侯遠(yuǎn)植

(福建發(fā)展集團(tuán)有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000)

1 工程概況

世紀(jì)大道改建工程A標(biāo)段，世紀(jì)大道全長(zhǎng)3320米，原車道寬度僅14米且破損嚴(yán)重，嚴(yán)重影響福安市形象。2010年福安市將世紀(jì)大道做為該市首條“白改黑”市政道路予以啟動(dòng)，改建后的道路寬度達(dá)36－39米，其中主車道寬18－20米，兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道寬5.5米，綠化帶寬3.5米，人行休閑道寬6－8米。設(shè)計(jì)采用在原路面上加SMA瀝青混合料罩面層，SMA是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉和少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而組成的瀝青混合料。它是由足夠的瀝青結(jié)合料和具有相當(dāng)勁度的瀝青瑪蹄脂膠漿填充在粗集料形成的石—石嵌擠結(jié)構(gòu)的空隙中形成的。因此，它具有抗高溫、低溫穩(wěn)定性，良好的水穩(wěn)定性，良好的耐久性和表面功能(抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好)。SMA路面耐久性好，故養(yǎng)護(hù)工作少，使用壽命長(zhǎng)，綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益好，是目前國(guó)內(nèi)外使用較多的一種瀝青面層混合料。

2 路面結(jié)構(gòu)改造

2.1 整治原水泥混凝土板塊

世紀(jì)大道交通流量大、且重型貨車多，原水泥混凝土路面經(jīng)多年使用，呈板塊斷裂、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等破損及面層磨損現(xiàn)象，局部損壞嚴(yán)重。原道路水泥混凝土板塊是“白改黑”工程實(shí)施后瀝青面層的下承層，其處理質(zhì)量的好壞，決定了瀝青加罩層質(zhì)量的優(yōu)劣。為此，建設(shè)者采用板塊調(diào)查→板塊評(píng)價(jià)→板塊處理的科學(xué)步驟，針對(duì)不同板塊及基層的損壞情況和成因，采取整體板塊鑿除修復(fù)、局部板塊切割鑿除修復(fù)或基層注漿加固等方法進(jìn)行處理，為瀝青加罩創(chuàng)造了有利條件。

2.2 處理拓寬部分

道路改造將兩側(cè)原0.5m機(jī)非隔離帶和3.5m非機(jī)動(dòng)車道改為快車道。因此，拓寬部分與老路的結(jié)合處理是道路改造的一大難點(diǎn)，如處理不當(dāng)，“白改黑”之后，新老快車道結(jié)合處將很快出現(xiàn)1條縱縫。此外，原非機(jī)動(dòng)車道位置埋設(shè)有36孔通信管線及 φ1400mm原水鋼管，埋深均在地面以下約50～60cm。這也對(duì)拓寬部分道路結(jié)構(gòu)層的厚度提出更高的要求。

2.3 嚴(yán)重破損

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，當(dāng)板內(nèi)有兩條以上裂縫或該板塊有兩個(gè)以上的角損壞，或者一個(gè)角的損壞面積大于四分之一板塊，同時(shí)出現(xiàn)了錯(cuò)臺(tái)或沉陷?；蛘呋炷涟褰堑膹澇?BZZ一100)測(cè)試結(jié)果大于40(O.01mm)，針對(duì)這幾種情況，先將混凝土板破除后，清掃基層(如基層有損壞其抗壓強(qiáng)度＜3MPa時(shí)，應(yīng)先清除原基層，然后用C15混凝土恢復(fù)基層標(biāo)高)再進(jìn)行換板處理。

3 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

該工程處在夏季溫度偏高、春天多雨的東南濕熱區(qū)，根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，路面級(jí)配宜選用粗糙的抗滑面層—AC、SMA型級(jí)配。由于SMA(改性瀝青瑪碲脂路面)具有密實(shí)、防水、抗滑、高溫穩(wěn)定性好的性能，選擇SMA進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

3.1 原材的檢測(cè)

工程所選用的瀝青、集料、礦粉各項(xiàng)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)的要求。瀝青選用SBS改性瀝青，集料采用玄武巖。

3.2 礦料級(jí)配計(jì)算

經(jīng)過反復(fù)進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算得到的各種材料比例為A∶B∶C∶D=10∶45∶27∶7。

