摘 要:本文根據(jù)交通行業(yè)標準的規(guī)定,結(jié)合江蘇部分已建和在建高速公路的施工經(jīng)驗,介紹了瀝青路面面層施工技術標準與施工工藝。

關鍵詞:高速公路 瀝青路面 施工技術
  瀝青面層是位于路面基層上最重要的路面結(jié)構層,它直接承受車輪荷載和大氣自然因素的作用,應具有平整、堅實、耐久及抗車轍、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的綜合性能。瀝青面層的施工技術復雜,又是具有代表高速公路最終質(zhì)量標志的工程項目之一,因此在面層施工中必須嚴格要求,對施工技術標準及施工工藝進行進一步優(yōu)化,將瀝青路面面層施工質(zhì)量提高到新水平。
1.面層瀝青混凝土的技術標準
  根據(jù)交通行業(yè)標準JTJ014-97《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》和JTJ032-94《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》的規(guī)定,結(jié)合多雨地區(qū)防水要求,江蘇高速公路均采用三層式瀝青混凝土結(jié)構,上、中、下三層面層均為連續(xù)型密級配瀝青混合料。具體為4cm上面層(采用玄武巖集料)用AK-16A級配類型,5cm中面層(采用石灰?guī)r集料)用AC-25Ⅰ級配類型,7cm下面層(采用石灰?guī)r集料)用AC-25Ⅰ級配類型。
  按瀝青面層所選定的瀝青混凝土類型,均為熱拌密級配瀝青混凝土混合料,各類型瀝青混合料礦料級配應符合表1的規(guī)定,各層所采用的優(yōu)質(zhì)石油瀝青(標號AH-70)其技術要求見表2,粗、細集料及填料也必須滿足統(tǒng)一的技術要求。根據(jù)交通行業(yè)標準的規(guī)定,各面層瀝青混凝土應符合表3規(guī)定的馬歇爾試驗標準,對于上面層和中面層的瀝青混合料進行配合比設計時,動穩(wěn)定度應不小于800次/mm。

瀝青面層用瀝青混凝土礦料級配通過率(%)范圍      表1

類型
層次
方篩孔尺寸(mm)

上面層

中面層、下面層

AK-16A

AC-25Ⅰ

31.5

 

100

26.5

 

95-100

19.0

100

75-90

16.0

90-100

62-80

13.2

70-90

53-73

9.5

50-70

43-63

4.75

30-50

32-52

2.36

22-37

25-42

1.18

16-28

18-32

0.6

12-13

13-25

0.3

8-18

8-18

0.15

6-13

5-13

0.075

4-9

3-7

石油瀝青技術要求               表2

檢  驗  項  目

AH-70

針入度(25℃,100g,5s)      (0.1mm)

60-80

延度(5cm/min,15℃)      不小于(cm)

100

軟化點(環(huán)球法)            (℃)

44-54

溶解度(三氯乙稀)         不小于(%)

99

薄膜加熱試驗
163℃,5h

質(zhì)量損失    不大于(%)

0.6

針入度比    不小于(%)

55

延度(15℃)  不小于(cm)

100

閃點(COC)           不小于(℃)

230

含蠟量(蒸餾法)         不大于(%)

2

密度(15℃)         不小于(g/cm3)

1.01

動力粘度(絕對粘度,60℃)       (P)

1800±200

熱拌瀝青混凝土馬歇爾試驗技術標準         表3

試驗項目

瀝青混凝土類型

技術標準

擊實次數(shù)(次)

AK-16 C-25Ⅰ

兩面各75

穩(wěn)定度(kN)

AK-16 C-25Ⅰ

>7.5

流值(0.1mm)

AK-16 C-25Ⅰ

20-40

空隙率(%)

AK-16 C-25Ⅰ

3-6

瀝青飽和度(%)

AK-16 C-25Ⅰ

70-85

殘留穩(wěn)定度(%)

