浅谈高速公路沥青路面施工

２０１１年第１期　（总第２０３期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．１，２０１１　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２０３）　

浅谈高速公路沥青路面施工　李晶森　（黑龙江省公路桥梁建设集团有限公司）　

摘要：高速公路能否发挥其应有的作用，很大程度取决路面面层质量。优质路面不但要求有足够的强度、　稳定度、平整度，又要兼顾高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗滑性和永久性等相互制约或矛盾的要求。　简要介绍了高速公路沥青路面施工的过程及控制要点。　关键词：高速公路；沥青路面；施工控制；混合料　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１１）０１—０００５—０２　

１配合比设计　沥青配合比设计按现行《公路沥青路面施工技术规范》　（ＪＴＪ０３２）分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合　比验证三个阶段。高速公路沥青配合比设计一般采用马歇　尔试验方法确定其最佳沥青用量，其中包括ＳＭＡ、Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ　等结构类型。　１．１集料的要求　粗集料不得使用鄂式破碎机／ＪＯＴ的碎石，集料存放时间　不宜太长，碎石经过长期存放，若又无很好的保护措施，表面　易为一层薄薄的粉料所包围，不易与沥青粘附。以后在做沥　青粘附性试验时，建议碎石不经水洗，直接试验，这样能更好　的反映碎石与沥青的粘附性能。集料应坚硬、耐磨耗、棱角　好，有良好的嵌挤能力。针片状颗粒含量最好控制在不大于　１０％，特别应注意小于０．０７５　ＩＩｌｌｎ筛孔颗粒含量不大于ｌ％。　细集料一般采用机制砂，缺少机制砂可用石屑代替，路　面施工单位一般都可以自己加工生产出优质机制砂，使用石　屑时应严格控制小于０．０７５　ｒａｉｎ筛孔颗粒含量不超过１５％，　使用天然砂一般不超过集料总量的７％，砂当量应小于　６０％。细集料必须覆盖，最好搭建防雨棚。　（１）填料。　沥青路面用矿粉应使用磨细的石灰岩石粉，不宜使用拌　和机回收粉尘作为填料。为提高集料与碎石的粘附性，可掺　加２％的水泥代替矿粉。　（２）结合料。　沥青材料是决定混合料质量的关键。现在沥青材料一　般都由业主提供，不能因为是直接提供而放松对其质量的检　测。　（３）其他材料。　ＳＭＡ混合料中纤维稳定剂在沥青马蹄脂碎石混合料中　起吸附沥青、增强结合料粘结力和稳定作用的纤维。　１．２目标配合比设计　根据各种原材料的筛分结果，集料分别用水洗法，进行　矿料的合成级配计算，使级配结果尽量接近设计规范级配范　围的中值。以沥青用量按０．５％间隔递增制作５～６组试　件，试件宜单个配料。混合料拌和、击实温度由沥青粘一温　曲线确定。对于ＳＭＡ和改性沥青混合料，击实温度就要提　高１Ｏ～２０℃。拌和用木质纤维素作为稳定剂的ＳＭＡ混合　料时，小型沥青混合料搅拌机应首先将木质纤维素与矿粉干　收稿日期：２０１０—１１—２５　拌６Ｏ一９０　ｓ，使木质纤维素发散，再进行正常的拌和（ＳＭＡ　击实次数为双面各５０次）。根据马歇尔试验结果求得最佳　沥青用量ＯＡＣ，并进行水稳定性试验。中上面层沥青混合　料还进行高温稳定性检验。　１．３生产配合比设计　目标配合比设计确定后，进行生产配合比设计。高速公　路沥青路面混合料一般采用间歇式拌和机。按目标配合比　设计的集料比例对沥青拌和机进行冷料输入，待拌和机达到　实际生产状态时，从热料仓取出经振动筛筛分后的集料，合　成生产配合比级配，并尽量使其接近目标配合比级配曲线，　并取最佳油石比及±０．３％的油石比进行马歇尔试验确定生　产配合比的最佳沥青用量。拌和机振动装备应当注意，拌和　机最大筛孔的选择应保证材料最大粒径满足级配范围；其次　各料仓的材料应保持平衡，在以后施工过程中不要出现待料　或溢料现象。　Ｉ．４生产配合比验证　通过试拌试验段的铺筑来检验生产配合比的可行性。　从沥青混合料的外观到内在质量及碾压成型后钻芯取样等　各种检验所有试验数据整理后进行分析，若有指标不满足规　范要求，则应对生产配合比或有关工艺做出调整直到达到设　计要求。　随着科学技术的发展，对沥青混合料的组成设计提出更　高的要求。如果使用改性沥青做结合料、ＳＭＡ、Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ混　合料，不再将稳定度和流值作为决定性指标，而是将动稳定　度和空隙率作为决定最终配合比的主要指标。高速公路沥　青路面要求必须对中、上面层进行动稳定度检测，值得注意　的是有些路面动稳定度非常好，可建成通车后不久，路面还　是出现车辙。这和施工水平有关，而且目前规范对普通重交　通沥青混合料动稳定度要求偏低；二是与试验检测方法有　关，一些施工单位只重视对目标配合比的动稳定度试验，却　忽略对从热料仓的取样进行动稳定度试验（一般热料仓的　取样比现场取样及目标配合比的动稳定度均低）。　２沥青混合料的拌和　高速公路沥青路面混合料应采用间歇式沥青拌和机，施　工前必须对拌和机所有计量设备进行认真标定，以确保逐盘　打印的施工温度和材料配比的可靠性。对于改性沥青、　ＳＭＡ、Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ混合料应比普通沥青混合料出场温度高１Ｏ　

