高性能瀝青混凝土施工技術(shù)研究

王偉峰

【摘 要】 隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，路面工程的飛速發(fā)展，對(duì)高性能瀝青路面的要求也就越來越高，對(duì)施工技術(shù)的要求也就隨之增高。通過對(duì)目前公路路面的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，介紹了高性能瀝青路面的先進(jìn)性以及在路段改造中的應(yīng)用情況。概述了在當(dāng)前Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀還未普及的情況下，如何依據(jù)實(shí)際情況，用 Superpave方法對(duì)混合料目標(biāo)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)， 可以在施工過程中利用馬歇爾方法來對(duì)其路面進(jìn)行質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】高性能瀝青路面 ；施工技術(shù) ；質(zhì)量控制

1.工程論述

1.1 我國(guó)當(dāng)前路面的現(xiàn)狀

我國(guó)使用的瀝青路面是一直沿用馬歇爾的設(shè)計(jì)方法，其混合料類型的選擇一般是：上層利用孔隙率小、防透水性強(qiáng)的AC型連續(xù)級(jí)配的瀝青混凝土。AC型是一種密實(shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，它的礦料級(jí)配要按照密度最大的原則設(shè)計(jì)， 屬于連續(xù)性級(jí)配，穩(wěn)定性和強(qiáng)度是根據(jù)主混合料的粘聚力和內(nèi)摩阻力來決定的， 因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)緊密、孔隙率小，且AC型路面有較好的水穩(wěn)定性。但是 ，因?yàn)樗砻娲植诔潭?，抗滑、耐磨、高溫抗車轍等性能明顯不足，而且它的礦料間隙率也難以得到滿足，一般情況下利用減少瀝青用量的方法來使間隙率達(dá)到要求，但這就降低了瀝青路面的耐久性能。所以AC型的瀝青混凝土一般主要用于中、下面層，在高等級(jí)公路的上面層已很少采用。

1.2 轉(zhuǎn)換瀝青路面技術(shù)的緊迫性

普通的混凝土路面已經(jīng)不能夠滿足公路路面的現(xiàn)在發(fā)展?fàn)顩r，需要改變其瀝青混凝土的施工方案和施工技術(shù)。而且在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通量大的地區(qū)，行車軸載和汽車輪胎氣壓的不斷增長(zhǎng)，都會(huì)對(duì)路面造成一定的傷害，所以要想在現(xiàn)如今的瀝青混凝土路面沿用馬歇爾設(shè)計(jì)方案來增強(qiáng)其路面的質(zhì)量相對(duì)來說較為困難，并且那些沿用馬歇爾設(shè)計(jì)方法完成的瀝青混凝土路面發(fā)生了早期破壞。所以，針對(duì)這些，我國(guó)必須要轉(zhuǎn)換對(duì)瀝青路面的施工技術(shù)，以保證路面質(zhì)量的最大化，從而為高性能瀝青路面的使用奠定基礎(chǔ)。

1.3 高性能瀝青路面的先進(jìn)性

高性能瀝青路面又被稱之為Superpave，它是由美國(guó)研發(fā)的，是美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃最重要的研究成果之一。高性能瀝青路面包括了集料標(biāo)準(zhǔn)、瀝青標(biāo)準(zhǔn)和礦料級(jí)配曲線的組成規(guī)定和混合料的體積設(shè)計(jì)方法等三部分內(nèi)容 ， 并揭示了限制區(qū)和控制點(diǎn)的概念。高性能瀝青路面的先進(jìn)性體現(xiàn)在其新開發(fā)創(chuàng)造的新的實(shí)驗(yàn)裝備和設(shè)計(jì)方法， 從根本上改變了現(xiàn)行試驗(yàn)方法和規(guī)范的純經(jīng)驗(yàn)性質(zhì) ， 從而規(guī)避了因此而帶來的局限性。Superpave混合料在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了氣候環(huán)境條件和交通量的影響，在試件成型過程中模擬路面的實(shí)際施工工程。由于采用了新的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法，其集料級(jí)配更趨于嵌擠、密實(shí)，高溫穩(wěn)定性好，適用于交通量大和抗車轍要求高的公路。在施工確保合適空隙率的前提下，抗水害性能和抗疲勞性能也較好。

2. 高性能瀝青的使用標(biāo)準(zhǔn)

按熱拌密級(jí)配瀝青混凝土混合料來對(duì)其進(jìn)行使用或加工。依據(jù) 《瀝青路面施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范》 和指揮部 《瀝青路面施工指導(dǎo)意見》 瀝青試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定， 用普通的瀝青技術(shù)與SBS改性瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)對(duì)比 ， 并通過查閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖罡吆妥畹蜏囟?，以及交通水平和交通速度，確定出瀝青結(jié)合料的等級(jí)。如PG70 -22，其中 PG指的是路用性能的瀝青結(jié)合料的等級(jí)， 也就是意味著此種瀝青結(jié)合料的所承受的溫度可達(dá)到路面最高溫度設(shè)計(jì)的 70攝氏度左右， 也可滿足最低溫度為 -22攝氏度的地區(qū)使用。但是現(xiàn)行的瀝青標(biāo)準(zhǔn)與 Superpave膠結(jié)料規(guī)范進(jìn)行比較 ， 存在以下缺陷 ：

