曾招坤

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心上高分中心，江西 上高 336400）

0 引言

當(dāng)前我國建設(shè)的高等級公路項目主要的結(jié)構(gòu)形式就是瀝青混凝土路面，這是經(jīng)過長期驗證之后的結(jié)果，該路面形式在運行中更加的穩(wěn)定、舒適、安全，完全可以滿足當(dāng)前的道路交通需要。但是瀝青混凝土路面在投入使用后，長期暴露在自然環(huán)境中，受到陽光、空氣、水的不斷侵蝕和作用，瀝青組分內(nèi)的材料演變?yōu)閾]發(fā)性的材料，或者直接變質(zhì)損壞，導(dǎo)致瀝青路面老化問題比較嚴(yán)重，極易產(chǎn)生裂縫、松散等病害問題，危害行車安全。因此，在瀝青混凝土路面的施工過程中，加強施工技術(shù)研發(fā)，落實質(zhì)量管控措施極為重要。環(huán)氧瀝青是近年來投入應(yīng)用的瀝青材料，因為加入了環(huán)氧樹脂、固化劑以及其他助劑材料，使得其性能變得更加優(yōu)越，環(huán)氧樹脂與固化劑材料經(jīng)過交聯(lián)反應(yīng)，形成熱固性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并均勻分布在瀝青材料內(nèi)，具備較高的穩(wěn)定性、耐久性以及強度，各方面性能改善都比較明顯，從而能延長瀝青混凝土路面使用壽命[1]。

1 工程概況

某公路項目處于山區(qū)地帶，總長度為1.12km，設(shè)計行駛速度為80km/h，為雙向六車道，路基寬度為32m，最大縱坡為-3.82%。根據(jù)設(shè)計方案的要求，選擇應(yīng)用環(huán)氧瀝青混凝土進行路面施工。

2 原材料

2.1 環(huán)氧瀝青

該工程項目中應(yīng)用的環(huán)氧瀝青為FY 環(huán)氧瀝青，采取雙組分的設(shè)計形式，為A、B 兩種組分。其中A為雙酚A 環(huán)氧樹脂材料，B 為瀝青、固化劑等各種助劑材料。在環(huán)氧瀝青材料的制作環(huán)節(jié)，溫度的控制極為重要，就該項目而言，A 組分加熱到60～80℃，B 組分加熱到110～120℃，再將兩種組分充分混合，并嚴(yán)格控制每種材料的加入比例，經(jīng)過設(shè)備充分的攪拌混合后制作環(huán)氧瀝青材料。同時，根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)中的方法，進行環(huán)氧瀝青材料的性能檢測，驗證其是否符合要求，具體如表1所示。

表1 環(huán)氧瀝青參數(shù)

2.2 集料

該公路項目設(shè)計中，上面層結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)用石灰?guī)r作為粗集料，具體技術(shù)參數(shù)如表2所示；細集料選擇應(yīng)用優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r材料，技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

表2 粗集料指標(biāo)

表3 細集料指標(biāo)

2.3 配合比設(shè)計

在瀝青混合料的試驗檢測中，應(yīng)用馬歇爾設(shè)計方法進行檢測，確定最佳的瀝青混合料配合比參數(shù)，如表4所示；根據(jù)工程需要確定最佳的油石比，即OAC=6.7%。

表4 瀝青混合料配合比設(shè)計

2.4 性能檢驗

2.4.1 力學(xué)性能

力學(xué)性能是環(huán)氧瀝青材料的重要指標(biāo)參數(shù)，所以在環(huán)氧瀝青材料制作完成后，進行力學(xué)性能檢測尤為重要。按照目前國家標(biāo)準(zhǔn)，對比分析SBS 改性瀝青混合料與FY 環(huán)氧瀝青混合料的性能，主要是從馬歇爾穩(wěn)定性與25℃的劈裂強度方面出發(fā)，具體檢測結(jié)論如圖1所示。

圖1 瀝青混合料力學(xué)性能檢驗結(jié)果

經(jīng)過分析圖1 的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)Y 環(huán)氧瀝青混合料的性能總體而言要高于SBS 改性瀝青混合料。環(huán)氧瀝青混合料的穩(wěn)定性大約是SBS 改性瀝青混合料的6 倍，劈裂強度是其2.6 倍左右。經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因就是環(huán)氧樹脂在固化反應(yīng)后，內(nèi)部會形成力學(xué)性能非常好的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且該結(jié)構(gòu)均勻地分布到瀝青混合料內(nèi)部，將瀝青材料包裹在其中，所以具有較高的力學(xué)性能與黏結(jié)性，投入公路工程應(yīng)用將表現(xiàn)出優(yōu)越性能。

