曹靜

（贊皇縣交通運(yùn)輸局，河北石家莊 051230）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路工程建設(shè)的速度也隨之加快，在公路工程建設(shè)過(guò)程中，人們也越來(lái)越重視路面的安全性及行車舒適度。為滿足人們對(duì)公路工程的要求，現(xiàn)階段路面施工中復(fù)合改性瀝青混凝土材料的應(yīng)用愈加廣泛，此類材料的應(yīng)用不僅可以提高整個(gè)公路路面的平整度、穩(wěn)定性，而且對(duì)公路的壽命及安全具有重要意義，因此，應(yīng)重視對(duì)復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)的研究。

1 工程概況

某公路工程于2012 年施工完成并正式投入運(yùn)營(yíng)，公路路線總長(zhǎng)度為23.6km，雙向四車道，公路投入使用多年。由于城市交通壓力的增加，導(dǎo)致公路產(chǎn)生大量的裂縫，且還存在水泥混凝土板塊破損的問(wèn)題，同時(shí)公路局部還有大量的坑槽病害，現(xiàn)階段已經(jīng)嚴(yán)重影響公路的行車安全，因此，為有效改善此類問(wèn)題，擬將原路面處理后，再加鋪一層復(fù)合改性瀝青層完成對(duì)公路的修復(fù)，加鋪層厚度為5cm，采用SMA-16 復(fù)合改性瀝青材料，基于此，本文對(duì)該工程復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)展開分析。

2 復(fù)合改性劑瀝青路面施工

2.1 復(fù)合改性瀝青配比設(shè)計(jì)

2.1.1 目標(biāo)配比設(shè)計(jì)

復(fù)合改性瀝青混合料是在改性瀝青的基礎(chǔ)上添加適量的復(fù)合劑，從而改善混合料的性能。本工程路面擬采用SMA-16 復(fù)合改性瀝青材料完成路面修復(fù)。施工前先要確定混合料的配合比，進(jìn)行復(fù)合改性瀝青配比設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)工程實(shí)際情況，其集料級(jí)配選擇密級(jí)配，混合料的最佳瀝青用量依據(jù)馬歇爾試驗(yàn)確定，試驗(yàn)中以初始實(shí)驗(yàn)空隙率為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，每間隔0.2～0.4 設(shè)置一組試驗(yàn)樣本，然后通過(guò)這個(gè)樣本試驗(yàn)對(duì)比分析，確定最佳瀝青用量，最后根據(jù)得到的級(jí)配和最佳瀝青用量在實(shí)驗(yàn)室開展各種配比試驗(yàn)，最終確定目標(biāo)配合比。

2.1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，按照各原材料的用料比例，在拌和站內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，首先啟動(dòng)拌和機(jī)械并向機(jī)械中投入各類原材料，當(dāng)拌和機(jī)總溫度達(dá)到生產(chǎn)溫度后進(jìn)行取樣，并將樣品進(jìn)行篩分處理，確定復(fù)合改性瀝青混合料各熱筒倉(cāng)的物料比例，然后通過(guò)調(diào)節(jié)冷料比例的方式使混合料達(dá)到供料平衡的狀態(tài)，此配比為生產(chǎn)配合比，最后混合料生產(chǎn)配比確定后，根據(jù)配比拌制混合料并進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑，從試驗(yàn)段取得芯樣在實(shí)驗(yàn)室中開展馬歇爾試驗(yàn)，最終驗(yàn)證配比的合理性，如經(jīng)驗(yàn)證混合料性能合格，則后續(xù)依照此配比展開生產(chǎn)[1]。

