摘要 文章著重研究了改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)，并探討了其在實際應用中的效果。改性瀝青作為一種先進的道路建筑材料，具有諸多優(yōu)勢，如提高路面的耐久性、減少維護頻率等。文章詳細介紹了改性瀝青的施工工藝流程，包括材料選擇、配合比設(shè)計、施工質(zhì)量控制等方面，并通過實際案例分析，展示了改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)在實際工程中的成功應用。

關(guān)鍵詞 改性瀝青；結(jié)構(gòu)層施工；路面工程

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）15-0080-03

0 引言

隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展和對道路品質(zhì)要求的不斷提高，傳統(tǒng)的瀝青路面結(jié)構(gòu)已難以滿足現(xiàn)代交通的需求。因此，改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)應運而生，并逐漸成為道路建設(shè)領(lǐng)域的研究熱點。該技術(shù)通過對瀝青進行改性處理，顯著提升了路面的耐久性、抗老化性和抗裂性，從而大大延長了道路的使用壽命。該文旨在深入探討改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)的核心要點、實際應用及其工程效益，以期為相關(guān)工程實踐提供有益參考。

1 工程概況

該項目為對揚溧高速公路鎮(zhèn)江南互通至丹徒樞紐段的擴建工程，項目路線起自鎮(zhèn)江南互通，接潤揚長江公路大橋南接線，向南經(jīng)鎮(zhèn)江市高新區(qū)、丹徒區(qū)，止于丹徒樞紐，全長13.081 km。全線采用沿既有高速公路“兩側(cè)拼接加寬”的改擴建方案，由雙向四車道擴建為雙向六車道，設(shè)計速度120 km/h，路基寬度34.5 m。項目原位擴建鎮(zhèn)江南互通、上黨互通、丹徒樞紐共3處互通式立體交叉。

2 石油瀝青SUP-25及改性瀝青SUP-20結(jié)構(gòu)層施工

該項目瀝青混凝土中、下面層采用SUP結(jié)構(gòu)，混合料采用5000型瑪連尼拌和樓集中廠拌，采用兩臺攤鋪機梯隊作業(yè)，遇變寬段輔以一臺伸縮攤鋪機梯隊攤鋪，雙鋼輪壓路機配合膠輪壓路機碾壓。

2.1 材料及機械

SUP-25瀝青下面層采用A級70#道路石油優(yōu)質(zhì)瀝青，SUP-20瀝青中面層采用SBS改性瀝青，SBS改性劑摻量不少于4.0%，其技術(shù)要求需滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

瀝青混凝土面層拌和采用拌和樓集中拌制。運輸采用15 t以上自卸汽車20臺運輸（根據(jù)運距長短增減運輸車輛）。拌和設(shè)備情況良好，故障率低。配備攤鋪機2臺進行梯隊作業(yè)，并留有一臺備用，加寬段采用一臺攤鋪機攤鋪，兩套自動找平裝置。壓實機具及配套主要雙鋼輪壓路機2臺，振動壓路機3臺，膠輪壓路機2臺，小型振動壓路機1臺，2輛灑水車。

2.2 熱拌瀝青混凝土配合比設(shè)計

在設(shè)計SUP瀝青混合料時，旋轉(zhuǎn)壓實儀的應用成為關(guān)鍵步驟，用以精確成型試件。此方法的核心在于綜合考慮瀝青混合料的原始設(shè)計參數(shù)及其在最大旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)下所達到的密實度。此外，空隙率、礦料間隙率、瀝青填隙率以及填料與有效瀝青的比例等關(guān)鍵指標，也在設(shè)計過程中起著至關(guān)重要的作用。此類參數(shù)的精準把控，共同決定了瀝青混合料的最終組成。設(shè)計組成時，根據(jù)石料的特性進行級配選擇，再精細選擇油石比，以達到最佳的瀝青與石料結(jié)合效果。

