李顯平，陰吉軍

(湖南尚上公路橋梁建設有限公司，湖南 長沙 410001)

0 引言

傳統(tǒng)的AC－25 懸浮型瀝青混合料雖然密實度和強度較高，但穩(wěn)定性較差，不適應高溫地區(qū)和現(xiàn)有的重交通量的要求。為此本項目下面層采用AC－25S 型瀝青混合料鋪筑，其為骨架密實型結構，具有密實性好、嵌擠優(yōu)良、抗離析能力強、表面均勻等特點，從而大大提高了該路面的抗車轍能力和耐久性，延長了路面的使用年限［1－4］。

雙向4 車道高速公路瀝青面層標準攤鋪寬度為11.25 m，有中溝的地方攤鋪寬度為10.75 m，采用1臺大功率福格勒攤鋪機(此攤鋪機不具備熨平板伸縮功能)攤鋪可以避免2 臺攤鋪機攤鋪造成的縱向接縫所產(chǎn)生的離析等缺陷，但需要經(jīng)常改變攤鋪機熨平板的寬度，拆裝非常麻煩。

1 工法特點

1)AC－25S 型瀝青混合料用于婁新高速下面層(8 cm)結構形式。瀝青采用普通50 號道路石油瀝青，它借鑒了Superpave 瀝青混合料的設計方法(在混合料級配范圍、配比設計方法和施工碾壓方式等方面進行優(yōu)化設計)，相比傳統(tǒng)的AC－25 懸浮型瀝青混合料路用性能大大提高。

2)工藝原理，采用1 臺德基4000 型間歇式拌和樓進行集中廠拌法施工;20 輛自卸式汽車運輸;1臺福格勒攤鋪機(采用MOBA 非接觸式找平儀單機一次鋪筑)半幅攤鋪成型;3 臺BW203 雙鋼輪振動壓路機、2 臺XP302 輪胎壓路機進行梯隊緊跟慢壓成型。

3)單機一次攤鋪可以避免由2 臺攤鋪機攤鋪造成的縱向接縫所產(chǎn)生的離析等缺陷，在攤鋪機熨平板末端一側(cè)設計一個活動式節(jié)料擋板(長80 cm，寬60 cm)，可同時滿足10.75 ～11.25 m 攤鋪寬度的需要。達到了同時節(jié)約時間和混合料用量的目的，使攤鋪能連續(xù)高效進行。

2 材料與設備

2.1 材料基本情況

1)瀝青:采用中海石油公司供應的泰州牌AH－50 重交道路石油瀝青。其主要技術指標如下:針入度:56(0.1 mm)、軟化點:49 ℃、延度:≥80 cm。

2)碎石及礦粉:石灰?guī)r碎石(0 ～31.5 mm)，分5 級備料。其主要技術指標如下:壓碎值為16%～18%，針片狀含量10%以內(nèi)，密度為2.719 g/m3，吸水率0.4%，細集料砂當量66%、塑性指數(shù)在3%以內(nèi)、0.075 mm 的通過率在15%以內(nèi)，各檔料顆粒組成良好。礦粉主要技術指標如下:0.075 mm 的通過率在80%～90%以上、親水系數(shù)＜1。

2.2 機械設備情況

表1 為機械設備情況。

表1 機械設備情況表

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工流程

下面層(AC－25S)瀝青混凝土施工流程圖如圖1。

3.2 配合比設計情況

按目標配合比的比例進冷料，對拌和樓熱料倉取出的集料進行了密度和篩分及級配合成試驗，結果見表2、圖2。表3 為最佳油石比及密度、空隙率，表4 為生產(chǎn)配合比及油石比。

圖1 施工流程圖

表2 生產(chǎn)配合比級配設計結果

圖2 生產(chǎn)配合比設計結果

表3 最佳油石比及密度、空隙率

3.3 施工流程

3.3.1 瀝青混合料拌和

采用1 套DG4000 型間歇式拌和機進行拌制，拌和機的生產(chǎn)能力為320 t/h。

1)拌和樓調(diào)試。

a)容易出現(xiàn)問題的地方:對計量裝置、溫度修正(控制室顯示溫度和實際測量溫度的差異，包括瀝青和混合料);控制部分即拌合機的攪拌部分;點火裝置、各類汽缸、除塵設備;提升裝置等要進行嚴格的檢查等。

表4 生產(chǎn)配合比及油石比%

b)熱料倉篩網(wǎng)的選定與檢查:

熱料倉篩板尺寸由上至下依次為33、22、16、11、6(7)、3×4 mm。

c)確定冷、熱料倉的轉(zhuǎn)速匹配關系。

2)混合料拌和。

a)嚴格按設定的溫度進行加熱。

集料的加熱溫度為175 ～185 ℃，瀝青加熱溫度為160 ～170 ℃。保證瀝青混合料的出廠溫度為160 ～170 ℃，超過190 ℃的瀝青混合料應予以廢棄。

b)混合料質(zhì)量判定。

拌好的混合料外觀顏色應該烏黑發(fā)亮，顆粒分布均勻一致，無結團發(fā)黃等現(xiàn)象。

c)打印數(shù)據(jù)的分析:0.075 mm 允許偏差±2%;≤2.36 mm 允許偏差±4%;≥4.75 mm 允許偏差±5%;油石比允許偏差－0.1%至+0.2%。

d)每盤混合料總量為4 t，拌和總時間為:45 s(干拌5 s、濕拌40 s)。

3.3.2 瀝青混合料運輸

1)運輸車在裝料前應沖洗干凈后，打一層植物油;