3.3 最佳油石比確定

使用原材和目標(biāo)級(jí)配進(jìn)行試拌，瀝青混合料油石比按0.3%的梯度遞增，分別對(duì)油石比為 5.4%、5.7%、6.0%、6.3%、6.6%的情況下進(jìn)行瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)。從而得到各種油石比下的瀝青混合料的體積參數(shù)和應(yīng)力應(yīng)變物理指標(biāo)。因?yàn)楦鶕?jù)規(guī)范參考Superpave技術(shù)，對(duì)于SMA型的最大理論相對(duì)密度運(yùn)用計(jì)算法更為準(zhǔn)確。

根據(jù)體積參數(shù)和瀝青混合料油石比與毛體積密度、空隙率、飽和度、流值之間的關(guān)系。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析如下:

(1)密度、穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值，以目標(biāo)孔隙率中值油量a3作為OAC1=5.95%;

(2)滿足SMA一13型瀝青混合料設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的油石比范圍為5.81% －6.08%，即 OAC2=(5.81%+6.08%)/2=5.94%:

(3)通過計(jì)算得到最佳油石比OAC=(OACl+OAC2)/2=6.0%。

4 SMA瀝青混合料施工質(zhì)量控制

SMA在使用性能上具有很大的優(yōu)勢(shì).但其施工工藝和質(zhì)量控制方面比普通瀝青混凝土路面有更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以施工每個(gè)環(huán)節(jié)都要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4.1 拌和

改性瀝青SMA混合料的拌和工藝似于常規(guī)瀝青混合料，但其粘度大，對(duì)溫度敏感性強(qiáng)，決定了其拌和的難度，所以拌合樓采用間隙式拌合樓，攪拌設(shè)備的參數(shù)作相應(yīng)調(diào)整，即嚴(yán)格控制集料加熱溫度、纖維投放時(shí)間、攪拌時(shí)間，施工管理中注意下列事項(xiàng):(1)對(duì)集料、瀝青、粉料的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，以保證各種材料的計(jì)量精度。溫度的計(jì)量系統(tǒng)也需作必要的校正。(2)定期檢查攪拌樓的篩網(wǎng)有無破損，除塵風(fēng)機(jī)的除塵效果是否理想。(3)改性瀝青SMA混合料拌和溫度的控制范圍:改性瀝青為165－170℃，熱骨料為190－200℃，成品料為175－185℃。由于改性瀝青SMA混合料對(duì)溫度特別敏感，瀝青和成品料溫度不宜超過195℃，否則會(huì)損害瀝青的粘結(jié)力，影響其質(zhì)量，因此必須嚴(yán)格檢測(cè)和控制成品料的溫度變化。(4)由于改性瀝青SMA混合料較難拌和，因而需要更長(zhǎng)的拌和時(shí)間。由于瀝青混凝土中要添加纖維，所以要控制好投放各種原材料的順序和投料后的拌合時(shí)間。最佳的拌和時(shí)間與瀝青的用量、集料的級(jí)配、溫度等多種因素有關(guān)，需要通過試拌來確定，一般認(rèn)為比常規(guī)熱拌瀝青混合料的干拌和濕拌時(shí)間增加5－10s。(5)瀝青混合料的取樣與檢測(cè)是拌和廠質(zhì)量控制中最重要的工作。嚴(yán)格按照規(guī)范取樣和試驗(yàn)，要求每天每一批次做1－2次的馬歇爾試驗(yàn)。本工程中，我們嚴(yán)格要求攪拌樓上午、下午各取樣做一次馬歇爾試驗(yàn)、級(jí)配檢測(cè)。

4.2 運(yùn)輸和攤鋪過程中的質(zhì)量控制

(1)運(yùn)輸:拌和機(jī)向運(yùn)料車放料時(shí)，汽車應(yīng)前后移動(dòng)，分三堆裝料以減少粗集料出現(xiàn)分離現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)對(duì)每車混合料的溫度進(jìn)行檢查。運(yùn)料車應(yīng)用完整無損的雙層篷布覆蓋，并加蓋棉被以保溫防雨或避免污染環(huán)境，瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)滿足拌和能力和攤鋪速度的要求，攤鋪機(jī)前方應(yīng)有五輛運(yùn)料車等待卸料。

