù)；

④混合料的拌和具體時(shí)間按試拌確定時(shí)間。材料向拌缸投放順序應(yīng)為：集料→瀝青→粉料；

⑤每班開(kāi)機(jī)前需對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查振動(dòng)篩。開(kāi)機(jī)后，需對(duì)熱料溫度檢測(cè)，同時(shí)檢查拌和機(jī)的工作情況；

⑥混合料出廠對(duì)表觀質(zhì)量及出料溫度進(jìn)行檢測(cè)，確保混合料均勻一致、無(wú)花白料、無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或粗細(xì)集料離析現(xiàn)象；

⑦瀝青混合料逐車檢測(cè)出廠溫度，并簽發(fā)一式三份的運(yùn)料單；

⑧瀝青拌和樓安裝智能化網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)，對(duì)混合料拌和油石比、配合比、出料溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；

⑨冷料倉(cāng)防止串料、斷料。

⑩拌合溫度控制要求。

?

混合料拌和

設(shè)定生產(chǎn)配合比

3.2 混合料運(yùn)輸控制

①攤鋪前，機(jī)械部安排專人檢查運(yùn)輸車輛的完好情況，確保各種設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并對(duì)車箱進(jìn)行徹底清洗并隨后涂1 : 3的油水混和物，確保無(wú)油水積聚在車底；運(yùn)輸車輛需采用大噸位自卸車（35T以上）運(yùn)輸。

②在運(yùn)輸車量側(cè)面中部設(shè)專用測(cè)溫孔，孔口距車廂底部30cm，孔深15cm。

③裝車時(shí)車輛前后移動(dòng)，分三次裝料，順序?yàn)榍?后-中，成品字形，避免混合料離析，并對(duì)混合料進(jìn)行人工覆蓋加厚棉被與篷布。

④車輛到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，有專人指揮在指定地點(diǎn)掉頭，測(cè)量登記場(chǎng)溫度、噸位、出廠時(shí)間及到場(chǎng)時(shí)間。

⑤設(shè)專人進(jìn)行安全管制，確保道路運(yùn)輸暢通、運(yùn)輸安全、施工現(xiàn)場(chǎng)安全、有序，在運(yùn)輸過(guò)程中保證道路不揚(yáng)塵，做到文明施工。

料車保溫措施

料車保溫措施

4 瀝青混合料攤鋪工藝控制

1、攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)

上面層攤鋪采用寬4.75m、7.5m和6.5m攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，4.75m攤鋪機(jī)靠中分帶在前、7.5m攤鋪機(jī)在中間、6.5m攤鋪機(jī)靠路肩在后（保證熱接縫在標(biāo)線處），兩臺(tái)攤鋪機(jī)重疊控制5-10cm，勻速進(jìn)行攤鋪。

2、攤鋪機(jī)螺旋布料器前擋板安裝耐高溫橡膠擋板，擋板下沿與下承層距離宜為1～3cm。攤鋪機(jī)熨平板拼接緊密，無(wú)錯(cuò)臺(tái)、縫隙；螺旋布料器主吊臂兩側(cè)應(yīng)加裝反向葉片；對(duì)混合料進(jìn)行均勻布料。

3、攤鋪機(jī)就位后，應(yīng)先預(yù)熱30～60min，使熨平板的溫度不低于100，保證攤鋪機(jī)起步時(shí)熨平板不拉毛。調(diào)整熨平板高度，在下面薄鋼板，墊板長(zhǎng)寬宜為50×20，墊板數(shù)量宜不少于4組。

4、螺旋布料器內(nèi)混合料表面宜略高于螺旋布料器2/3，使擋板前混合料的高度保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象；

5、攤鋪機(jī)在開(kāi)始受料前應(yīng)在料斗內(nèi)涂刷少量的隔離劑。

6、攤鋪機(jī)起步前宜先將螺旋布料器倉(cāng)內(nèi)布滿混合料，使熨平板受熱3～5min再起步，減少拖痕；

7、攤鋪必須緩慢、均勻、連續(xù)，并勻速推進(jìn)；攤鋪機(jī)熨平板的振動(dòng)頻率和夯錘的振搗頻率應(yīng)使混合料鋪筑后的初始?jí)簩?shí)度在80%以上。