2.2 復(fù)合改性瀝青路用性能研究

2.2.1 水穩(wěn)定性能分析

通過(guò)對(duì)工程原路面的調(diào)查分析，公路存在嚴(yán)重的水損害問(wèn)題。此類病害產(chǎn)生的原因主要是積水的侵蝕，當(dāng)積水侵入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部后，在行車荷載或者水循環(huán)凍融的作用下，滲入路面中的積水會(huì)產(chǎn)生一定的動(dòng)水壓力，而在壓力的作用下積水就會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)層中的混合料造成沖刷，導(dǎo)致混合料出現(xiàn)脫落松散問(wèn)題，甚至可能會(huì)形成坑槽等更嚴(yán)重的問(wèn)題。因此，為避免修復(fù)后的復(fù)合改性瀝青面層出現(xiàn)同類問(wèn)題，需要在配比設(shè)計(jì)后利用試驗(yàn)確定混合料的水穩(wěn)定性。本次復(fù)合改性瀝青混合料水穩(wěn)定性能試驗(yàn)共設(shè)置有3組，第一組為SMA-16 復(fù)合改性瀝青混合料試件，第二組為SMA-16改性瀝青混合料試件，第三組為SMA-16基質(zhì)瀝青混合料試件。通過(guò)3組試驗(yàn)對(duì)比明確復(fù)合改性瀝青混合料的性能，試驗(yàn)結(jié)果見表1：

表1 水穩(wěn)定性能試驗(yàn)結(jié)果

由表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，在混合料水穩(wěn)定性能方面，復(fù)合改性瀝青混合料水穩(wěn)定性能最好，改性瀝青混合料次之，基質(zhì)瀝青混合料水穩(wěn)定性能最差。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果復(fù)合改性瀝青混合料和改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂強(qiáng)度比均在規(guī)范要求的80%以上，且復(fù)合改性瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂強(qiáng)度比均遠(yuǎn)高出規(guī)范要求，這證明采用復(fù)合改性瀝青混合料在路面水穩(wěn)定性能方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，有利于保證公路路面的穩(wěn)定性，避免路面遭受水損害[2]。

2.2.2 高溫穩(wěn)定性能分析

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性主要是指公路路面在高溫條件及行車荷載作用下，路面抵抗形變的能力?；旌狭系母邷胤€(wěn)定性越好，則路面產(chǎn)生車轍病害的可能性就越小，反之則越大，這是因?yàn)樵谙募靖邷丶竟?jié)，環(huán)境溫度普遍在30℃以上，而瀝青路面的溫度可能達(dá)到60℃，此時(shí)瀝青混合料可能會(huì)出現(xiàn)形變問(wèn)題，隨著動(dòng)荷載的作用導(dǎo)致車轍的發(fā)生，從而影響公路的行車體驗(yàn)。因此，為減少公路修復(fù)后的車轍問(wèn)題，本次擬采用車轍試驗(yàn)對(duì)SMA-16 復(fù)合改性瀝青混合料試件、SMA-16 改性瀝青混合料試件、SMA-16 基質(zhì)瀝青混合料試件進(jìn)行對(duì)比分析，以判斷SMA-16 復(fù)合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，試驗(yàn)結(jié)果見表2：

表2 高溫穩(wěn)定性能試驗(yàn)結(jié)果

由表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得知，復(fù)合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性最好，改性瀝青混合料次之，基質(zhì)瀝青混合料高溫水穩(wěn)定性能最差。復(fù)合改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度可達(dá)到基質(zhì)瀝青混合料的4 倍，同時(shí)遠(yuǎn)超3 000次/mm 的規(guī)范要求值，這證明復(fù)合改性瀝青混合料具有良好的穩(wěn)定性，能有效減少高溫變形情況，避免車轍病害的發(fā)生，可用于本工程路面的鋪設(shè)。

2.2.3 低溫抗裂性能分析

路面裂縫是本工程最為常見的病害問(wèn)題，而導(dǎo)致裂縫形成的原因很多，裂縫的形式也有很多，最常見的就是溫度裂縫，即因溫度變化導(dǎo)致路面開裂形成裂縫。造成此類裂縫的主要因素是瀝青混合料的低溫抗裂性能差，一旦路面開裂之后，各種病害也會(huì)加速形成，使路面破壞程度進(jìn)一步擴(kuò)大，因此，要避免瀝青路面出現(xiàn)開裂的問(wèn)題，本次采用低溫彎曲小梁實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)SMA-16 復(fù)合改性瀝青混合料試件、SMA-16 改性瀝青混合料試件、SMA-16 基質(zhì)瀝青混合料試件的低溫抗裂性展開分析，試驗(yàn)結(jié)果見表3：

