林榮芳

(福建省南平市閩北路橋工程公司)

淺談熱拌瀝青混合料路面施工

林榮芳

(福建省南平市閩北路橋工程公司)

摘 要:熱拌瀝青混合料是由礦料與瀝青在熱態(tài)下拌和而成的混合料的總稱。熱拌瀝青混合料在熱態(tài)下鋪筑施工成形的路面，即稱熱拌瀝青混合料路面。熱拌瀝青混合料可按混合料的性質(zhì)、強度構(gòu)成及礦料級配、最大粒徑等進行分類。

關(guān)鍵詞:熱拌瀝青混合料;路面施工;方法

1 熱拌瀝青混合料特性

1.1 按混合料性質(zhì)分類

瀝青混合料按混合料的性質(zhì)分為瀝青混凝土混合料、瀝青碎石混合料及抗滑表層瀝青混合料。

1.2 按礦料級配分類

瀝青混合料按礦料最大粒徑可分為特粗式、粗粒式、中粒式、細粒式及砂粒式。礦料級配是指礦料中不同粒徑的粒料相互之間的比例關(guān)系，常以不同粒徑粒料的質(zhì)量比來表示，根據(jù)礦料級配的不同，瀝青混合料可分為連續(xù)級配和間斷級配瀝青混合料兩類。

(1)連續(xù)級配瀝青混合料

由大到小逐級按一定的質(zhì)量比例組成的礦料與瀝青拌和而成，又分為密級配和開級配兩種類型。密級配瀝青混合料各種粒徑的顆粒級配連續(xù)、相互嵌擠密實的礦料與瀝青拌和而成，壓實后剩余空隙率小于10%的瀝青混合料。

開級配瀝青混合料由適當比例的粗集料、細集料與瀝青拌和而成，壓實后剩余空隙率大于10%的瀝青混合料。

(2)間斷級配瀝青混合料

礦料級配組成中缺少一個或若干個檔次而形成的間斷級配的瀝青混合料。由于間斷級配礦質(zhì)混合料不僅有足夠數(shù)量的粗粒料可以形成空間骨架，而且又有必要數(shù)量的細料填充于骨架間的空隙，使混合料有較高的密實度而形成一種骨架密實結(jié)構(gòu)，故內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力都較高，使瀝青混合料既能滿足穩(wěn)定性的要求，同時又具有良好的耐久性。但目前仍屬于試驗研究階段。

(3)按強度構(gòu)成分類

瀝青混合料按其強度構(gòu)成，可分為嵌擠型和級配型兩大類。

嵌擠型是按嵌擠原則構(gòu)成的瀝青混合料，它的結(jié)構(gòu)強度以礦料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力為主，瀝青的黏結(jié)作用為輔。這類混合料是以顆粒較粗、尺寸均勻的礦料構(gòu)成骨架。瀝青結(jié)合料填充空隙，并把礦料黏結(jié)成一個整體，這類瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強度受自然因素的影響較小，瀝青碎石就屬此類。

級配型是按密實級配原則構(gòu)成的瀝青混合料，它的結(jié)構(gòu)強度以瀝青與礦料之間的黏結(jié)力為主，礦料的嵌擠力和內(nèi)摩阻力為輔。這類瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強度受溫度的影響較大，瀝青混凝土就屬此類。按密實級配原則構(gòu)成的瀝青混合料，其結(jié)構(gòu)通常可分為懸浮密實結(jié)構(gòu)、骨架空隙結(jié)構(gòu)、骨架密實結(jié)構(gòu)三種。

2 瀝青混合料適合的路面結(jié)構(gòu)

瀝青路面各層適用的瀝青混合料類型是個非常重要的問題。應根據(jù)不同地區(qū)道路等級及所處層位的功能性要求，選擇適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)組合。要綜合考慮滿足耐久性、抗車轍、抗裂、抗水損害能力、抗滑性能等多方面要求，根據(jù)施工機械、工程造價等實際情況選擇瀝青混合料的種類。

瀝青混凝土混合料面層宜采用雙層或三層式結(jié)構(gòu)，其中必須有至少一層T型密級配瀝青混凝土混合料。如各層均采用瀝青碎石混合料時，瀝青面層必須做下封層。

