葉清藝

（廈門安能建設(shè)有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

常見的瀝青混凝土路面病害為裂縫、車轍、坑槽和泛油，形成瀝青混凝土路面病害的成因有多種，水是最主要的成因之一：新鋪的基層，混合料中水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大，容易導(dǎo)致干縮裂縫；雨水通過裂縫滲入基層表面，在行駛車輛的反復(fù)作用下生產(chǎn)灰漿，灰漿基層材料被行駛車輛帶走，久而久之則演變成坑槽；雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部會導(dǎo)致車轍；雨水滲入使下層瀝青與石料剝離,在水作用下瀝青膜剝落,上泛引起表層泛油。福建省乃至整個南方地區(qū)都是潮濕多雨地區(qū)，瀝青路面容易受到水的反復(fù)侵蝕而出現(xiàn)路面危害，研發(fā)高水穩(wěn)定性瀝青路面施工技術(shù)具有重要的社會意義。

1 工程概況

廈門市白云大道（同南公路-同安東路段）工程位于廈門市同安城區(qū)北部，工程總造價2.03億元，路線總長度4.103公里，道路等級為城市主干道，設(shè)計速度為 60Km/h，路面設(shè)計荷載：BZZ-100，主要施工內(nèi)容包括路基、路面、橋涵、隧道、雨水、污水、照明、交通及綠化等工程，典型路面結(jié)構(gòu)為：4cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)+乳化瀝青黏層+6cm中粒式改性瀝青混凝土（AC—16C）+乳化瀝青黏層+8cm粗粒式瀝青混凝土（AC—25C）+稀漿封層+1cm乳化瀝青透層+30cm5%水泥穩(wěn)定碎石+15cm3%水泥穩(wěn)定碎石+15cm級配碎石。

2 施工技術(shù)原理

高水穩(wěn)定性瀝青混合料中，瀝青是具有微弱極性抗水親油的物質(zhì)，骨料則是與水分具有較強親和力、具有強極性表面的無機物，兩者無法非常緊密牢固地粘結(jié)在一起。Duroflex添加劑是一種利用再生材料制得的環(huán)境友好型高分子聚合物材料，聚合物分子中同時具有極性基團親水基和非極性的碳氫鏈?zhǔn)杷?，它的碳氫鏈?zhǔn)杷c瀝青牢固聯(lián)結(jié)，親水基團則與骨料聯(lián)結(jié)，借助聚合物的橋梁作用，瀝青與骨料相互親和，緊密地粘附起來，成為很難被破壞的穩(wěn)定整體，大幅提升了抗水害性能。Duroflex添加劑膜與基體瀝青膜緊密接觸，提供了強大的界面力，他們之間的分子在相互滲透時產(chǎn)生了化學(xué)作用，在改性劑與瀝青接觸的表面形成了淺層的互溶過渡層，使得大幅提升了瀝青的強度。

采用高水穩(wěn)定性瀝青混凝土施工技術(shù)可以大幅提升高溫抗車轍能力、低溫抗開裂能力和粘附性，減少出現(xiàn)裂縫、車轍、泛油、坑槽等病害，具有優(yōu)秀的抗雨水反復(fù)侵蝕的水穩(wěn)定性能，延長了道路使用壽命，降低了道路維護成本，具有重要的社會意義。

3 施工工藝

高水穩(wěn)定性瀝青混凝土路面施工技術(shù)的施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→混合料配合比設(shè)計→試驗段鋪筑→瀝青混合料拌和→瀝青混合料運輸→瀝青混合料攤鋪→瀝青混合料碾壓→接縫、修邊→驗收。

圖4.1 施工流程圖

4 施工操作要點

?

4.1 混合料配合比設(shè)計

試驗室根據(jù)施工經(jīng)驗結(jié)合現(xiàn)場材料供應(yīng)情況，擬定了三個水平的瀝青用量，然后設(shè)置三個水平的油石比，再確定三個水平的 Duroflex添加劑摻量，采用正交試驗法優(yōu)選最佳的生產(chǎn)配合比。

1 試驗因素及位級因素位級表

2 正交試驗表及試驗結(jié)果

正交試驗表

?

?

