陸旭峰

（海門東方路橋工程有限公司，江蘇海門226100））

灌入式瀝青混凝土SFAC-20的設(shè)計(jì)及施工工藝控制

陸旭峰

（海門東方路橋工程有限公司，江蘇海門226100））

針對(duì)南通市2014年養(yǎng)護(hù)大中修工程LMSG5標(biāo)灌入式復(fù)合路面技術(shù)要求，對(duì)SFAC-20的設(shè)計(jì)及施工工藝控制進(jìn)行了詳細(xì)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，所有試驗(yàn)、檢測(cè)結(jié)果均滿足要求。

灌入式瀝青混凝土；SFAC-20；設(shè)計(jì)；施工；控制

0　引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，我國的交通事業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，灌入式瀝青混凝土SFAC-20的應(yīng)用也越來越廣泛。灌入式復(fù)合路面是結(jié)合水泥路面和瀝青路面特點(diǎn)，形成的一種新型的路面，它是指在基體瀝青混合料（空隙率20%～28%）路面中，灌注以灌入材料為主要成分的灌入材料而形成的復(fù)合路面，其通過骨料之間的相互嵌擠作用和灌注式的灌入材料共同形成材料強(qiáng)度，提高了結(jié)構(gòu)層抵抗荷載作用的能力，具有“剛?cè)岵?jì)”的特點(diǎn)。因此，本文針對(duì)南通市2014年養(yǎng)護(hù)大中修工程LMSG5標(biāo)灌入式復(fù)合路面技術(shù)要求，對(duì)SFAC-20的設(shè)計(jì)及施工工藝控制進(jìn)行了詳細(xì)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，所有試驗(yàn)結(jié)果均滿足要求。筆者希望，本文所論述的方式方法可以為相關(guān)的工程實(shí)踐提供相應(yīng)的參考意見。

1　SFAC-20目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

1.1基體瀝青混合料設(shè)計(jì)

首先采用的集料、礦粉、瀝青的密度試驗(yàn)結(jié)果見表1所列，各種集料及礦粉的篩分結(jié)果見表2所列。

表1　集料及瀝青密度試驗(yàn)結(jié)果一覽表

按照篩分結(jié)果進(jìn)行級(jí)配調(diào)試，結(jié)果見表3所列。

1.2基體瀝青混合料試驗(yàn)

再次按照篩分結(jié)果進(jìn)行級(jí)配調(diào)試，采用初試油石比3.0%及±0.3%，以馬歇爾擊實(shí)（正反50次）成型試件，并記錄試驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮馬歇爾試件空隙率、穩(wěn)定度等性能指標(biāo)要求。該項(xiàng)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比取值3.0%。最后，由于基體瀝青混合料空隙率大，因此需要對(duì)基體瀝青混合料進(jìn)行析漏和飛散試驗(yàn)。

采用初試油石比3.0%及±0.3%，以馬歇爾擊實(shí)（正反50次）成型試件，試驗(yàn)結(jié)果匯總于表4。

由于基體瀝青混合料空隙率大，因此需要對(duì)基體瀝青混合料進(jìn)行析漏和飛散試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5、表6所列。

SFAC-20配合比設(shè)計(jì)結(jié)果如表7所列。

2　SFAC-20生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

2.1生產(chǎn)配合比調(diào)試

首先進(jìn)行生產(chǎn)級(jí)配調(diào)試，此次南通市2014年養(yǎng)護(hù)大中修工程LMSG5標(biāo)下面層采用石灰?guī)r集料，對(duì)拌和樓熱料倉取出的集料進(jìn)行了密度和篩分試驗(yàn)，并記錄試驗(yàn)結(jié)果，之后按照篩分結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)級(jí)配調(diào)試。

然后分別用2.7%、3.0%、3.3%的油石比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，測(cè)定各組試件的穩(wěn)定度、流值、空隙率等指標(biāo)，并確定各組對(duì)應(yīng)的最大理論相對(duì)密度。試驗(yàn)中合成表觀相對(duì)密度為2.725，合成毛體積相對(duì)密度為2.696。據(jù)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果，由穩(wěn)定度、流值、空隙率、VMA、飽和度與油石比的關(guān)系，根據(jù)目標(biāo)配合比的最佳油石比，并結(jié)合交通、氣候特點(diǎn)，經(jīng)論證予以取用，最終得出生產(chǎn)配合比最佳油石比為3.0%。