多雨潮濕地區(qū)的高速、一級公路的上面層宜采用抗滑表層混合料，其他等級公路及少雨干燥地區(qū)的高速、一級公路可采用I型瀝青混凝土混合料做表層。

3 瀝青混合料的試配與試拌鋪筑

瀝青混凝土面層須具有足夠的力學強度、良好的溫度穩(wěn)定性、耐久性、耐磨性及抗滑性能，混合料應具有良好的施工和易性，這是瀝青混合料組成設(shè)計的總目標。設(shè)計內(nèi)容包括選擇合格的原材料，確定礦料級配和瀝青用量。

按試驗室所作的配合比經(jīng)試拌后混合料的各種指標有時不滿足要求，因此結(jié)合生產(chǎn)實際，針對出現(xiàn)的問題進行必要的調(diào)整，方可作為生產(chǎn)配合比。

生產(chǎn)配合比的驗算階段是拌和機按生產(chǎn)配合比及最佳瀝青用量±0.3%進行試拌，并鋪筑試驗路段。

4 熱拌瀝青混合料路面施工

瀝青混合料必須在瀝青拌和廠(場、站)采用拌和機械拌制，集料和瀝青均在拌和機內(nèi)進行加熱與拌和，并在加熱的狀態(tài)下攤鋪碾壓成形。其工藝過程主要有瀝青混合料的拌和、瀝青混合料的運輸及瀝青混合料的攤鋪與碾壓。

4.1 試拌

瀝青混合料宜在拌和廠(場)制備。

在拌制一種新配合比的混合料之前，或生產(chǎn)中斷了一段時問后，應根據(jù)室內(nèi)配合比進行試拌。通過試拌及抽樣試驗確定施工質(zhì)量控制指標。

對間歇式拌和設(shè)備，應確定每盤熱料倉的配合比;對連續(xù)式拌和設(shè)備應確定各種礦料送料口的大小及瀝青和礦料的進料速度。

瀝青混合料應按設(shè)計瀝青用量進行試拌，試拌后取樣進行試驗，并將其試驗值與室內(nèi)配合比試驗結(jié)果進行比較，驗證設(shè)計瀝青用量的合理性，必要時可作適當調(diào)整。

4.2 瀝青混合料的拌制

(1)拌和機

瀝青混合料可采用間歇式拌和機或連續(xù)式拌和機拌制。高速公路和一級公路宜采用間歇式拌和機拌和，所用間歇式拌和機必須配備計算機設(shè)備，拌和過程中逐盤采集并打印各個傳感器測定的材料用量和瀝青混合料拌和量、拌和溫度等各種參數(shù)。

連續(xù)式拌和機使用的集料必須穩(wěn)定不變，一個工程如果從多處進料、料源或質(zhì)量不穩(wěn)定時，不得采用連續(xù)式拌和機。

(2)拌和時間

瀝青混合料拌和時間根據(jù)具體情況經(jīng)試拌確定，以瀝青均勻裹覆集料為度。間歇式拌和機每盤的生產(chǎn)周期不宜少于45 s(其中干拌時間不少于5～10 s)，改性瀝青和瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)的拌和時間應適當延長。

4.3 瀝青混合料的運輸

瀝青混合料宜采用噸位較大的自卸汽車運輸。汽車車廂應清掃干凈，并應在車廂底板及周壁涂一薄層油水(柴油∶水為 1∶3)混合液。

從拌和機向運料車上放料時，應每放一斗混合料挪動一下車位，以減小集料離析現(xiàn)象，運至攤鋪地點的瀝青混合料溫度不宜低于130%(煤瀝青混合料不宜低于90℃)。運輸中盡量避免急剎車，以減少混合料離析現(xiàn)象，運料車應用篷布覆蓋以保溫、防雨、防污染。

混合料運料車的運輸能力應比拌和機拌和或攤鋪機攤鋪能力略有富余。施工過程中，攤鋪機前方應有運料車在等待卸料。運料車在攤鋪機前100～300 rnrn處停住，空擋等候，由攤鋪機推動其前進開始緩緩卸料，不得撞擊攤鋪機。在有條件時，運料車可將混合料卸人轉(zhuǎn)運車經(jīng)二次拌和后向攤鋪機連續(xù)均勻地供料。對高速公路、一級公路，宜待等候的運料車多于5輛后開始攤鋪。

運到攤鋪現(xiàn)場的瀝青混合料應符合規(guī)定的攤鋪溫度要求，已結(jié)成團塊、遭雨淋濕的混合料不得使用。運料車每次卸料必須倒凈，尤其是對改性瀝青和SMA，如有剩余，應及時清除，防止硬結(jié)。

