言明晨

（江蘇東南工程咨詢有限公司 江蘇南京 210018）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展之下，國(guó)家高度重視基礎(chǔ)設(shè)施類工程的建設(shè)工作，投入了大量的資金和技術(shù)進(jìn)行道路橋梁、水利水電等工程的建設(shè)，以此為推動(dòng)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)進(jìn)步以及人民的安居樂業(yè)提供了較多助益，其中高速公路發(fā)揮的作用顯著，但是由于常規(guī)的瀝青路面使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生路面病害問題，對(duì)于道路上的行人、駕駛者造成的不良影響較大，所以要求施工單位對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的高速公路瀝青路面施工技術(shù)多進(jìn)行研究與學(xué)習(xí)，以此掌握Superpave瀝青路面施工技術(shù)的作業(yè)要點(diǎn)內(nèi)容，來對(duì)工程路面進(jìn)行質(zhì)量強(qiáng)化的施工建設(shè)。

1 Superpave瀝青路面概述

Superpave瀝青路面具體指的是依托SUP瀝青混合料設(shè)計(jì)法，來對(duì)工程施工單位選用原材料制備公路路面施工所需的瀝青混合料過程、瀝青用量、施工后路面性能水平進(jìn)行計(jì)算、試驗(yàn)、預(yù)測(cè)后而建造的路面，施工單位據(jù)此完成的公路路面工程質(zhì)量較好，符合預(yù)期的建設(shè)要求與標(biāo)準(zhǔn)，較之于公路工程常規(guī)的瀝青路面施工質(zhì)量可知基于此種路面的高速公路質(zhì)量理想且運(yùn)營(yíng)期間的安全性高，需要大力進(jìn)行此種路面高速公路工程的施工建設(shè)[1]。

2 Superpave瀝青路面施工技術(shù)應(yīng)用分析

本文研究期間選取江蘇省南通市的某條高速公路為研究對(duì)象，作以高性能瀝青路面施工技術(shù)的應(yīng)用研究。該條高速公路路面寬度為14m，其中上面層應(yīng)用Superpave技術(shù)進(jìn)行施工，工程作業(yè)時(shí)間為夏季，日均溫度在28℃以上，在靠近施工所在地右側(cè)700m的位置處設(shè)置瀝青混合料拌和站。

2.1 準(zhǔn)備工作

（1）準(zhǔn)備施工機(jī)械設(shè)備，主要有瀝青拌和、攤鋪、碾壓等設(shè)備以及運(yùn)輸車、轉(zhuǎn)運(yùn)車，數(shù)量各為2套、3套、6臺(tái)、2臺(tái)、20輛。

（2）準(zhǔn)備原材料，主要有礦粉，要求使用石灰?guī)r礦粉，所有礦粉均要潔凈，不可有進(jìn)水、結(jié)團(tuán)情況發(fā)生；準(zhǔn)備瀝青材料，性質(zhì)屬于SBS改性瀝青，施工后每立方米的密度值需要達(dá)到1.03g；準(zhǔn)備集料，其中的粗集料為玄武巖，要求直徑不低于10mm，最大不可超過15mm，還需要準(zhǔn)備直徑在3mm以上、5mm以下的碎石作為細(xì)集料進(jìn)行瀝青混合料的制備，準(zhǔn)備的粗細(xì)集料均要具有干燥、干凈的特點(diǎn)，石塊沒有任何風(fēng)化的跡象，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)[2]。