2)裝料時要按前后中的順序裝料;

3)采用1 層蓬布覆蓋措施，以防表面混合料降溫結成硬殼或遭雨淋;

4)在車廂側(cè)板下方(右側(cè)中間距底板20 cm 位置)打一個小孔滿足插入式數(shù)顯溫度計(不少于15 cm)量取，確保運至攤鋪現(xiàn)場的溫度應不低于155℃;

5)運料自卸車箱后擋板卡扣必須清潔，易于卡緊開啟，以防車輛行進過程中漏料，造成混合料浪費和污染路面。運輸車在返回途中，料斗要放平，以免發(fā)生事故和殘料灑漏，污染路面;

6)開始攤鋪時在施工現(xiàn)場等侯卸料的運料車不宜少于5 輛，以保證連續(xù)攤鋪;運料汽車在攤鋪機前10 ～30 cm 處停住，不得撞擊攤鋪機;卸料過程中運料汽車掛空檔，靠攤鋪機推動前進，以確保攤鋪層的平整度，要設專人指揮;

7)運料車不得超載運輸，不得急剎車、急彎掉頭使透層、封層造成損壞;

8)車廂內(nèi)卸不下來的廢料不能隨處亂倒，按照施工員指定的地方統(tǒng)一處理。

3.3.3 瀝青混合料攤鋪

采用1 臺福格勒2100－2 型瀝青攤鋪機(非接觸式平衡梁自動找平方式)一次攤鋪:

1)6 m 直尺測量在1 cm 以內(nèi);

2)自動找平避免了測量掛線的人為誤差;

3)采用德國MOBA 非接觸式找平儀使攤鋪平整度可控制在1 mm 以內(nèi)(基層平整度在3 cm 以內(nèi))，該攤鋪機具有較高的初始壓實能力;短時間(30 min)熨平板可電加熱100 ℃以上;可避免2 臺攤鋪機攤鋪造成的縱向接縫，防止縱向接縫處的離析，確保行車道的質(zhì)量優(yōu)良。

雙向4 車道高速公路路面正常攤鋪寬度為11.25 m，有中溝的地方攤鋪寬度為10.75 m，采用1臺大功率福格勒攤鋪機(此攤鋪機不具備熨平板伸縮功能)攤鋪可以避免2 臺攤鋪機攤鋪造成的縱向接縫所產(chǎn)生的離析等缺陷，但需要經(jīng)常改變攤鋪機熨平板的寬度，拆裝非常麻煩。為此，在攤鋪機熨平板末端一側(cè)設計一個活動式節(jié)料擋板(長80 cm，寬60 cm)，在熨平板寬度調(diào)整到11 m 寬時，可同時滿足10.75 ～11.25 m 攤鋪寬度的需要。當攤鋪寬度從11.25 m 變換為10.75 m 時，在離變換寬度前10 m 左右時，把自動控料換為手動操作，在寬度變換結束前把攤鋪寬度縮短50 cm，再把設計好的活動式節(jié)料擋板安裝在預定好的卡位，手動控料換回自動，此過程結束，當攤鋪寬度從10.75 m 變換回11.25 m 時，操作更加簡單，只需把節(jié)料擋板卸掉即可。在進行此操作時不需停機且簡單快捷，這樣可以避免拆裝機械的麻煩，同時節(jié)約了時間和混合料用量，使攤鋪能連續(xù)不斷高效進行［5－8］。

3.4 攤鋪注意事項

1)通過試驗路段確定松鋪系數(shù)為1.30，按8.0 cm 的壓實厚度即10.4 cm 的虛鋪厚度控制，達到預期厚度。當速度變化時，還應注意與頻率相結合。

2)按1.5 ～2.5 m/min 速度攤鋪。當攤鋪速度因不可抗拒原因發(fā)生變化時，一定要相應地調(diào)整攤鋪的頻率(1 m/min:夯錘頻率達到額定頻率的20%;2 m/min:夯錘頻率達到額頻率的25%)。

3)攤鋪作業(yè)前，首先要把攤鋪機調(diào)整好，并按所鋪路段的寬度、厚度、拱度等施工要求，調(diào)整好攤鋪機各有關機構和裝置，使其處于“整裝待發(fā)”狀態(tài);攤鋪機開始攤鋪前必須對熨平板預熱至100 ～130 ℃，鋪筑過程中必須開動熨平板的振動或捶擊等夯實裝置，6 m 直尺檢測應符合要求(2.5 mm)。