4.4 瀝青混合料的攤鋪

熱拌瀝青混合料應采用履帶式瀝青攤鋪機攤鋪。

攤鋪前應先調(diào)整攤鋪機的機構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)。其中機構(gòu)參數(shù)包括熨平板的寬度、攤鋪厚度、熨平板的拱度、初始工作仰角、布料螺旋與熨平板前緣的距離、振搗梁行程等:運行參數(shù)主要指攤鋪速度。鋪筑高速公路、一級公路瀝青混合料時，一臺攤鋪機的鋪筑寬度不宜超過6 m(雙車道)～7.5 m(3車道以上)，通常宜采用兩臺或更多臺數(shù)的攤鋪機前后錯開10～20 m成梯隊方式同步攤鋪，兩幅之間應有30～60 cm寬度的搭接，并躲開車道輪跡帶，最下層的搭接位置宜錯開200 mm以上。

攤鋪機開工前應提前預熱熨平板不低于100℃。鋪筑過程中應選擇熨平板的振搗或夯錘壓實裝置具有適宜的振動頻率和振幅，以提高路面的初始壓實度。熨平板加寬連接應仔細凋節(jié)至攤鋪的混合料沒有明顯的離析痕跡。

攤鋪機必須緩慢、均勻、連續(xù)不問斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓。以提高平整度，減少混合料的離析。攤鋪速度宜控制在2～6 m/t的范圍內(nèi)。

4.5 瀝青混合料的壓實

壓實的目的是提高瀝青混合料的密實度，從而提高瀝青路面的強度、高溫抗車轍能力及抗疲勞特性等路用性能，是形成高質(zhì)量瀝青混凝土路面的又一關(guān)鍵工序。

碾壓工作包括碾壓機械的選型與組合，碾壓溫度、碾壓速度的控制，碾壓遍數(shù)、碾壓方式及壓實質(zhì)量檢查等。

(1)壓實設(shè)備的選擇

用于瀝青路面碾壓的壓實機械，應根據(jù)工程量的大小、攤鋪設(shè)備的攤鋪效率、混合料特性、碾壓厚度、現(xiàn)場施工條件等選擇合適的壓路機。為了達到最佳壓實效果，通常采用靜載光輪壓路機與輪胎式壓路機或靜載光輪壓路機與振動壓路機組合的方式進行碾壓。

按壓路機應盡可能跟隨攤鋪機的要求，通過試鋪、試壓確定壓路機的數(shù)量。高速公路鋪筑雙車道瀝青路面的壓路機數(shù)量不宜少于5臺。施工氣溫低、風大、碾壓層薄時，壓路機數(shù)量應適當增加。

(2)瀝青混合料的壓實工藝

瀝青混合料的壓實包括初壓、復壓和終壓。初壓是壓實瀝青混合料的基礎(chǔ)，一般采用輕型鋼筒壓路機或關(guān)閉振動裝置的振動壓路機碾壓兩遍，其線壓力不宜小于35N/cm，應在瀝青混合料攤鋪后溫度較高時進行初壓，主要是為了獲得最佳壓實溫度。溫度過高引起混合料隆起，碾壓后的攤鋪層裂紋，碾輪上黏起瀝青混合料;溫度過低將引起混合料黏性增大，導致壓實困難。壓實溫度應根據(jù)瀝青稠度、壓路機類型、氣溫、攤鋪層厚度(厚度越小、散熱越快、溫度越難掌握)、混合料類型經(jīng)試鋪、試壓確定。

復壓應在初壓后緊接著進行，一般采用重型壓路機，碾壓溫度符合規(guī)定，碾壓遍數(shù)經(jīng)試壓確定，并不少于4～6遍，達到要求的壓實度為止。用于復壓的輪胎式壓路機的壓實質(zhì)量應不小于15 t，用于碾壓較厚的瀝青混合料時，總質(zhì)量應不小于22 t。

終壓應緊接在復壓后，用6～8 t的振動壓路機(關(guān)閉振動裝置)進行，碾壓不少于2遍，直至無輪跡為止，終壓溫度應符合要求。

中圖分類號:U416.1

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1008-3383(2011)06-0122-02

收稿日期:2011-04-28

作者簡介:林榮芳(1975-)，男，福建省建陽市人，工程師，研究方向:公路路基。