對正交試驗設(shè)計成果分析，相對密度越大，混合料質(zhì)量越好，最佳方案為 AⅠ、BⅠ、CⅡ的組合；重要性程度為B＞A＞C。

4 最佳配合比

通過正交試驗設(shè)計法，我們優(yōu)選出最佳的配合比方案為瀝青：集料用量100kg，油石比 4.5%，Duroflex添加劑摻量0.4%。

4.2 試驗段鋪筑

拌和機采用生產(chǎn)配合比進行拭拌并鋪筑試驗段，試驗段的長度為 200米，通過試驗，確定的瀝青混合料施工參數(shù)為：

1松鋪系數(shù)

經(jīng) 200米長的試驗路段的試鋪，壓實成型前后的標(biāo)高測定，實際松鋪系數(shù)為1.21，在正式下面層鋪筑施工時，松鋪系數(shù)按1.21進行松鋪控制作業(yè)。

2 施工用混合料各施工環(huán)節(jié)溫度控制范圍。

序號 施工環(huán)節(jié) 溫度控制范圍1 瀝青加熱溫度 控制在：165℃—170℃之間2 礦料溫度 控制在：190℃—220℃之間3 混合料出廠溫度 控制在：160℃—180℃之間4 混合料攤鋪溫度 控制在：不低于160℃5 初壓溫度 控制在：不低于150℃6 復(fù)壓溫度 控制在：不低于135℃7 終壓溫度 控制在：不低于90℃8 開放交通溫度 控制在：不高于50℃

3 施工時的平均攤鋪速度

經(jīng)過試鋪，結(jié)合拌和樓生產(chǎn)能力、施工時的氣溫、混合料運距等情況。施工正常時的攤鋪速度宜控制在：1.5米/分～2.0米/分。下面層最大攤鋪速度不能超過2.5 米/分。

4 施工時的碾壓組合

初壓用兩臺 BW202AD雙鋼輪壓路機，前靜后振，壓 2遍。復(fù)壓采用兩臺BW202AD雙鋼輪壓路機振壓二遍，再用一臺廈工 6262P型號膠輪壓路機碾壓三遍，終壓采用雙鋼輪靜壓兩遍收光。

5 施工時混合料的拌和時間控制

序號 拌和時間名稱 拌和時間（秒） 備注1 拌和時間 45～50 含出料時間2 混合料拌和 濕拌時間 39 加入瀝青后拌和時間干拌時間 6 各檔碎石采料拌和3 卸料時間 5

4.3 瀝青混合料拌合

1 裝載機將各種材料按生產(chǎn)配合比數(shù)值，分不同比例上到冷料倉中，控制室操作手將按生產(chǎn)配合比、瀝青最佳量、外加劑添加量輸入到微機中去，并隨時調(diào)整各材料的進料速度。

2 外加劑 Duroflex添加劑采用同時添加工藝，在瀝青熔化后，按照比例采用內(nèi)摻法同時添加Duroflex添加劑到瀝青溶液中并攪拌均勻。Duroflex添加劑添加設(shè)備具備準(zhǔn)時、足量、自動化添加的功能，采用配套的專用設(shè)備。

3 由普工負責(zé)將礦粉裝入粉泵中去，然后由礦粉泵將礦粉打到礦粉罐中去，瀝青的加熱由專門的試驗員監(jiān)督，派一名技術(shù)工人負責(zé)用導(dǎo)熱油加熱所需的瀝青罐，控制導(dǎo)熱油的進出溫度，同時監(jiān)控瀝青罐上的溫度表。

4 啟動拌和機，將燃燒器火苗增大，直至礦粉加熱溫度達到預(yù)定的溫度范圍，同時調(diào)整好拌和時間，高水穩(wěn)定性瀝青混合料的拌和時間以混合料拌和均勻、所有礦料顆料全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，拌和時間為45～50s，其中干拌時間不得少于6s。

5 拌好的高水穩(wěn)定瀝青混合料不立即鋪筑時，可放成品貯料倉貯存，貯料倉無保溫設(shè)備時，允許的貯存時間應(yīng)符合攤鋪溫度要求為準(zhǔn)，有保溫設(shè)備的儲料倉儲料時間不宜超過6小時。

4.4 瀝青混合料運輸

采用20部自卸汽車，自卸汽車的車廂清潔干凈，用1:3油水混合液噴車斗。自卸車的車廂保持干凈，頂部加蓋苫布，防止運輸途中污染及保溫。安排專人指揮料車倒車,在攤鋪機前 10cm停住,待攤鋪機推動料車行走,料車避免撞擊攤鋪機,并掛空檔不踩剎車。運輸能力以保證拌和機和攤鋪機能連續(xù)作業(yè)。