現(xiàn)行瀝青的標(biāo)準(zhǔn)不包括低溫指標(biāo)。在對(duì)路面進(jìn)行針對(duì)區(qū)域內(nèi)使用的規(guī)范中，應(yīng)需用的溫度在15 ℃或 25 ℃左右， 雖然這個(gè)溫度是大多數(shù)路面的主要工作溫度 ， 但是當(dāng)溫度過于低下時(shí)，我們對(duì)瀝青的性能了解未經(jīng)過測(cè)量，不是相對(duì)清晰，對(duì)指標(biāo)更是一無所知。所以，要把瀝青的性質(zhì)與路面的性能結(jié)合到一起， 就必須知道路面整個(gè)使用溫度范圍內(nèi)的性質(zhì)。

3.施工的掌控要點(diǎn)

3.1 攪拌

掌控好瀝青和集料的用量情況，對(duì)其攪拌的溫度和瀝青混合料的出廠溫度也要進(jìn)行監(jiān)控 ， 并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)量進(jìn)行校核。攪拌的時(shí)間必須以集料顆粒全部裹復(fù)瀝青結(jié)合料為標(biāo)準(zhǔn)， 并對(duì)其攪拌均勻。此外，對(duì)材料混合性的均勻性及存在的異常情況要安排專人進(jìn)行監(jiān)管，每天上、下午各做一組混合料馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，對(duì)其的油石比、 礦料級(jí)配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析并研究。

3.2 攤鋪

攤鋪的連續(xù)性和穩(wěn)定性是提高路面平整度的重要措施。在對(duì)瀝青混凝土進(jìn)行施工過程中要盡可能的使用一臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪 ， 依據(jù)施工機(jī)械配套情況、拌和機(jī)的產(chǎn)量和其的攤鋪厚度，來作為決定瀝青路面的平整性的重要因素， 需要注意的是攤鋪時(shí)要均勻、不間斷地?cái)備?。此外，?yīng)對(duì)螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器進(jìn)行調(diào)試，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配，以使攤鋪機(jī)得到最佳的調(diào)整，保證其攤鋪狀態(tài)。且在調(diào)試時(shí)螺旋布料器的料位應(yīng)高于螺旋布料器中心，以保證熨平板的檔料板前混合料在全寬范圍內(nèi)分布均勻， 應(yīng)注意的是起步前料位的擺放，擺放完全后，進(jìn)行實(shí)際攤鋪，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。對(duì)攤鋪的溫度也要加以控制，一般要將瀝青混凝土出料溫度控制在 150℃～165℃， 對(duì)前場(chǎng)進(jìn)行攤鋪時(shí)應(yīng)把溫度控制在150℃以上，當(dāng)混合料溫度超過190℃就必須廢棄。對(duì)混合料出料溫度的掌控要根據(jù)當(dāng)天的氣溫來確定。

3.3 壓實(shí)

在瀝青混凝土攤鋪之后要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，其壓實(shí)的程序與普通瀝青混凝土相同， 也是分為初壓、復(fù)壓和終壓三部分。在對(duì)其進(jìn)行初壓時(shí)，也就是攤鋪完成之后，對(duì)其溫度的控制要保持150℃以上， 采用 12 t～ 13 t的雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1-2遍， 為了避免產(chǎn)生推移和發(fā)裂現(xiàn)象，其限壓力應(yīng)不低于 35 N/mm，速度保持在 2 km/h～ 3 km/h。

復(fù)壓時(shí)要選用5 t左右的重型輪胎壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行揉搓碾壓， 碾壓次數(shù)應(yīng)至少2遍， 然后再用12 t～15 t雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其碾壓1遍。

復(fù)壓完成后進(jìn)行終壓， 選用12t～15t的雙鋼輪壓路機(jī)靜壓 2遍， 以保證瀝青混凝土表面無明顯輪跡。終壓完成后，其的表面溫度應(yīng)不低于90 ℃， 若路面溫度小于50攝氏度時(shí)，應(yīng)該對(duì)路段進(jìn)行開通放行。

4.結(jié)語

高性能瀝青路面屬于與路面實(shí)用性結(jié)合到一起的一種混合料的設(shè)計(jì)方法，其可以很好的控制和減少路面變形、疲勞開裂和低溫開裂的情況。所以研究好高性能瀝青混凝土的施工技術(shù)對(duì)我國(guó)路面工程有著重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]高原，王軍. 鎮(zhèn)江市312國(guó)道高性能瀝青混凝土施工技術(shù)研討[J]. 華東公路，2006，04：27-31.

[2]李根明. Superpave-13（SBS）改性瀝青混凝土的施工[J]. 山西建筑，2009，v.3503：262-263.