（3）明確施工參數(shù)與工序，提前向施工單位作業(yè)人員做好技術(shù)交底工作，以便可以按照施工方案中的要求開展標(biāo)準(zhǔn)化的工程施工建設(shè)工作，其中作業(yè)時(shí)需要采取1.218的松鋪系數(shù)，而對(duì)于Superpave瀝青混合料配比則需要依托旋轉(zhuǎn)壓實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行目標(biāo)配比設(shè)計(jì)。具體配比設(shè)計(jì)期間需要通過瀝青用量旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型試件，進(jìn)行粗、中間、細(xì)三種級(jí)配使用相應(yīng)質(zhì)量瀝青后的體積性能參數(shù)計(jì)算，從而確定用于配制混合料所需的瀝青材料總量最佳值，還需要評(píng)價(jià)混合材料水敏感度指標(biāo)，針對(duì)材料殘留強(qiáng)度比則要求該值不可低于80%[3]。待混合料初步配制完成以后，需要作業(yè)人員依照馬歇爾試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，來對(duì)配制的材料作以檢驗(yàn)處理，經(jīng)過驗(yàn)證材料配比符合高性能瀝青路面施工的標(biāo)準(zhǔn)且混合料空隙率處于4%以上、5%以下后，才可以用于工程路面作業(yè)中，并且后續(xù)作業(yè)期間配制材料的配比標(biāo)準(zhǔn)參考經(jīng)過試驗(yàn)檢測(cè)的配比系數(shù)，以此確保工程Superpave瀝青路面施工的有效性得以實(shí)現(xiàn)。此外在Superpave瀝青路面施工期間，需要參照?qǐng)D1的工序依次進(jìn)行施工作業(yè)，從而降低路面病害問題發(fā)生率。

圖1 瀝青路面施工流程圖

2.2 具體施工

2.2.1 路面面層處理

施工單位工作人員需要對(duì)瀝青攤鋪的作業(yè)面進(jìn)行表面灰塵、積水、雜物等殘留物的清理，確保施工區(qū)域內(nèi)不存在任何影響作業(yè)質(zhì)量的雜物，并且對(duì)于上中面層、中下面層之間應(yīng)用SBS改性乳化瀝青作以處理。

2.2.2 混合料配制、運(yùn)輸

（1）在配制方面，Superpave瀝青路面作業(yè)時(shí)應(yīng)用到的粗集料非常多，容易發(fā)生受潮或進(jìn)水后的含水量過大問題，所以要求施工單位在將材料放置在拌和站時(shí)，進(jìn)行傾斜底面的建造，以便含水量超標(biāo)的集料可以盡快將水排出，保持粗集料的干燥性。本文研究的該條高速公路制備材料時(shí)使用的拌和機(jī)為間歇式，型號(hào)為NP3000CA，還準(zhǔn)備有多個(gè)粗集料冷料倉(cāng)，用于控制Superpave混合料配制時(shí)發(fā)生的熱料倉(cāng)溢出問題；操作期間基于設(shè)備本身的防塵功能可以有效降低灰塵在設(shè)備內(nèi)外的大量堆積，并且設(shè)備可以對(duì)瀝青混合料制備期間的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，從而確保配制出的材料可以滿足工程建設(shè)用量的需求與質(zhì)量的要求[4]。其中在Superpave13和19混合料級(jí)配完畢后需要將多余的混合料置于熱料倉(cāng)中進(jìn)行貯存，篩網(wǎng)尺寸對(duì)于混合料應(yīng)用時(shí)的壓實(shí)效果會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以對(duì)于本工程使用的兩類混合料需要參考表一數(shù)據(jù)確定熱料倉(cāng)篩網(wǎng)尺寸。在拌和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要對(duì)上料速度按照高于300rad、低于1000rad的標(biāo)準(zhǔn)加以控制，拌和的時(shí)間不可超過1min，要求最終形成的混合料需要呈現(xiàn)出瀝青膠被礦料所覆蓋的狀態(tài)，不可有混合料配制離析問題發(fā)生。存儲(chǔ)的混合料盡量在放置的12h內(nèi)用完，如果有超時(shí)放置材料繼續(xù)使用情況則會(huì)導(dǎo)致高速公路路面施工的各種質(zhì)量問題，材料出廠時(shí)須注意對(duì)溫度做好測(cè)量工作，出廠時(shí)要求混合料的合格溫度在170℃以上，不能超過180℃，若有溫度超標(biāo)的瀝青判定為不合格，不可運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用在路面攤鋪施工中（溫度控制標(biāo)準(zhǔn)參見表2）。

