周精文

（貴陽城發(fā)壹盛合生態(tài)開發(fā)有限公司，貴州貴陽 550027）

1 工程概況

某高速公路第3合同段長20.78km，路基和路面分別寬17.5m、15m，按照雙向六車道設(shè)計，地層填筑土和黏土段存在微承壓空隙潛水，且地下水對瀝青混凝土路面不具腐蝕性。路面結(jié)構(gòu)從下至上依次為2層18cm厚水穩(wěn)碎石基層+6cm厚摻0.225%聚酯纖維Sup-20中粒式瀝青混凝土面層+4cm厚細粒式排水性瀝青混凝土面層。排水性瀝青混凝土路面以不透水瀝青混凝土為基礎(chǔ)，其具有較好的排水特性，能有效避免路面形成水坑、過度積水，確保降雨量較多地區(qū)高速公路的安全性。

2 施工材料及配合比設(shè)計

2.1 施工材料

道路施工中排水性瀝青混合料施工材料主要有粗細集料、高黏性瀝青、礦粉等。本工程粗細集料均使用的是盱眙縣光明石料廠生產(chǎn)的玄武巖，石灰?guī)r礦粉填料，高黏度改性瀝青主要通過骨料進行常規(guī)瀝青改性而得到。

（1）粗集料

主要包括粒徑10～15mm的1#料和粒徑5～10mm的2#料兩種，考慮到排水性瀝青混合料屬于間斷級配[1]，故不適用粒徑3～5mm的集料，本工程所用1#和2#粗集料洛杉磯磨耗損失量分別為10.5%和11.1%，1#和2#料視密度為2.977g/cm3和2.978g/cm3，1#和2#料吸水率為0.865%和0.964%，SBS瀝青黏附性為4級，SBS+8%TPS改性劑黏附性為5級，70#瀝青+12%TPS改性劑黏附性為5級，堅固性2.5%，1#和2#料針片狀含量分別為3.0%和6.2%，小于0.075mm顆粒含量為0.3%，軟石含量分別為1.8%和1.3%。

（2）細集料

使用的是粒徑0～3mm的玄武巖機制砂料，視密度測試結(jié)果為2.951g/cm3，砂當(dāng)量73.5%。

（3）填料

以優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r礦粉為填料，摻加量按集料總質(zhì)量的5%確定，填料視密度2.721g/cm3，實際含水量0.45%，表觀無團粒結(jié)塊現(xiàn)象，親水系數(shù)取0.55，小于0.6mm、小于0.15mm及小于0.075mm粒度通過率分別為100%、93.1%和76.8%，加熱后性狀安定且無變質(zhì)。

（4）改性瀝青

本道路排水性瀝青混合料施工中所用改性瀝青可按照70#基質(zhì)瀝青∶TPS改性劑=88∶12和SBS改性瀝青∶TPS改性劑=92∶8兩種方案改性處理[2]，且均采用骨料改性方式。

2.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

根據(jù)目標配合比結(jié)果進行本道路排水性瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計。篩網(wǎng)設(shè)置主要依據(jù)集料分級，并主要按照2.36mm、4.75mm及9.5mm三個篩孔進行控制，分別對應(yīng)3×4mm、6×7mm及11×11mm篩網(wǎng)，超粒徑則通過22×22mm篩網(wǎng)控制。在具體生產(chǎn)過程中存在瀝青性能變異的可能，為此在配合比設(shè)計階段分別按照4.3、4.5及4.7的油石比檢驗瀝青混合料性能，結(jié)果詳見表1。根據(jù)試驗結(jié)果，油石比取4.3。

表1 不同油石比下瀝青混合料性能試驗結(jié)果

按照以上過程所確定出的配合比進行排水性瀝青混合料試拌，并選擇代表性強的路段進行試鋪，試拌及試鋪結(jié)果顯示，瀝青混合料油石比偏大且級配偏粗[3]，故通過增加粗集料、礦粉等材料摻量后將油石比調(diào)整為4.5。

3 施工技術(shù)要點

3.1 混合料拌制

本道路工程采用具備除塵及礦料、TPS改性劑、瀝青等摻加量、摻加時間控制等功能的TAP-4000LB型間歇式瀝青拌和設(shè)備，設(shè)備控制室內(nèi)還配備有礦料、瀝青用量等記錄逐盤打印設(shè)備?？紤]到排水性瀝青混凝土很容易發(fā)生瀝青流淌，故本工程并未設(shè)置儲料倉。排水性瀝青混合料中所含細集料少而粗集料多，存在較大的溫控難度，施工過程中主要通過防雨棚搭設(shè)、塑料膜覆蓋等方式加強溫度和含水量控制。在開始拌制混合料時，燃燒器開度調(diào)節(jié)需要時間，起初進入滾筒內(nèi)的集料無法達到設(shè)計加熱溫度，故應(yīng)將前幾盤混合料放出后再按設(shè)計要求摻加瀝青拌和。拌制過程中要求全部礦料顆粒外層必須均勻裹覆瀝青結(jié)合料，經(jīng)試拌制所確定的干拌和濕拌時間分別為8s和45s，每盤混合料拌和時間應(yīng)控制在53～65s。