表2　下面層石灰?guī)r礦料篩分結(jié)果一覽表

表3　級(jí)配調(diào)試結(jié)果一覽表

表4 馬歇爾試驗(yàn)體積性質(zhì)技術(shù)指標(biāo)表

表5 （浸水）飛散試驗(yàn)結(jié)果一覽表（單位：%）

表6　析漏試驗(yàn)結(jié)果一覽表（單位：%）

表7　灌入式復(fù)合路面瀝青混合料設(shè)計(jì)配比一覽表

通過水泥砂漿性能試驗(yàn)證明，按照水泥：砂：礦粉：水=1：0.4：0.7拌合的水泥砂漿能滿足灌入式復(fù)合路面SFAC-20的要求，可以應(yīng)用到灌入式復(fù)合路面SFAC-20混合料中。

2.2灌入式復(fù)合路面性能驗(yàn)證

灌入式復(fù)合路面指在大空隙基體瀝青混合料中（空隙率為20%～28%），灌入以水泥為主要成分的特殊漿劑而形成的路面，具有高于水泥混凝土的柔性和高于瀝青混凝土的剛性的特點(diǎn)。在灌入式復(fù)合路面室內(nèi)性能驗(yàn)證中，試件按下列步驟成型：

首先成型基體瀝青混合料試件，待試件冷卻后，灌入已完成配比設(shè)計(jì)的水泥砂漿到已成型的灌入式復(fù)合瀝青混合料試件。在制作中，需要注意觀察試件底部，確認(rèn)砂漿已填充滿基體瀝青混合料空隙，然后將試樣放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（溫度20±1℃，濕度90%）養(yǎng)護(hù)7d。最后取出試件按照瀝青混合料相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行性能驗(yàn)證試驗(yàn)。

2.3生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果

SFAC-20配合比設(shè)計(jì)結(jié)果如表8所列，其馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果如表9所列。

表8 灌入式復(fù)合路面瀝青混合料設(shè)計(jì)配比一覽表

表9　SFAC-20生產(chǎn)配合比馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果一覽表

就這樣，對(duì)南通市2014年養(yǎng)護(hù)大中修工程LMSG5標(biāo)下面層灌入式復(fù)合路面SFAC-20進(jìn)行了生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，并在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)成功的基礎(chǔ)上進(jìn)行了試拌，所有試驗(yàn)結(jié)果均滿足要求。

3　灌入式復(fù)合路面施工

灌入式復(fù)合路面施工分為兩部分，首先鋪筑基體瀝青混合料，然后拌制灌入材料并進(jìn)行灌漿形成灌入式復(fù)合路面。

3.1基體瀝青混合料的生產(chǎn)

基體瀝青混合料的礦料級(jí)配應(yīng)符合生產(chǎn)配合比的控制范圍要求?；旌狭蠟r青用量：控制在生產(chǎn)油石比-0.2%、+0.2%；瀝青混合料必須在瀝青拌和廠采用拌和機(jī)械拌制，拌和廠的設(shè)置除應(yīng)符合國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)、消防、安全等外，各種礦料必須經(jīng)抽檢合格后方可進(jìn)場(chǎng)，應(yīng)分倉堆放。堆放各種礦料的地坪必須硬化，并且有良好的排水系統(tǒng)。瀝青混合料應(yīng)采用間隙式拌和機(jī)拌和，拌和機(jī)應(yīng)有防止礦粉飛揚(yáng)散失的密封性能及除塵設(shè)備，并有檢測(cè)拌和溫度的裝置和自動(dòng)打印裝置。在拌和過程中應(yīng)逐盤打印瀝青及各種礦料的用量、拌和溫度，并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核。每天應(yīng)用拌和總量檢驗(yàn)礦料的配比和瀝青含量的誤差。瀝青混合料拌和時(shí)間以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結(jié)料為度。在生產(chǎn)中，先干拌5～10s，加入瀝青濕拌35～40s。