表1 不同熱料倉(cāng)篩網(wǎng)大小

（2）在運(yùn)輸方面，Superpave瀝青混合料運(yùn)輸期間需要使用大型運(yùn)輸車輛向施工場(chǎng)所輸料，要求各個(gè)車輛在裝料之前進(jìn)行內(nèi)外、底部的完全清潔處理，并且涂刷油水混合液；料斗內(nèi)裝料時(shí)需要沿著前、后、中的次序依次進(jìn)行平穩(wěn)放置，避免大幅度移動(dòng)料斗所致的混合料離析情況出現(xiàn)；車輛外部需要完全覆蓋有遮雨布，一輛車裝完后須即刻運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)，要求攤鋪高性能的瀝青混合料期間作業(yè)區(qū)域附近有不少于5臺(tái)運(yùn)輸車等待卸料，從而保證攤鋪工作可以一次性完成，中途不會(huì)發(fā)生因混合料量不足所致的停工問題。

2.2.3 混合料攤鋪

攤鋪過程中，分別需要應(yīng)用轉(zhuǎn)運(yùn)車、2臺(tái)瀝青混凝土攤鋪機(jī)完成作業(yè)工作任務(wù)，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)依照公路寬度作業(yè)，厚度不可低于30cm，每小時(shí)的作業(yè)能力需要達(dá)到500t；攤鋪機(jī)運(yùn)行速度在確定時(shí)，可以參考V=公式進(jìn)行計(jì)算，該公式中的V表示每分鐘混合料的攤鋪速度，Q和e分別指代拌和機(jī)生產(chǎn)效率與效率系數(shù)，D、W、T則分別表示混合料壓實(shí)之后的密度、攤鋪機(jī)寬度、鋪筑成型之后材料厚度平均值，經(jīng)過計(jì)算可知本文研究的路面瀝青混合料碾壓速度需要保持在每分鐘3m，不可低于2m；將攤鋪機(jī)置于相應(yīng)的位置后，進(jìn)行1h的設(shè)備預(yù)熱處理，待檢測(cè)熨平板溫度達(dá)標(biāo)后，借助于啟動(dòng)的攤鋪機(jī)電子化感應(yīng)裝置進(jìn)行高精度的松鋪施工，中途不可出現(xiàn)施工停歇情況，工作人員于攤鋪期間需要隨時(shí)對(duì)攤鋪厚度作以檢查，如果存在攤鋪不均勻或者材料應(yīng)用期間的離析問題則盡快進(jìn)行整修、補(bǔ)料處理[5]。如果施工期間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度在5℃以下時(shí)，則不能繼續(xù)開展Superpave瀝青混合料的攤鋪施工，處于該種溫度下的路面后續(xù)壓實(shí)效果差，易引發(fā)路面病害問題，影響高速公路運(yùn)行有效性、安全性。

2.2.4 混合料壓實(shí)與檢測(cè)

Superpave瀝青料鋪筑于路面之后，需要使用碾壓設(shè)備立刻進(jìn)行高溫、勻速、低振幅的碾壓作業(yè)（參見圖2），次序?yàn)橄冗M(jìn)行兩邊路面的碾壓，而后碾壓路面中間，其中在初次碾壓時(shí)需要從外向內(nèi)里進(jìn)行碾壓，存在碾壓軌跡1/3重疊的地方，而在復(fù)壓期間則需要使用鋼輪壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)分別進(jìn)行2次、3次的共振碾壓、靜壓，最終的碾壓遍數(shù)為1次，使用的壓路機(jī)為鋼輪型。同時(shí)在碾壓作業(yè)且進(jìn)行路面光面處理期間，還需要對(duì)各個(gè)路面高性能瀝青碾壓期間的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并做好詳細(xì)的記錄，以供后續(xù)公路路面驗(yàn)收與養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)參考。

圖2 瀝青路面碾壓施工

3 結(jié)束語

近年來我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展較為迅速，導(dǎo)致高速公路運(yùn)營(yíng)期間路面承載的負(fù)荷量不斷增大，易導(dǎo)致路面在過量負(fù)荷下發(fā)生車轍、沉降等問題，使得公路運(yùn)行的安全性以及可靠性顯著下降，所以針對(duì)路面質(zhì)量問題可以進(jìn)行Superpave瀝青路面的設(shè)計(jì)與施工，借助于此種路面施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，有條不紊的完成每一個(gè)環(huán)節(jié)的作業(yè)任務(wù)，繼而可提高瀝青路面的作業(yè)質(zhì)量與安全性，確保高速公路投入運(yùn)營(yíng)后可以獲得較高的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，各類交通事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)可得到有效控制與降低。