AK-16 C-25Ⅰ

>75

  注:瀝青混凝土混合料間隙率(VMA)宜符合(AK-16A不小于14.5%、AC-25Ⅰ不小于13%的要求。
2.施工準備、施工工藝及注意事項
2.1 施工準備及注意事項
  (1)必須把好原材料的質(zhì)量關,特別注意粗細集料和填料的質(zhì)量,對不合格礦料不準運進拌和廠。
  (2)做好施工機械和質(zhì)量檢測儀器的準備工作,必須配備齊全的施工機械和配件,做好開工前的保養(yǎng)、調(diào)試和試機,并保證在施工期間一般不發(fā)生有礙施工進度和質(zhì)量的故障;還必須配備性能良好、精度符合規(guī)定的質(zhì)量檢測儀器,并配備足夠的易損部件。
  (3)必須進行完善的瀝青混凝土配合比設計,包括馬歇爾試驗設計、浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度檢驗和車轍試驗抗車轍能力檢驗。關于瀝青混凝土配合比設計的統(tǒng)一規(guī)定為:
 、賹ν话韬蛷S兩臺拌和機,如果使用相同品種的礦料,可使用同一目標配合比。目標配合比需經(jīng)監(jiān)理工程師審查批準后才能進行生產(chǎn)配合比設計。如果某礦料產(chǎn)地、品種發(fā)生變化,必須重新進行目標配合比設計。
 、诿颗_拌和機均應進行生產(chǎn)配合比設計,由監(jiān)理工程師審查批準后,才能進行試拌與試鋪。
  (4)瀝青面層施工開工前,均需先做試鋪路段。試鋪路段施工分為試拌和試鋪兩個階段。試鋪路段宜選在正線直線段,長度不少于200m。擬定鋪筑方案后,必須嚴格按技術規(guī)范規(guī)定操作,力爭一次鋪筑成功。試鋪結(jié)束后,經(jīng)檢測各項技術指標均符合規(guī)定,應立即提出試鋪段總結(jié)報告,經(jīng)監(jiān)理工程師審查批準后,才能申請正式開工。
2.2 施工工藝及注意事項
2.2.1 瀝青混合料的拌制
  (1)嚴格掌握瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度應比瀝青高10℃~20℃,熱混合料成品在貯料倉儲存后,其溫度下降不應超過10℃,貯料倉的儲料時間不得超過72h。瀝青混合料的施工溫度控制范圍見表4,具體施工溫度應根據(jù)到場瀝青粘度試驗確定。