表3 低溫抗裂性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，改性瀝青混合料的低溫抗裂性最好，復(fù)合改性瀝青混合料次之，基質(zhì)瀝青混合料低溫抗裂性能最差。與規(guī)范要求的2 500 相比，雖然復(fù)合改性瀝青混合料的破壞應(yīng)變低于改性瀝青混合料，但也滿足規(guī)范要求。綜上所述，復(fù)合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性以及路面的實(shí)際要求，采用復(fù)合改性瀝青混合料鋪筑瀝青路面性價(jià)比最高[3]。

2.3 復(fù)合改性瀝青路面施工工藝

2.3.1 復(fù)合改性瀝青拌和

經(jīng)過(guò)對(duì)復(fù)合改性瀝青混合料的性能分析后，根據(jù)復(fù)合改性瀝青混合料的配合比開始混合料拌和生產(chǎn)，本次混合料的拌和采用Tanaka4000 間歇式攪拌機(jī)完成。拌和時(shí)嚴(yán)格按照配比中各原材料的用量進(jìn)行稱重、配料，然后結(jié)合各類材料的投放順序，將原材料投入拌和機(jī)械中，拌和時(shí)每盤混合料拌和時(shí)間應(yīng)持續(xù)60s，其中干拌時(shí)間不得小于15s，經(jīng)充分拌和后的混合料，宜保持均勻狀態(tài)。所有礦料顆粒全部覆蓋瀝青混合料，同時(shí)每盤混合料拌和后均要抽樣檢測(cè)其性能，檢測(cè)的主要內(nèi)容包括復(fù)合改性瀝青混合料的飽和度、流值、孔隙率、穩(wěn)定度、級(jí)配組成等，若檢測(cè)合格則及時(shí)運(yùn)送至施工場(chǎng)地，不合格則不予使用。

2.3.2 復(fù)合改性瀝青運(yùn)輸

復(fù)合改性瀝青混合料的運(yùn)輸要求及方式與改性瀝青相一致，均采用自卸式運(yùn)輸車完成。本次運(yùn)輸采用的車輛載重為30t，裝料前先要對(duì)車輛內(nèi)外進(jìn)行全面清洗，清洗完成后，在車廂兩側(cè)和底板涂刷一層比例為1∶3 的油水混合液，涂刷后車廂內(nèi)部不得存在余液積聚現(xiàn)象，按照分次的方式向車廂內(nèi)裝載混合料，裝載后采用篷布遮蓋，以避免其在運(yùn)輸過(guò)程中溫度下降過(guò)快。運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后憑借運(yùn)料單接收，并在專人的指揮下將運(yùn)輸車停放至攤鋪機(jī)前10～30cm 處，車輛掛空擋等待，當(dāng)施工場(chǎng)地等待卸料的車達(dá)到5 輛后，開始卸料攤鋪[4]。

2.3.3 復(fù)合改性瀝青攤鋪

（1）復(fù)合改性瀝青混合料攤鋪前，需將原路面病害全部處理完成，且將路面表層徹底清洗并涂刷黏層油，經(jīng)前期處理完成后正式開始攤鋪。由于復(fù)合改性瀝青混合料的黏附力很強(qiáng)，在攤鋪時(shí)宜采用履帶式攤鋪機(jī)，一次攤鋪寬度不宜過(guò)大，攤鋪施工前30min，先安排操作人員啟動(dòng)攤鋪機(jī)械，將其預(yù)熱至100℃以上，開始攤鋪后緩慢啟動(dòng)攤鋪機(jī)，將攤鋪速度控制在3.0～4.0m/min，攤鋪厚度應(yīng)控制在相關(guān)規(guī)范要求的范圍內(nèi)，即滿足松鋪系數(shù)1.15～1.25的要求。

