丁建明DING Jian-ming

（華鑫公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，阜新 123000）

（Huaxin Highway Engineering Supervision Consulting Co.，Ltd.，F(xiàn)uxin 123000，China）

0 引言

甘旗卡至庫倫公路（下稱甘庫公路）是內(nèi)蒙古省道305 線甘旗卡至庫倫公路及其補充工程庫倫至平安地公路建設(shè)項目的主體部分。甘庫公路為公路改擴建工程，在修建時候均采用的是平丘區(qū)一級公路標(biāo)準(zhǔn)進行的，設(shè)計的速度一般都在100km/h，面層采用6cm Superpave20 下面層和4cm Superpave12.5 上面層雙層瀝青混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中上面層為SBS 改性瀝青路面，級配設(shè)計應(yīng)用了Superpave 設(shè)計理論和設(shè)計方法，在施工過程中取得了良好的效果。

1 配合比設(shè)計

1.1 材料選擇 ①瀝青選擇。甘庫公路上面層選用的是SBS 改性瀝青，PG 分級等級為PG64-28，針入度為74.8（0.1mm），軟化點為66℃，5℃延度為38.2cm，均滿足路面施工要求。②集料選擇。甘庫公路所用的粗集料采用庫倫玄武巖；細集料采用庫倫石灰?guī)r石屑和玄武巖石屑混合而成；填料采用庫侖大恒生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉和P.SA32.5 水泥。

1.2 集料級配選擇 Superpave 的級配選擇主要是通過控制點和限制區(qū)來進行的?？刂泣c主要是為了規(guī)定集料的范圍，當(dāng)位于公稱最大尺寸篩，中等篩（2.36mm）和最小篩（0.075mm）處時為最佳。限制區(qū)處于沿最大密度級配線中等篩和0.3mm 篩之間，限制區(qū)形成一個級配不能通過的帶。由于限制區(qū)特有的駝峰形，所以通過這個區(qū)域的級配稱為“駝峰級配”。設(shè)置限制區(qū)的目的有兩個：①限制砂的用量；②為了提供足夠的VMA。設(shè)計集料結(jié)構(gòu)時應(yīng)使設(shè)計級配處于控制點間并避開限制區(qū)。甘庫公路的集料結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)Superpave 瀝青混合料級配設(shè)計要求進行的，在進行級配設(shè)計時，可以避開限制區(qū)來優(yōu)化級配。我們可以按照要求選擇的三個級配進行試拌，其合成級配通過率如表1 所示。

表1 拌合成級配通過率%

根據(jù)軟件推薦的油石比5.2%，對上述三個級配進行旋轉(zhuǎn)壓實試驗，分別成型試件。在實驗中，礦料加熱溫度為170～175℃，拌合溫度為170℃，在出拌鍋溫度不滿足165℃時，采取烘箱輔助加熱的方法，表面達到170℃溫度后就需要轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)壓實儀中進行試驗，而這時候旋轉(zhuǎn)壓實儀的成型壓力一般為0.6MPa，旋轉(zhuǎn)次數(shù)為Nini=9，Ndes=105 和Nmax=205。得出結(jié)果后，我們可以根據(jù)表2 的數(shù)據(jù)進行參照，實驗結(jié)果得出的級配2 和級配3 各項預(yù)估體積和壓實度性能均可滿足要求，但級配2 瀝青用量更為合理。

表2 初試級配旋轉(zhuǎn)壓實結(jié)果

1.3 確定最佳瀝青用量 我們確定瀝青是否為最佳用量，主要看集料的配成度。我們根據(jù)試驗數(shù)據(jù)不難看出，在油石比初步微調(diào)試驗的時候，我們需要采用嚴密的數(shù)據(jù)進行試驗，采用0.3%間隔變化，選定4.7%，5.0%，5.3%，5.6%四個油石比進行瀝青混合料壓實特性與體積性能評估，這樣才能確定哪個性能下的油石比最佳，其試驗結(jié)果見表3。

表3 設(shè)計級配四種油石比試驗結(jié)果匯總

表4 目標(biāo)配合比混合料性能驗證

根據(jù)表3 的結(jié)果可以確定最佳油石比為5.3%（瀝青用量為5.03%）。

1.4 目標(biāo)配合比混合料性能驗證 油石的最佳配比是在5.3%的條件下，進行浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂強度比試驗和車轍試驗，就可滿足表4 所表示的設(shè)計文件需要。

1.5 生產(chǎn)配合比設(shè)計 依據(jù)Superpave 生產(chǎn)配合比調(diào)整原則，針對實際拌和站各熱料倉的熱料篩分結(jié)果，我們施工的時候需要綜合考慮設(shè)備偏差及所在地區(qū)天氣、交通量、公路等級等外在因素，確保都在摻配比例如圖表5 所示的規(guī)定范圍內(nèi)的，進行試驗。

表5 生產(chǎn)配合比驗證級配

1.6 生產(chǎn)配合比混合料性能驗證 根據(jù)前面所選定的最佳油石比5.3%分別成型試件，測試其各項性能，結(jié)果見表6。

表6 生產(chǎn)配合比混合料性能驗證

2 Superpave 路面施工

整條甘旗卡至庫倫線地處內(nèi)蒙古東北部，緯度較高，導(dǎo)致極地溫度很低，能達到零下30℃以下，同時該地區(qū)夏季溫度又能達到35℃，導(dǎo)致所鋪筑的高等級瀝青路面要承受65℃以上的溫差，因此所鋪的路面不僅要選用良好的材料，更要注意其施工的規(guī)范，保證路面的性能符合要求。

2.1 拌合 拌合過程中需嚴格控制生產(chǎn)工藝，力求目標(biāo)配合比得以實現(xiàn)。

2.2 運輸和攤鋪 甘庫拌合站與施工地點距離長短不一，整天溫差大，為防止混合料溫度的散失，出了拌合站的混合料在車內(nèi)必須采用厚被子覆蓋，且在運輸過程中盡量避免顛簸、耽擱，以免造成混合料離析和溫度過低。我們進行攤鋪時采用的施工機械為福格勒S2100-2 型攤鋪機和ABG423 型攤鋪機，兩機聯(lián)合進行攤鋪。甘庫公路上面層控制攤鋪速度在2～2.5m/min 之間，且在攤鋪時攤鋪機不能有較長時間的停頓。

2.3 碾壓 在碾壓過程中必須緊跟攤鋪進行。甘庫公路初壓采用寶馬雙鋼輪BW219D 壓路機靜壓一遍，復(fù)壓采用2 臺雙膠輪振動壓路機振動碾壓2～3 遍，終壓采用雙鋼輪壓路機收光1 遍。

3 結(jié)論

本文主要根據(jù)甘庫公路的路面結(jié)構(gòu)形成時的主要參照因素，再結(jié)合目前相關(guān)公路的瀝青路面科研成果、施工經(jīng)驗以及具體的招標(biāo)要求，采用Superpaye 級配設(shè)計方法設(shè)計出合格的目標(biāo)、生產(chǎn)配合比，且根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕挝痪唧w的設(shè)備情況提出了施工步驟和建議，所鋪筑的瀝青混凝土路面從目前來看質(zhì)量穩(wěn)定，且施工難度較小，符合招標(biāo)要求。

[1]張登良.瀝青路面工程手冊[M].人民交通出版社,1999.

[2]美國聯(lián)邦公路局.Superpave 混合料設(shè)計指南[M].2 版，美國:聯(lián)邦公路局，2001.

[3]趙松,龔廉漢,虞森林.Superpave 技術(shù)在中嘉湖杭高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用[J].公路，2010（2）:35-40.