4)螺旋布料器的內(nèi)混合料表面略高于螺旋布料器以2/3 ～3/4 為宜，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。為了減少離析，盡量少收斗，一般4 ～5 車收一次斗，最好不收斗，最后剩下的混合廢棄。宜采用半收狀態(tài)，必要時民工配合整平攤鋪機收料斗內(nèi)的剩余料。

3.5 碾壓施工過程控制

3.5.1 瀝青混合料的壓實方法

瀝青混合料碾壓按初壓、復壓、終壓3 個階段進行，碾壓總的指導思想:(成階梯形)緊跟慢壓，高頻低幅(一般壓路機振動頻率宜為35 ～50 Hz，振幅宜為0.3 ～0.8 mm，寶馬系列壓路機的宜采用烏龜擋)，即緊跟在攤鋪機后面，采取高頻率、低振幅的方式慢速碾壓，力爭在高溫下碾壓完畢。采用以下碾壓組合形式進行碾(表5)。

表5 碾壓組合形式

1)初壓:由2 臺BW203 雙鋼輪振動壓路機緊跟攤鋪機后在較高溫度下碾壓2 ～3 遍(前靜后振)，保持較短的初壓區(qū)長度，以盡快使表面壓實，減少熱量散失，不得產(chǎn)生推移、發(fā)裂等現(xiàn)象。

從外側(cè)向中心碾壓，在超高路段則由低向高處碾壓，在坡道上應將驅(qū)動輪從低處向高處碾壓，相鄰碾壓帶應重疊10 ～20 cm 寬。當邊緣有擋板、路緣石、路肩等支擋時，應緊靠支擋(第1 遍碾壓時應留出15 cm 左右)碾壓。當邊緣無支擋時，可用耙子將邊緣的混合料稍稍耙高，然后將壓路機的外側(cè)輪伸出邊緣10 cm 以上碾壓。也可在邊緣先空出寬30～40 cm，待壓完第1 遍后，將壓路機大部分重量位于已壓實過的混合料面上再壓邊緣，以減少向外推移。

2)復壓:緊接在初壓后進行，不得隨意停頓。

復壓采用2 臺30 t XP302 膠輪壓路機碾壓6 ～8 遍，達到要求的壓實度，并無明顯輪跡。相鄰碾壓帶應重疊1/3 ～1/2 的碾壓輪寬度。

3)終壓:緊接在復壓后進行。終壓選用1 臺BW203 雙鋼輪振動壓路機關閉振動碾壓1 ～2 遍以上，消除輪跡，提高平整度。路面壓實成型的終了溫度應不低于70 ℃的要求。

3.5.2 各工序施工溫度

表6 為瀝青混合料的施工溫度。

表6 瀝青混合料的施工溫度 ℃

4 施工質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量保證組織機構

成立全面質(zhì)量領導小組，做到事前、事中、事后全過程動態(tài)質(zhì)量管理，不合格的產(chǎn)品堅決不投入使用，質(zhì)量檢測方面進行了改進。

4.2 質(zhì)量檢測與分析(以試驗路為例)

在試驗路段鋪筑完成后，進行了外觀觀察、壓實度、標高、橫坡、寬度、厚度等試驗項目的檢測。

1)外觀質(zhì)量:表面顏色和集料均勻一致，無大面積離析和泛油現(xiàn)象，嵌擠較好。

2)檢測結果(表7)及分析。

表7 試驗路段各項檢測數(shù)據(jù)

3)檢測結果:通過對試驗路段的鋪筑與觀測可以認為此工藝是成功的，達到了預期的效果。

5 效益分析

在攤鋪機熨平板末端一側(cè)設計一個活動式節(jié)料擋板，采用此設計有以下3 個方面的優(yōu)點:

1)滿足10.75 ～11.25 m 不同寬度連續(xù)攤鋪的需要;

2)可以節(jié)省3 ～4 h(正常拆裝一次需要3 ～4 h，采用活動式節(jié)料擋板只需要5 min 左右);

3)有中溝的地方攤鋪寬度為10.75 m，此種地段占線路總長度比例約為50%。本工法可以迅速調(diào)整寬度，既滿足了工藝符合規(guī)范要求，又節(jié)約寬出部分的混合料用量，8 cm 下面層單幅每1 km 可節(jié)省瀝青混合料大約10.0 m3(折算經(jīng)濟價值為12 000 元)。平均一個合同段24 km，僅下面層即可節(jié)約57.6 萬元。如果加上做施工縫所節(jié)約的材料，整個設計按3 層計算節(jié)約資金約150 萬元。同時可以減少因廢棄的瀝青混合料所帶來的環(huán)境污染。

6 結論

2007 年建成通車的江蘇蘇通大橋南北接線工程，2008 年建成通車的江蘇寧常高速公路工程，2012 年建成通車的湖南省婁新高速公路工程，均采用此項工藝，從建成通車的項目來看，使用情況良好并被評為優(yōu)良工程;在建的項目各項指標明顯好于普通的AC－25C(F)型系列;經(jīng)過多年的實踐證明該工藝效果良好，可以大面積推廣應用。

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