本道路工程所用排水性瀝青混合料中高黏度瀝青是提供黏結(jié)強度的主要材料，故對瀝青改性有較高要求，本工程采用摻加骨料的方式改性，直接將TPS改性劑投入拌和設(shè)備，在拌和過程中充分利用骨料剪切作用以實現(xiàn)對瀝青材料的改性。為取得良好的改性效果，除應(yīng)加強溫度控制外，還應(yīng)把握好投放TPS改性劑的最佳時機，但此時拌和鍋投料口往往已經(jīng)閉合，為此，本道路工程混合料拌和倉氣缸上加裝有控制傳感器，開始投放時計時鈴自動響起。為避免機械投放可能出現(xiàn)的計量誤差，本工程排水性瀝青混合料采用人工方式投放。

3.2 混合料運輸

根據(jù)拌和能力及攤鋪施工速度，選用15t自卸車進行混合料運輸，并通過雙層篷布覆蓋混合料，以達到保溫、防塵、避雨等作用，并待運料車抵達施工現(xiàn)場且上一車混合料攤鋪完成后再去除篷布。攤鋪開始后施工現(xiàn)場等候卸料的車輛應(yīng)至少為三輛，卸料前再次檢查混合料溫度，應(yīng)在170℃及以上。運料車在與攤鋪機相距15～30cm的地方停止，改掛空擋后在攤鋪機的推動下前行，運料車卸料過程必須安排專人指揮。

3.3 攤鋪

考慮到本道路工程所用排水性瀝青混合料中細集料少而粗集料多，為避免集料遭到攤鋪機夯錘振動破壞，本工程在攤鋪施工開始前調(diào)整了夯錘振幅。將主夯錘振幅從5mm調(diào)整至3mm，副夯錘振幅從6mm調(diào)整至4mm，且在攤鋪施工過程中，將夯錘開度和熨平板振動開度均按照四級設(shè)置。攤鋪開始前必須全面檢查防水黏層，并提前1h進行攤鋪機熨平板預(yù)熱處理，保證溫度達到100℃及以上；由兩臺攤鋪機以梯隊形式全幅攤鋪施工，兩臺機械之間保持3～4m的間距，并保證攤鋪施工時兩臺機械具備完全一致的夯錘開度和熨平板振動開度，施工過程中攤鋪平整度主要通過非接觸式平衡梁控制。

將攤鋪機調(diào)整至性能最佳狀態(tài)，并根據(jù)螺旋布料器轉(zhuǎn)速調(diào)整料門開度、鏈板送料器速度等，混合料高度應(yīng)高出螺旋布料高度的2/3為宜。安排技術(shù)人員緊跟攤鋪機進行松鋪系數(shù)和攤鋪溫度測量和記錄，攤鋪后混合料溫度應(yīng)控制在150～170℃范圍內(nèi)，松鋪系數(shù)按照1.2確定。

3.4 碾壓

在碾壓排水性瀝青混合料的過程中應(yīng)主要采用靜壓模式，考慮到該類型瀝青混合料空隙大、溫度失散快，為此必須緊跟慢壓，并加強碾壓遍數(shù)控制。本道路工程主要采用DDT-110型雙鋼輪壓路機和輪胎壓路機以梯隊方式及初壓、復(fù)壓和終壓三個階段由低向高行進碾壓，相鄰碾壓帶的重疊寬度應(yīng)控制在15～20cm。初壓必須緊跟攤鋪進行，碾壓溫度不得超出155～165℃范圍，且初壓后初步檢測瀝青路面預(yù)拱度和平整度；復(fù)壓所使用的壓路機型號與初壓階段一致，且復(fù)壓緊跟初壓進行；為避免溫度過高造成膠輪壓路機黏輪，終壓階段的溫度應(yīng)嚴格控制在60℃，由膠輪壓路機碾壓緩慢1～2遍，以達到細集料揉搓穩(wěn)定、消除輪痕等目的。

3.5 交通管制

為確保施工效果及安全，在該道路段排水性瀝青混凝土施工全過程中必須封閉交通，施工車輛如需通過，必須等攤鋪層達到完全冷卻且溫度降至50℃以下后方可，并應(yīng)保證輪胎清潔，避免泥土等污染混凝土面層。

4 結(jié)語

本工程實際表明，道路施工中所用排水性瀝青混凝土抗剪性能不良，將出現(xiàn)表面集料脫落等病害，為此本工程主要采用改性劑摻量較大的70#基質(zhì)瀝青∶TPS改性劑=88∶12的改性方案，骨料改性過程中溫度控制是施工重難點所在，必須精心操作；排水性瀝青混合料具有較大的空隙率，且其空隙被粉塵等填塞后會影響路面結(jié)構(gòu)排水性能，故應(yīng)加強運行維護，此外，排水性瀝青混合料中所使用的粒徑5～10mm的粗集料中約有10%通過4.75mm篩孔而成為溢料廢棄處理，存在較大的浪費問題。可見，排水性瀝青混凝土路面雖具有較好的排水性能，但其混合料制備及施工、運維等方面均要求較高，道路工程必須在全面可行性分析的基礎(chǔ)上權(quán)衡利弊，進行最佳路面施工方案的選擇。