一２０℃左右，Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ混合料拌和无特殊要求。由于每台　

・５・　总第２０３期　黑龙江交通科技　第１期　拌和机性能都不一样，混合料拌和时间并非强求一个定值，　拌至沥青材料把所有材料颗粒都完全均匀的包裹、无花白　料、不离析即可。　ＳＭＡ混合料的特点是粗集料多、细集料少、矿粉多、沥　青多、需添加纤维稳定剂。使用松散絮状纤维混合料拌和　时，在拌和机喷人沥青后立即将纤维喷人拌和锅内，干拌时　间不必延长，颗粒状纤维混合料应延长干拌时间５～１０　８，纤　维分散后，再投人矿粉和沥青。湿拌时间相应地增加５　ｓ左　右，以利于纤维材料均匀地分布于混合料中。ＳＭＡ混合料　不得储存过夜。　３沥青混合料的运输　沥青混合料运输宜用载重２０　ｔ以上的大型自卸车，车厢　内必须清理干净，为防止混合料粘附，车底可涂一层洗涤水，　不宜用油水混合物，混合料的运输能力应较拌和能力和摊铺　速度有富余。为防止运输过程中尘土污染和温度下降，运料　车必须覆盖。　４沥青混合料的摊铺　混合料摊铺前应对下面层进行彻底检查，清除表面污染　物，特别是砂浆和机油污染，必须刮净或用同种材料换填压　实，沥青路面早期局部缺陷（坑槽、拥包、局部推移等），往往　都是因为下层路面污染物处理不彻底引起的。　（１）沥青混合料摊铺应采用装有自动夯实、整平的摊铺机。　对相粒式混合料可采用同型号、同性能的２台摊铺机组成梯队　作业，细粒式混合料宜采用１台摊铺机整幅摊铺完成。　（２）摊铺前对烫平板进行加热，温度不低于７０℃，施工　现场等候料车不少于５辆，方可进料摊铺。　（３）沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不问断地摊铺，普　通沥青混合料摊铺温度不低于１３０—１５０℃，不超过１８０℃，　改性沥青、ＳＭＡ、Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ混合料应提高１０～２０℃左右，摊　铺过程中不得随意变换速度或中途停顿，摊铺速度要根据拌　和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定，摊铺　速度应控制在２～５　ｍ／ｒａｉｎ。在整个摊铺过程中，摊铺机螺　旋送料器应不停顿地转动，两侧应保持有不少于送料高度的　２／３的混合料。为防止离析，摊铺机中途不许收斗，斗内两　侧剩余混合料因温度较低，不得用于路面摊铺，每天摊铺结　束前应清除干净。　（４）混合料摊铺要平稳、连续进行，中途不得停机。　（５）沥青路面横缝采用切缝机切割，并在新茬１２１涂刷乳　化沥青，采用平接逢。上下两层横向接缝应错开１　ｍ以上。　纵缝应错开２０　ｃｍ以上。　５沥青混合料的碾压　合理的机械组合及碾压工艺是确保沥青路面压实度和　平整度的关键。使用不同的结合料和不同的结构层，碾压方　式都不尽相同，但应共同遵循以下事项。　（１）压路机应保持雾化喷水，在整个碾压过程中要控制　含水量，以防止混合料温度下降过快。　（２）压路机不得在未碾压成型的路段上转向、掉头、停　车等候，振动压路机在已成型的路段上行驶时要关闭振动。　（３）当天摊铺的路面上，不得停留任何车辆，压路机在　加油、加水时应退到其他地方进行。　碾压普通沥青混合料宜采用钢轮压路机与胶轮压路机　相组合的方式，必须保证压实阶段的压实温度、压实遍数、压　路机以缓慢而均匀的速度碾压，改性沥青碾压温度应提高　ｌＯ一２０℃，使用ＳＢＳ改性材料的混合料不宜用胶轮压路机　碾压。　碾压ＳＭＡ混合料不得使用轮胎压路机，因为轮胎的搓　揉易使ＳＭＡ混合料中马蹄脂上浮，造成路面的构造深度降　低、抗滑性能下降甚至泛油。ＳＭＡ不能过度碾压，忌在混合　料冷却后反复碾压，否则可能将石料压碎，导致沥青马蹄脂　部分上浮。一般应掌握“紧跟、慢压”的要领。　Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ混合料与一般沥青混凝土的最大区别就在于　压实工艺不同。　混合料有良好的内摩擦阻力和稳定性，抗车辙能力强；　表面构造深度大，但有较好的密实性；混合料均匀性好，表面　离析现象少；粗集料多，细集料少，缺乏细集料的热传递，混　合料温度下降较快，缺乏足够的时间来碾压，较难压实。　Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ的特点决定了必须在较短的时间内以足够的　压实功来满足压实度的要求。　①高温碾压：初压温度不低于１５５℃，Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ具有稳　定的集料骨架结构，不会产生推移，压路机尽量少洒水，以防　止温度下降过快。　②加大压实功率：采用高频、强振。　