3.2基體瀝青混合料的攤鋪

混合料必須采用機(jī)械攤鋪機(jī)，在攤鋪前應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量，質(zhì)量不合格時(shí)，不得進(jìn)行鋪筑作業(yè)。攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳狀態(tài)，使鋪面均勻一致，不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象；進(jìn)行作業(yè)的攤鋪機(jī)必須具有自動(dòng)調(diào)節(jié)厚度及找平的裝置，必須具有振動(dòng)熨平板或振動(dòng)夯等初步壓實(shí)裝置。宜采用移動(dòng)式自動(dòng)找平基準(zhǔn)裝置。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)調(diào)節(jié)至與供料、壓實(shí)速度相平衡，保證連續(xù)不斷地均衡攤鋪，中間不停頓。瀝青路面的松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)試鋪段確定，一般為1.05～1.10。攤鋪過程中應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)立刻進(jìn)行調(diào)整。

3.3灌入式復(fù)合路面碾壓

灌入式復(fù)合路面是在基體瀝青混合料中填充灌入材料而形成的路面結(jié)構(gòu)，因此在大空隙基體瀝青混合料的鋪設(shè)中要嚴(yán)格控制骨架空隙率、平整度等方面的質(zhì)量管理，選擇合適的壓實(shí)機(jī)械和碾壓次數(shù)。有條件的話，盡量選用寬幅攤鋪設(shè)備，這樣可以減少接縫痕跡，保證路面平整度。為防止表面堵塞而影響填充灌入材料的滲入，初壓和復(fù)壓時(shí)基體瀝青混合料的鋪設(shè)以雙鋼輪壓路機(jī)為宜，不宜使用膠輪壓路機(jī)作為碾壓工具，一般不使用振動(dòng)壓實(shí)。碾壓次數(shù)可比普通瀝青混合料少一遍，但是當(dāng)混合料溫度降到80℃左右時(shí)要進(jìn)行整平碾壓，以消除輪跡。

3.4灌入材料的灌入

在路面溫度降至50℃以下后，首先鉆芯取樣，測(cè)定已鋪灌入式復(fù)合路面基體瀝青混合料的空隙率。以此作為控制灌入材料用量與技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)的參數(shù)，控制灌入材料的流動(dòng)度，以保證灌入材料的滲入。滲透用灌入材料的使用數(shù)量，根據(jù)滲透深度、基體開級(jí)配瀝青混合料的空隙率及砂漿損失率等因素計(jì)算確定，其中：砂漿損失率一般為10%～15%左右。當(dāng)確認(rèn)鋪設(shè)的大空隙基體瀝青混合料己冷卻至50℃以下后，將設(shè)計(jì)用量的灌入材料攪拌完畢后盡快灌漿，一般應(yīng)在攪拌后的5～15min內(nèi)進(jìn)行，以免影響灌入材料的滲透效果。因此，灌入式復(fù)合路面要求各工序之間的銜接一定要更加迅速、緊湊。結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，灌漿時(shí)，應(yīng)將灌入材料反復(fù)在大空隙基體瀝青混合料鋪裝層表面攤鋪，并使用橡膠路耙反復(fù)拖拉使其自然漫透。為了使灌入的灌入材料更加均勻、密實(shí)，當(dāng)路面有縱向坡度時(shí)，要從低處向高處撒鋪砂漿，以防止灌入材料因?yàn)榭焖倭鲃?dòng)而造成滲透效果不好。為了更好地讓灌入材料灌入至基體瀝青，需采用平板夯進(jìn)行輔助施工，施工時(shí)需注意振動(dòng)設(shè)備來回振搗，直到將灌入的砂漿振動(dòng)到不再向下流動(dòng)時(shí)為止。

4　結(jié)語

綜上所述，對(duì)南通市2014年養(yǎng)護(hù)大中修工程LMSG5標(biāo)下面層灌入式復(fù)合路面SFAC-20所進(jìn)行的設(shè)計(jì)與施工，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)本著嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度，以不斷提高路面的施工質(zhì)量。

U416.217

B

1009-7716（2015）05-0186-03

2015-02-04

陸旭峰（1977-），男，江蘇南通人，工程師，從事路橋工程設(shè)計(jì)與施工工作。