8、在未經(jīng)碾壓的混合料表面，禁止踩踏，若出現(xiàn)局部離析等特殊情況時(shí)需在技術(shù)人員指導(dǎo)下進(jìn)行局部修整。

9、在攤鋪過(guò)程中，輕微的離析采用人工補(bǔ)撒細(xì)料處理；離析較嚴(yán)重的地方，應(yīng)更換混合料；

10、攤鋪后的混合料應(yīng)及時(shí)碾壓，若不能及時(shí)碾壓或遇雨時(shí)，應(yīng)立即停止攤鋪。

11、每天攤鋪結(jié)束后，攤鋪機(jī)應(yīng)停放在防污油布上，及時(shí)檢查、清理設(shè)備；

12、在施工過(guò)程中，防止污染路緣石、中分帶及路肩等結(jié)構(gòu)物，需設(shè)置防污染措施；宜在中分帶設(shè)置臨時(shí)人行通道；

13、攤鋪現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)擺放安全警示標(biāo)志，攤鋪現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備垃圾桶，收集垃圾。

14、攤鋪過(guò)程中注意事項(xiàng)

①攤鋪機(jī)開(kāi)始應(yīng)先打滿料，并預(yù)熱3-5分鐘熨平板再開(kāi)始，可以有效避免拉痕現(xiàn)象產(chǎn)生，如攤鋪過(guò)程有油斑時(shí)可采用人工處理。

②如若出現(xiàn)輕微離析，則采用人工補(bǔ)撒辦法處理；離析較嚴(yán)重的地方，則需更換混合料。

③攤鋪過(guò)程中，需要對(duì)松鋪厚度由專人進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)松鋪厚度不符合要求，應(yīng)立即通知現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)整，直至符合要求為止。

④未經(jīng)碾壓的混合料表面不準(zhǔn)隨意進(jìn)行踩踏和修補(bǔ)，特殊情況下允許在現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行局部的整修。

⑤在攤鋪過(guò)程中，要做到不間斷連續(xù)攤鋪，如遇吃飯時(shí)間，分批輪換交替進(jìn)行。

⑥攤鋪機(jī)起步時(shí)熨平板仰角的調(diào)整要與松鋪厚度相吻合，避免出現(xiàn)攤鋪面偏高或偏低的起伏形成波浪，影響攤鋪質(zhì)量。

⑦兩攤鋪機(jī)之間距離在10m之內(nèi)，縱向接縫處可通過(guò)調(diào)整搭接寬度、擋板高度接平，避免明顯的縱向縫痕，另外派有專門人員用木耙處理縱縫。

⑧攤鋪過(guò)程中禁止每車料卸完收斗，最好3-4車收一次，這樣便可減少離析現(xiàn)象。

⑨運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前方10～30cm處停車，由攤鋪機(jī)輔助推動(dòng)卸料車，料車起頂時(shí)控制進(jìn)度，控制卸料速度與攤鋪機(jī)速度相協(xié)調(diào)。

⑩攤鋪過(guò)程中要隨時(shí)觀察初壓效果，避免影響邊部壓實(shí)效果，要人工及時(shí)處理。

□攤鋪過(guò)程中派有專人進(jìn)行攤鋪過(guò)后廢料清理。

□攤鋪遇雨需立即停止施工。

15、施工溫度控制

?

攤鋪厚度測(cè)量

到場(chǎng)溫度檢測(cè)及記錄

攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)

5 瀝青混合料碾壓工藝控制

5.1 碾壓方案

?

5.2 碾壓速度（km/h）

?

3、混合料攤鋪后立即進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。碾壓段落的長(zhǎng)度控制為20～30m。

4、在鋼輪壓路機(jī)碾壓過(guò)程中,采用潔凈的可飲用水作為隔離劑,具體用量應(yīng)使鋼輪表面濕潤(rùn)不黏輪為度。不得在新鋪層上停機(jī)、加水、加油、掉頭，以防各種油料、雜質(zhì)污染路面。壓路機(jī)不得停在剛鋪完未冷卻的路面上。

5、碾壓過(guò)程折回處不能在同一橫斷面，在已成型的路面上行駛壓路機(jī)應(yīng)關(guān)閉振動(dòng)。

6、壓路機(jī)應(yīng)配套先進(jìn)，有足夠數(shù)量。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人指揮碾壓，并設(shè)置明顯的初壓、復(fù)壓、終壓標(biāo)志。

7、碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī)，以此避免涌包的出現(xiàn)；碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變。

8、碾壓過(guò)程中溫度控制。

碾壓溫度控制要求

碾壓

防污染措施

小壓路機(jī)對(duì)邊部壓實(shí)