（上接第４页）　较多，施工技术较为成熟的是蓝派压路机（强夯机）。机械　作业时牵引机带动压实机压实轮滚动，压实轮轮廓非圆曲　线，对地表施以揉压、碾压、冲击的综合作用，使土体从上部　至下部深层随着压力波的传递得到压实。　在施工前选择有代表性的路段进行试验，对机械的行走　速度、影响深度、沉降量、行走遍数等进行总结。以往经验为　采用２５　ｔ对深度为１．０　ｍ（４层）填方段路基冲碾补压，５—７　遍是合适的，补压效果也是明显的；采用冲击式压路机对路　基进行冲碾补压施工，使路基压实度得到提高，加速路基沉　降，最大限度地缩短了路基自然沉降的时间，有效地减少了　路基的沉降变形，对新老路基的结合起到了良好的作用。但　冲击遍数过多，冲击压实功太大，土体会产生塑性破坏。　４．３跨年度施工　为降低加宽路基的沉降量，尽可能做到路基跨年度施　工，使路基经历雨季；在路基完成后尽量开放交通，在路上采　取一些措施，使车辆尽可能的在加宽处行驶，加大行车荷载　・６・　作用，把沉降量降到最小程度。　５沉降观测及效果　为了预测沉降趋势，及时发现问题和校验理论，对路堤　施工实行动态观测，检测点选择在有代表性的位置进行。对　沉降和裂缝观测在填筑完成后第一个月每层每４　ｄ进行一　次，第二个月每１５　ｄ观测一次。其后视实际沉降量大小增　减检测频率。并要求现场施工人员每天查看填筑后有没有　发现明显的纵向裂缝产生，并及时汇报，以采取相应的措　施。　６结束语　旧路加宽的质量直接影响公路的营运及使用寿命，设计　单位在对公路加宽进行设计时，应对公路的地质条件、道路　等级标准、交通流量及现场情况（含病害检查）等因素进行　充分调查，以为路基基底处理、路基填筑等设计提供准确的　依据，选择最优的设计方案；施工单位按设计要求施工，严格　控制施工质量，并及时将出现的问题反馈到相关单位。各单　位高度重视可将路基加宽的不利因素减至最小。