2.4.2 水穩(wěn)定性能

為了能夠準(zhǔn)確地判定環(huán)氧瀝青混合料的水穩(wěn)定性能是否符合要求，技術(shù)人員應(yīng)用浸水馬歇爾試驗以及凍融循環(huán)劈裂試驗，對比確定FY 環(huán)氧瀝青與SBS改性瀝青的性能，具體如圖2所示。由圖2 的變化趨勢發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧瀝青混合料的48h 殘留穩(wěn)定性與凍融劈裂強度都要比SBS 改性瀝青混合料優(yōu)越，水穩(wěn)定性的提升也比較明顯。

圖2 瀝青混合料水穩(wěn)定性能檢驗結(jié)果

3 施工工藝

3.1 路面施工準(zhǔn)備

環(huán)氧瀝青混合料應(yīng)用于公路工程中，其使用的設(shè)備要求比較高，且設(shè)備的數(shù)量比較多，比如撒布車、清掃車、吹風(fēng)機、空壓機等設(shè)備，每臺設(shè)備都關(guān)系到施工項目的質(zhì)量和性能，所以加強設(shè)備的管理和維護是極為重要的工作。由于環(huán)氧瀝青混合料在應(yīng)用時對于溫度的要求比較高，所以組織專業(yè)技術(shù)人員進行材料溫度的監(jiān)控與檢查；按照設(shè)計方案加強配合比的設(shè)計，使用稱量設(shè)備控制各種材料的加入比例，達到配合比要求且性能合格才能投入工程中使用。撒布車采取智能化控制的方式，使溫度處于全面監(jiān)控管理之下，并且落實保溫與加熱處理措施，以保證混合料的性能不會受溫度影響而產(chǎn)生變化。此外，通過應(yīng)用精密計量設(shè)施準(zhǔn)確計量各種加入材料，且經(jīng)過充分混合，達到性能標(biāo)準(zhǔn)后，方可投入公路工程使用。智能化的瀝青混合料撒布設(shè)備的優(yōu)勢在于智能化控制，只需輸入各種技術(shù)參數(shù)后，系統(tǒng)便會自動進行控制，嚴(yán)格執(zhí)行操作的標(biāo)準(zhǔn)和要求，消除人為因素的干擾與影響，還能提高作業(yè)的效率，從而保證公路路面的施工質(zhì)量。總結(jié)以往的工程經(jīng)驗，并綜合考慮該工程項目的施工需要，設(shè)定的技術(shù)參數(shù)如下：其一，現(xiàn)場有足夠的材料儲備，一般要存儲8t 材料以滿足連續(xù)施工的要求；其二，材料溫度加熱到180℃；其三，現(xiàn)場有完善的保溫設(shè)施，保證材料投入使用前溫度符合要求；其四，結(jié)合該次施工的工藝標(biāo)準(zhǔn)，撒布速度為5km/h，撒布寬度為4m，撒布量為0.3～1.5kg/m；其五，撒布量執(zhí)行設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，偏差不大于±10%；其六，現(xiàn)場使用的噴嘴數(shù)量為21 個，間隔距離為20cm；其七，現(xiàn)場施工中，噴射的壓力為0.8MPa。組織專業(yè)團隊進行材料的供應(yīng)和準(zhǔn)備，保證連續(xù)性施工，縮短材料的補充時間，確保各項設(shè)備的運行正常[2]。

3.2 施工條件

一是路面結(jié)構(gòu)強度以及性能應(yīng)符合要求，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。二是路面結(jié)構(gòu)的表面應(yīng)達到潔凈、平整、干燥等要求，無任何露筋、浮漿等情況，如果有以上病害問題，則應(yīng)立即組織人員對現(xiàn)場進行處理，并使用環(huán)氧瀝青材料進行修復(fù)，以恢復(fù)路面性能。三是現(xiàn)場施工時，環(huán)境溫度不能低于10℃，且沒有降雨、大霧、大風(fēng)等不良天氣，施工單位應(yīng)與氣象部門保持聯(lián)系，制定惡劣天氣的處理措施，以免天氣變化對施工產(chǎn)生不利影響[3]。

3.3 路面清潔

由施工單位進行現(xiàn)場清潔處理，保證沒有任何雜物、浮塵，并將障礙物全部清理干凈。清掃工作全部完成后，確保表面不會存在任何影響工程質(zhì)量的雜質(zhì)。由專人進行現(xiàn)場的交通管制，避免二次污染。

3.4 其他路面防護

對環(huán)氧瀝青施工路面的連接部位進行防護性處理，并且連續(xù)2d 合理地控制施工路面，此外，還要在現(xiàn)場鋪設(shè)塑料薄膜進行封閉性處理，以保證施工路面的性能和黏結(jié)效果。

3.5 環(huán)氧瀝青材料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備補給車輛，以保證能夠為現(xiàn)場施工提供充足的施工材料，且在經(jīng)過預(yù)熱操作后及時將瀝青混合料運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場。質(zhì)檢人員進行環(huán)氧瀝青混合料溫度、質(zhì)量方面的檢測，保證每一項指標(biāo)符合工程的要求。在準(zhǔn)備工作結(jié)束后，及時進行噴灑施工[4]。