（2）復(fù)合改性路面攤鋪過(guò)程中，施工人員要做到全程的監(jiān)督管理，確保機(jī)械墊塊和接縫相互靠近，必要時(shí)可適當(dāng)調(diào)整熨平板的角度，以避免出現(xiàn)接縫未能完全覆蓋的問(wèn)題。此外，整個(gè)攤鋪過(guò)程中要做到緩慢、均勻，經(jīng)攤鋪后的路面嚴(yán)禁車輛、行人通行，針對(duì)部分機(jī)械無(wú)法施工或攤鋪不平整的位置，需要采取人工換填補(bǔ)料的方式進(jìn)行處理，每段攤鋪完成后要及時(shí)進(jìn)行路面壓實(shí)[5]。

2.3.4 復(fù)合改性瀝青碾壓

（1）復(fù)合改性瀝青混合料的碾壓與改性瀝青混合料的碾壓方式類似，也分為初壓、復(fù)壓及終壓三個(gè)階段，但與改性瀝青混合料碾壓的區(qū)別在于，復(fù)合改性瀝青混合料初壓時(shí)，壓路機(jī)須緊跟攤鋪機(jī)后連續(xù)振壓，且不得采取分段碾壓的方式。碾壓過(guò)程中機(jī)械的振動(dòng)頻率控制在35～50Hz，振動(dòng)幅度控制在3～5mm，碾壓速度控制在4km 左右，同時(shí)應(yīng)遵循緊跟慢壓的施工原則，以確保碾壓質(zhì)量。

（2）由于復(fù)合改性混合料的黏附性較強(qiáng)，碾壓過(guò)程中不得采用輪胎式壓路機(jī)，以避免混合料中瀝青及細(xì)集料黏附在輪胎上。在整個(gè)路段碾壓時(shí)要避免出現(xiàn)停工的問(wèn)題，宜一次碾壓到位，在路面終壓階段，需關(guān)閉碾壓機(jī)械的振動(dòng)功能，靜壓路面1～2 遍，完成收面的效果，待公路路面全部碾壓結(jié)束后，繼續(xù)封閉交通，直至路面復(fù)合改性瀝青混合料溫度降低至45℃以下后開放交通[6]。

2.4 施工注意事項(xiàng)

（1）注意材料把控：在復(fù)合改性瀝青路面施工中，要嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，所有進(jìn)場(chǎng)的原材料必須符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）中的要求，且采購(gòu)的原料均要保持潔凈、干燥的狀態(tài)，并通過(guò)入場(chǎng)前的性能抽檢。若經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在不符合規(guī)范的原材料，則要立即更換材料。此外，待原材料檢測(cè)合格入場(chǎng)后，要注意做好材料的存儲(chǔ)工作，避免使材料遭受雨淋、風(fēng)吹等環(huán)境的影響。

（2）注意溫度把控：采用復(fù)合改性瀝青混合料施工，對(duì)施工溫度的要求很高，若施工時(shí)混合料的溫度過(guò)高，則容易造成復(fù)合改性瀝青路面出現(xiàn)細(xì)裂紋、泛油等問(wèn)題，若施工時(shí)混合料的溫度過(guò)低，則難以保證施工質(zhì)量。因此，在復(fù)合改性瀝青混合料的施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工溫度的檢測(cè)次數(shù)，當(dāng)施工溫度變化過(guò)快時(shí)，可通過(guò)覆蓋措施及時(shí)調(diào)整[7]。

（3）注意質(zhì)量把控：采用上述流程完成路面的加鋪工作后，要注意及時(shí)檢測(cè)路面的施工質(zhì)量，以確保施工效果。針對(duì)復(fù)合改性瀝青路面的檢測(cè)，主要檢測(cè)項(xiàng)目包括路面的平整度、壓實(shí)度、滲水系數(shù)、構(gòu)造深度等。其中平整度檢測(cè)不小于0.5mm，壓實(shí)度不小于97%，滲水系數(shù)不大于120ml/min，構(gòu)造深度應(yīng)保持在0.7～1.1mm 之間，如經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)路面性能不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則不得組織驗(yàn)收工作，施工單位需返工整改，直至路面性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求為止。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為提高我國(guó)公路的建設(shè)水平及質(zhì)量，有必要重視復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)的研究，尤其是在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，熟練掌握復(fù)合改性瀝青路面施工技術(shù)，不僅可以進(jìn)一步保證我國(guó)的公路工程質(zhì)量，也能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。