人工補(bǔ)空隙

6 施工縫處理措施

縱縫處理：梯隊(duì)作業(yè)采用熱接縫，預(yù)留10-20cm寬度作為后攤鋪基準(zhǔn)面，以消除縫跡。不能熱接縫時(shí)，采用切割機(jī)切縫，鋪另半幅時(shí)必須將邊緣清掃干凈，并涂少量粘層油，攤鋪的重疊在已鋪層上5-10cm，攤鋪后人工將多余的混合料清理，碾壓時(shí)先在已鋪層行走，碾壓新鋪層10-15cm，然后壓實(shí)新鋪部分，充分將接縫碾壓密實(shí)。對(duì)于路面將產(chǎn)生的縱向冷接縫,應(yīng)在混合料尚未完完全冷卻前用鎬刨除邊緣留下毛茬的方式,不宜在冷卻后用切割機(jī)切割作縱向接縫。上、下層縱縫位置應(yīng)橫向錯(cuò)開(kāi)15cm(熱接縫)以上或30-40cm(冷接縫)。

橫向接縫：橫向施工縫全部采用平接縫。原路面必須采用切割機(jī)切除并形成垂直的接縫面,涂抹SBS改性乳化瀝青；繼續(xù)攤鋪時(shí),斷面部分需保持干燥，熨平板應(yīng)從接縫處起步攤鋪；當(dāng)接縫碾壓后完畢再進(jìn)行縱向碾壓新鋪面層。上、下層橫縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1m以上。當(dāng)天碾壓完畢后,壓路機(jī)應(yīng)在未鋪新面層的下臥層上過(guò)夜，第二天，壓路機(jī)重新開(kāi)回新施工面層，繼續(xù)攤鋪瀝青混合料。

7 檢查結(jié)果

檢測(cè)嚴(yán)格按照《江蘇省高速公路標(biāo)準(zhǔn)化施工指南》、《江蘇省高速公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》【DB32/T1087-2008】、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》及設(shè)計(jì)文件的要求進(jìn)行檢查。室內(nèi)試驗(yàn)：抽提、浸水馬歇爾、車轍試驗(yàn)；施工現(xiàn)場(chǎng)：滲水、壓實(shí)度、厚度、平整度、構(gòu)造深度、擺式摩擦系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，均滿足要求。

抽提結(jié)果?浸水馬歇爾穩(wěn)定度檢測(cè)結(jié)果

油石比 浸水馬歇爾穩(wěn)定度 流值 殘留馬歇爾穩(wěn)定度 附注5.99 9.27 43.1 92.3要求-- ≥85馬氏壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目 要求 實(shí)測(cè)結(jié)果 備注98.9 99.0 99.2 99.4 99.5 99.4 99.9 99.8 100.2 100.2 100 100.1 99.7 100.1馬氏壓實(shí)度 ≥98%100 100.3 100.3 100 99.9合格理論壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目 要求 實(shí)測(cè)結(jié)果 備注95.0 95.1 95.1 95.5 95.6 95.6 96.0 96.3 96.2 96.1 96.2 95.8 96.2 96.1理論壓實(shí)度 94～96.5 96.3 96.1 96.0 95.9 96.4合格厚度檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目 要求 實(shí)測(cè)結(jié)果（mm） 備注36/105 38/103 42/108 44/117 43/111 41/109 37/103 39/105 37/106 38/108 40/112 40/118 41/115 42/109厚度上面層厚度40/總厚度105（mm） 39/108 38/105 40/106 38/104 41/107合格滲水率檢測(cè)結(jié)果項(xiàng)目 要求 實(shí)測(cè)結(jié)果 備注4 3 3 4 1 5 2 9 0 8 0 2 0 2滲水率 ≤50mL/min 1 6 3 7 2合格構(gòu)造深度、擺式摩擦系數(shù)、平整度及外觀檢查結(jié)果構(gòu)造深度 0.7-1.1 0.98、0.99、1.01、0.98、0.95、0.95、0.94 合格擺式摩擦系數(shù) ≥54 70、70、73、73、72、75、78、72、70、73 合格平整度 ≤0.8行車道1: 0.64、0.59、0.50、0.49、0.65、0.62、0.51、0.62、0.70行車道2： 0.70、0.55、0.59、0.52、0.57、0.65、0.74、0.61、0.71行車道3: 0.60、0.67、0.50、0.62、0.67、0.50、0.49、051、0.54超車道： 0.62、0.58、0.70、0.65、0.65、0.64、0.64、0.67、0.68合格外觀 鋪面均勻；無(wú)碾壓輪跡、油丁、泛油、積水等現(xiàn)象；接縫處無(wú)明顯痕跡；

8 結(jié)束語(yǔ)

五峰山過(guò)江通道公路項(xiàng)目通過(guò)研究和控制瀝青面層施工的工藝和精細(xì)化施工措施，使得施工質(zhì)量有了大幅度的提升，各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)全部合格。有效降低道路的維修養(yǎng)護(hù)成本并延長(zhǎng)道路的使用壽命，同時(shí)也為我們國(guó)家正在研究推廣“未來(lái)高速、智慧高速”奠定了基礎(chǔ)。