單位:℃     瀝青混合料的施工溫度        表4

瀝青加熱溫度

160-170

礦料溫度

170-190

混合料出廠溫度

正常范圍150-165?超過200者廢棄

混合料運輸?shù)浆F(xiàn)場溫度

不低于130-150

攤鋪溫度

正常施工

不低于120-140,不超過165

低溫施工

不低于130-150,不超過175

碾壓溫度

正常施工

120-140 不低于110

低溫施工

130-150 不低于110

碾壓終了
溫度

鋼輪壓路機

不低于70

輪胎壓路機

不低于80

振動壓路機

不低于65

  (2)拌和樓控制要逐盤打印瀝青及各礦料用量和拌和溫度,并定期對拌和的計量和測溫進行校核;沒有材料用量和溫度自動記錄裝置的拌和機不得使用。?
  (3)拌和時間由試拌確定。必須使所有集料顆粒全部裹履瀝青結(jié)合料,并以瀝青混合料拌和均勻為度。
  (4)要注意目測檢查混合料的均勻性,及時分析異,F(xiàn)象。如混合料有無花白、冒煙和離析等現(xiàn)象。如確認是質(zhì)量問題,應作廢料處理并及時予以糾正。在生產(chǎn)開始以前,有關人員要熟悉本項目所用各種混合料的外觀特征,并通過仔細觀察室內(nèi)試拌的混合料而取得。
  (5)每臺拌和機每天上、下午各取一組混合料試樣做馬歇爾試驗和抽提篩分試驗,檢驗油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學性質(zhì)。
  油石比與設計值的允許誤差為±0.3%。
  礦料含量與規(guī)范中值的允許差值
 。0.075mm    ±2%
  ≤2.36mm    ±6%
  ≥4.75mm    ±7%
  (6)每周分析一次檢測結(jié)果,計算油石比、各級礦料通過量和瀝青混凝土物理力學指標檢測結(jié)果的標準差和變異系數(shù),檢驗生產(chǎn)是否正常。
2.2.2 瀝青混合料的運輸
  (1)采用數(shù)字顯示插入式熱電偶溫度計檢測瀝青混合料的出廠溫度和運到現(xiàn)場溫度,插入深度要大于150mm。在運料汽車側(cè)面中部設專用檢測孔,孔口距車箱底面約300mm。
  (2)拌和機向運料車放料時,汽車應前后移動,分幾堆裝料,以減少粗集料的分離現(xiàn)象。
  (3)瀝青混合料運輸車的運量應較拌和能力和攤鋪速度有所富余,攤鋪機前方應有五輛運料汽車等候卸料。
  (4)運料汽車應有蓬布履蓋設施,以便保溫、防雨或避免污染環(huán)境。
  (5)連續(xù)攤鋪過程中,運料汽車在攤鋪機前10~30cm處停住,不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料汽車應掛空檔,靠攤鋪機推動前進。
2.2.3 瀝青混合料的攤鋪
  (1)連續(xù)穩(wěn)定的攤鋪是提高路面平整度的最主要措施。攤鋪機的攤鋪速度應根據(jù)拌和機的產(chǎn)量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度,按2~6m/min予以調(diào)整選擇,做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。不應任意以快速攤鋪幾分鐘,然后再停下來等一車料。午飯應分批輪換交替進行,切忌停鋪用餐。爭取每天收工停機一次。
  (2)用機械攤鋪的混合料未壓實前,施工人員不得進入踩踏。一般不用人工不斷整修,只有在特殊情況下,需在現(xiàn)場主管人員指導下,允許用人工找補或更換混合料,缺陷較多嚴重時應予鏟除,并調(diào)整攤鋪機或改進攤鋪工藝。
  (3)下面層攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式。鋼絲為扭繞式,直徑不小于6mm,鋼絲拉力大于800N,每5m設一鋼絲支架?恐醒敕指魩(cè)攤鋪機在前,左側(cè)架設鋼絲,攤鋪機上安裝橫坡儀控制攤鋪層橫坡;后面攤鋪機右側(cè)架設鋼絲,左側(cè)在攤鋪好的層面上走“雪撬”。中面層和上面層用移動式自動找平基準裝置控制攤鋪厚度。攤鋪層縱向接縫上應設置抹平靴,由后面攤鋪機牽引向前移動。兩臺攤鋪機距離不超過30m。
  (4)攤鋪遇雨時,立即停止施工,并清除未壓實成型的混合料。遭受雨淋的混合料應廢棄,不得卸入攤鋪機攤鋪。
2.2.4 瀝青混合料的壓實成型
  (1)瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。為保證壓實度和平整度,初壓應在混合料不產(chǎn)生推移、開裂等情況下盡量在攤鋪后較高溫度下進行。初壓嚴禁使用輪胎壓路機,以確保面層橫向平整度。
  (2)壓路機應以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機的適宜碾壓速度隨初壓、復壓、終壓及壓路機的類型而別,可按表5選用。
 
  (3)為避免碾壓時混合料推擠產(chǎn)生擁包,碾壓時應將驅(qū)動輪朝向攤鋪機;碾壓路線及方向不應突然改變;壓路機起動、停止必須減速緩行。對壓路機無法壓實的死角、邊緣、接頭等,應采用小型振動壓路機或手扶振動夯趁熱壓實。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。
  (4)在當天碾壓的尚未冷卻的瀝青混凝土面層上,不得停放壓路機或其他車輛,并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。
  (5)要對初壓、復壓、終壓段落設置明顯標志,便于駕駛員辯認。對松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度應設專崗檢查。
  (6)壓實完成12h后,方能允許施工車輛通行。
2.2.5 施工接縫的處理
  (1)縱向施工縫采用兩臺攤鋪機成梯隊聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫,應在前部已攤鋪混合料部分留下10~20cm寬暫不碾壓作為后高程基準面,并有5~10cm左右的攤鋪層重疊,以熱接縫形式在最后作跨接碾壓以消除縫跡,上下層縱縫應錯開15cm以上。
  (2)橫向施工縫全部采用平接縫,用3m直尺沿縱向位置,在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀,以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置,用鋸縫機割齊后鏟除;繼續(xù)攤鋪時,應將接縫鋸切時留下的灰漿擦洗干凈,涂上少量粘層瀝青,攤鋪機熨平板從接縫后起步攤鋪;碾壓時用鋼筒式壓路機進行橫向壓實,從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層。
3.結(jié)束語
  瀝青路面面層壓實度、平整度和磨擦系數(shù)是路面質(zhì)量的主要指標。江蘇高速公路瀝青路面面層施工在嚴格按照行業(yè)標準規(guī)定執(zhí)行的基礎上,不斷提高,總結(jié)了一整套關于施工工藝的經(jīng)驗,并在滬寧高速公路江蘇段、南京機場高速公路、廣靖高速公路和錫澄高速公路的建設實踐中取得了較好效果,各項技術指標均優(yōu)于交通行業(yè)標準的要求。