4.5 瀝青混合料攤鋪

1 攤鋪機熨平板提前0.5～1h進行預(yù)熱,為保證燙平板不變形，采用多次加熱，預(yù)熱熨平板不低于100℃。并將熨平板的振搗或夯錘壓實裝置調(diào)至適宜的振動頻率和振幅，以提高路面的初始壓實度。

2 瀝青混凝土下面層攤鋪采用雙基準(zhǔn)線控制，基準(zhǔn)線可采用基準(zhǔn)梁，高程控制樁間直線段宜為l0m，曲線段宜為5m。攤鋪過程中和攤鋪結(jié)束后，設(shè)專人在浮動基準(zhǔn)梁和攤鋪機履帶前進行清掃，及時對滑靴進行清理潤滑，保證其表面潔凈無粘著物。

4.6 瀝青混合料碾壓

1 高水穩(wěn)定性瀝青混合料的碾壓分為初壓、復(fù)壓、終壓三個階段。根據(jù)混合料的級配類型，選擇合理的壓路機組合方式及碾壓要求，以達到最佳效果。

結(jié)合試驗段試壓結(jié)果，采用的碾壓機械組合見下表。

正常施工的碾壓組合表

初壓（遍數(shù)） 復(fù)壓（遍數(shù)） 終壓（遍數(shù)）組合類型 適宜 最大 適宜 最大 適宜 最大鋼輪 1靜1振 1靜2 振 -- -- 2～3 靜壓 3靜壓膠輪 -- -- 2～3 4 -- --

2 碾壓段長度以溫度降低情況和攤鋪速度為原則進行確定，壓路機每完成一遍重疊碾壓，就應(yīng)向攤鋪機靠近一些，在每次壓實時，壓路機與攤鋪機間距應(yīng)大致相等，壓路機應(yīng)從外側(cè)向中心平行道路中心線碾壓，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3輪寬，最后碾壓中心線部分，壓完全幅為一遍。

5 施工質(zhì)量

通過嚴(yán)格控制質(zhì)量，廈門市白云大道（同南公路-同安東路段）工程的瀝青混凝土路面表面平整密實，無泛油、松散、裂縫和明顯離析等現(xiàn)象，經(jīng)檢測壓實度＞97%，滲水系數(shù)＜50ml/min，平整度＜3mm，質(zhì)量優(yōu)良。該工程完工后運行至今，未出現(xiàn)因受水損害而出現(xiàn)裂縫、車轍、坑槽和泛油等病害現(xiàn)象。

6 效益分析

6.1 經(jīng)濟效益

高水穩(wěn)定性瀝青混凝土大幅提升了瀝青混凝土的抗水損害性能，能夠有效減少出現(xiàn)車轍、裂縫、泛油、坑槽等道路病害，施工質(zhì)量好，增加了外加劑的成本，減少了保修期內(nèi)道路病害維修費，以 1000噸的瀝青集料進行估算分析，增加Duroflex添加劑的成本1440元，減少保修期內(nèi)缺陷處置費用6.1萬元，節(jié)約成本累計59560元，具有一定的經(jīng)濟效益。

6.2 社會效益

采用高水穩(wěn)定性瀝青混凝土路面施工技術(shù)大幅減少出現(xiàn)道路病害，有利于減少維修成本，對于減少交通事故、提升道路利用率、促進社會和諧等方面具有重要的社會效益。

7 總結(jié)

廈門市白云大道（同南公路-同安東路段）工程成功應(yīng)用高水穩(wěn)定性瀝青混凝土路面施工技術(shù)，用正交試驗設(shè)計法優(yōu)選最佳瀝青混合料生產(chǎn)配合比，通過采用微機控制的內(nèi)摻法同時添加技術(shù)，在高水穩(wěn)定性瀝青混合料中添加能大幅提升道路的承載能力和抗病害能力的 Duroflex添加劑，嚴(yán)格控制瀝青混合料加熱溫度、拌和時間、松鋪系數(shù)和碾壓遍數(shù)，施工質(zhì)量達到優(yōu)良，水穩(wěn)定性大幅提升，取得了一定的經(jīng)濟效益，具有良好的社會效益。