(2)攤鋪:攤鋪技術(shù)是影響路面平整度的關(guān)鍵因素，采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)攤鋪提高攤鋪層均勻性和壓實(shí)度。攤鋪應(yīng)選擇在當(dāng)日氣溫較高時(shí)段進(jìn)行，路表溫度低于15℃時(shí)不宜作業(yè)。攤鋪遇雨時(shí)，立即停止施工，并清除未壓實(shí)成型的混合料，遭受雨淋的混合料必須廢棄。攤鋪溫度宜控制在160－180℃的范圍內(nèi)，攤鋪速度以3.5m/s為宜。在供料及時(shí)能滿足攤鋪要求、以及交通疏導(dǎo)順暢的情況下，盡可能采用全幅一次攤鋪，以避免或者減少縱接縫的處理。攤鋪速度對(duì)攤鋪機(jī)的工作效率和攤鋪質(zhì)量有重要影響。攤鋪速度的選擇應(yīng)根據(jù)混合料能力和后續(xù)壓實(shí)工序的壓路機(jī)生產(chǎn)能力確定。要注意攤鋪機(jī)接料斗的操作程序，以減少粗集料離析。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出、尚有約10cm厚的熱料時(shí)，下一輛運(yùn)料車即開卸料，做到連續(xù)供料，并避免粗集料集中。

4.3 碾壓過程中質(zhì)量控制

改性瀝青SMA混合料是一種粘稠而很難壓實(shí)的材料，它的壓實(shí)性能對(duì)溫度十分敏感。其施工工藝主要特點(diǎn)如下:(1)碾壓以鋼輪壓路機(jī)為主。雖然對(duì)平整度的指標(biāo)有一定影響，但為了防止采用膠輪碾壓造成瀝青提漿，空隙率過小，在施工過程中初壓、復(fù)壓均采用振動(dòng)壓路機(jī)，壓實(shí)過程中采用的是高頻、低振幅，避免壓碎集料和下層瀝青漿浮在表面。(2)壓實(shí)溫度的范圍及其控制比常規(guī)瀝青混合料更為嚴(yán)格。初壓的起始溫度控制在不低150℃，盡可能在高溫狀態(tài)下盡快完成;復(fù)壓溫度不低于130℃，碾壓完成，溫度不低于90℃，初壓時(shí)保證壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)碾壓并采取連續(xù)碾壓的模式。開放交通應(yīng)在路面碾壓完成或路表溫度在50℃以下，方能允許開放交通。

5 路面施工質(zhì)量成果

在質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，對(duì)主要指標(biāo)平整度、壓實(shí)度、構(gòu)造深度及滲水進(jìn)行檢驗(yàn)，平整度合格率達(dá)到90.2%，原位空隙率(最大理論密度)的壓實(shí)度達(dá)到94.8%(滿足規(guī)范規(guī)定的＞93%)，構(gòu)造深度平均值為1.08(設(shè)計(jì) ＞0.8)，滲水為30ml/min－178ml/min(設(shè)計(jì)要求200ml/min)?，F(xiàn)場(chǎng)切割取樣高溫車轍試驗(yàn)檢測(cè)DS＞6000(8000余次)。從驗(yàn)收成果來看.施工過程當(dāng)中幾個(gè)施工環(huán)節(jié)均符合作業(yè)要求、施工細(xì)節(jié)到位，施工控制達(dá)到預(yù)期效果。

6 結(jié)束語

根據(jù)世紀(jì)大道道路“白改黑”路面的施工實(shí)踐，防治路面病害應(yīng)在早期就對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn);施工中嚴(yán)格按規(guī)范要求全過程監(jiān)控配料、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等工序。由此可見，“白改黑”的施工方法和工藝對(duì)路面質(zhì)量至關(guān)重要。工程質(zhì)量是民族素質(zhì)的一個(gè)重要體現(xiàn)，代表著中華民族的形象，所以在城市道路建設(shè)中，一定要堅(jiān)持執(zhí)行“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的指導(dǎo)方針，才能確保我們今天所建設(shè)的工程經(jīng)得起時(shí)間的檢驗(yàn)，經(jīng)得起人民的檢驗(yàn)，才能發(fā)揮好應(yīng)有的效益。

［1］沈金安.改性瀝青與SMA路面［MJ.北京:人民交通出版社，1999.

［2］郭大進(jìn)，沙愛民.瀝青路面施工質(zhì)量過程控制技術(shù).北京:人民交通出版社.2011.2.