3.6 環(huán)氧瀝青噴灑

噴灑車進入施工現(xiàn)場之前進行車輛輪胎的清潔處理，主要是應(yīng)用吹風(fēng)機進行全面清理，保證不會有浮塵等雜質(zhì)影響施工質(zhì)量。噴灑工作開始前，質(zhì)檢人員快速檢查施工現(xiàn)場，干燥度合格才能開展噴灑作業(yè)。對于噴灑現(xiàn)場施工的邊緣地帶，采取橫平豎直的控制方式，兩側(cè)設(shè)置的擋板應(yīng)符合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。對于公路路面的外側(cè)垂直表面而言，噴灑時要同時進行。對于噴灑設(shè)備無法到達的部位，可采用人工方式補充噴灑處理，達到全面覆蓋的效果。噴灑必須符合均勻性的要求。如果施工現(xiàn)場遇到降雨等天氣條件，可通過自然風(fēng)干的方式處理，在達到干燥度的標(biāo)準(zhǔn)后，再進行環(huán)氧瀝青混合料的檢查，并結(jié)合現(xiàn)場的需要調(diào)節(jié)噴灑量。

3.7 撒布碎石

為了避免在施工中出現(xiàn)車輛黏輪的問題，在噴灑結(jié)束并間隔一段時間之后，方可使用專用車輛進行碎石撒布施工，使用的碎石材料粒徑以10mm 為宜，必須均勻、一致，并且撒布施工范圍達到整個路面的60%～70%。在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，碎石撒布必須滿足均勻性標(biāo)準(zhǔn)，如果發(fā)現(xiàn)局部撒布質(zhì)量不合格，及時組織人員進行補充撒布處理，以免影響工程的整體質(zhì)量。

3.8 質(zhì)量檢查與驗收

在上述各項施工全部完成后，及時組織質(zhì)檢人員進行現(xiàn)場質(zhì)量檢查，達到標(biāo)準(zhǔn)要求后再上報監(jiān)理工程師復(fù)檢，合格后出具驗收報告，方可投入使用。

3.9 后續(xù)施工作業(yè)

根據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)以及交通領(lǐng)域的行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)氧瀝青混合料噴灑結(jié)束后，應(yīng)保持4～7d 的連續(xù)施工，如果現(xiàn)場由于特殊條件的影響導(dǎo)致無法進行連續(xù)性施工，應(yīng)在后續(xù)施工前進行噴灑處理。

4 施工注意事項

一是現(xiàn)場正式開展施工前，在工作面之外的部位進行撒布機運行檢查，并在設(shè)備中加注足夠的油料，確保設(shè)備動力充足，可以滿足連續(xù)性施工的要求，避免發(fā)生施工中斷的現(xiàn)象。二是現(xiàn)場施工側(cè)向為自由邊，環(huán)氧砂漿噴灑施工作業(yè)的寬度要適當(dāng)增加5～10cm，從而達到全面覆蓋的效果。三是噴灑工作開始前，對混合料進行預(yù)熱處理，確保溫度在110～120℃之間，達到要求才能投入工程使用。溫度過高極易導(dǎo)致老化問題，影響路面的性能。四是現(xiàn)場管理人員必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案和施工工藝，做好現(xiàn)場指揮管理工作，如果因為某些因素導(dǎo)致材料性能降低，則禁止投入使用。五是對于撒布設(shè)備無法撒布的位置，比如路緣石、落水口等位置，應(yīng)組織人員進行手工補充撒布。六是撒布機在現(xiàn)場施工中如果出現(xiàn)打滑的情況，可以在輪跡帶表面噴灑一層熱拌料。上坡路段打滑，為了使得施工不中斷，可以采取間歇卸料的方式，先將部分材料卸掉，再進行連續(xù)性卸料，反復(fù)循環(huán)處理，直到全部卸載完成。下坡路段打滑，為了預(yù)防撒布機下滑，應(yīng)采用聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)形式施工，將材料全部卸載，及時脫離困境。七是現(xiàn)場施工中，加強松鋪系數(shù)的控制，以1.13 為宜，并根據(jù)需要間隔10m 測量松鋪厚度，確保松鋪系數(shù)符合工程的要求。八是環(huán)氧瀝青材料每日撒布完成后，及時進行黏附瀝青的清理工作。九是現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，車輛保持順向通行，不能出現(xiàn)掉頭、急剎車等情況。十是現(xiàn)場施工要防止發(fā)生漏水、漏油等問題，避免污染施工路面，必要時可在下部鋪設(shè)一層彩條布，以保護路面結(jié)構(gòu)[5]。

5 結(jié)語

我國的公路工程項目以瀝青路面為主，而在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展之下，環(huán)氧瀝青的使用范圍不斷地擴大，其性能比較優(yōu)越，施工工藝比較簡單，路面的耐久性比較好，雖然成本相對高于普通瀝青混凝土材料，但是使用壽命長，且舒適度高，安全性好，對于提高公路工程運行效果具有積極的意義。