2.2.1 目標配合比設(shè)計階段

遵循SUP級配的要求，初步篩選出粗、中、細三個代表性的級配方案。隨后，通過精確計算，確定每個級配所對應的瀝青用量。在初步選定的級配中，必須保證至少有兩個級配的瀝青混合料體積性質(zhì)完全符合相關(guān)規(guī)范的要求。在這兩個符合標準的級配中，再根據(jù)實際需求與性能評估，挑選出一個作為最終的目標級配。根據(jù)計算出的瀝青用量，以及±0.5%和+1%的瀝青用量變化范圍，分別制作了四組試件。進一步通過實際試驗來驗證并確定最佳的瀝青用量。

使用SUP瀝青混凝土方法設(shè)計出的瀝青混合料，其質(zhì)量必須通過馬歇爾試驗方法進行嚴格檢驗。試件的馬歇爾體積性質(zhì)必須完全符合瀝青施工技術(shù)規(guī)范的要求，為評估瀝青混合料的長期性能，還需按照上述確定的配合比制備瀝青混凝土馬歇爾試件，并進行48 h的浸水馬歇爾試驗。

2.2.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計階段

為確保瀝青混合料的品質(zhì)，需要精確確定各熱料倉中礦料和礦粉的用量。從經(jīng)過二次篩分后進入各熱料倉的礦料中取樣，并進行詳盡的篩分分析[1]。根據(jù)篩分結(jié)果，通過精確計算調(diào)整礦質(zhì)混合料的級配，以使其盡可能接近預設(shè)的目標配合比[2]。此步驟的目的是明確各熱料倉中礦料和礦粉的具體用量比例，這些比例將直接應用于拌和機的控制室中，以確保生產(chǎn)過程中的精準控制。為保障供料的穩(wěn)定和連續(xù)，需要不斷監(jiān)控并調(diào)整冷料倉的進料比例。此步驟涉及對各種原材料的流量進行細致的調(diào)整，以確保各種材料的供應都能保持均衡和穩(wěn)定，從而避免生產(chǎn)過程中的波動和中斷。

在確定最佳油石比時，將采用目標配合比設(shè)計中計算出的最佳瀝青用量OAC，并考慮在其基礎(chǔ)上±0.3%的瀝青用量范圍。利用計算所得的瀝青用量和之前計算的礦質(zhì)混合料，在試驗室的小型拌和機上制備瀝青混合料。通過旋轉(zhuǎn)壓實試驗，檢驗其體積性質(zhì)。生產(chǎn)配合比確定的最佳瀝青用量與目標配合比確定的最佳瀝青用量之間的差異應控制在0.2個百分點以內(nèi)[3]。

2.2.3 生產(chǎn)配合比驗證階段

依據(jù)生產(chǎn)配合比，在生產(chǎn)用的拌和機中進行試拌操作，并隨后對得到的瀝青混合料進行全方位的技術(shù)指標檢驗，當混合料所有技術(shù)指標均達到合格標準后，繼續(xù)進行試鋪段的鋪筑工作，從試鋪段中抽取瀝青混合料樣本，并進行旋轉(zhuǎn)壓實檢驗、馬歇爾試驗檢驗以及瀝青含量和篩分試驗[4]。此類檢驗措施的目的是確保瀝青混合料的性能和質(zhì)量完全符合設(shè)計要求。

在檢驗標準配合比的礦料合成級配時，特別關(guān)注幾個關(guān)鍵篩孔的通過率，包括0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm以及公稱最大粒徑篩孔，力求使這些篩孔的通過率盡可能接近目標配合比級配值[5]。同時，注意避免在0.3～0.6 mm范圍內(nèi)出現(xiàn)駝峰現(xiàn)象。駝峰的存在可能會對瀝青混合料的性能產(chǎn)生不利影響。

2.3 瀝青混凝土施工

在施工瀝青下面層之前，檢查封層的完整性和其與基層表面的黏結(jié)性。對于已成型的下封層，用硬物刺破下封層后，觀察其與基層表面是否緊密黏結(jié)。合格的標準是：下封層不能被整層撕開，這表示其與基層的黏結(jié)性良好。此外，還需要注意封層表面的浮動礦料。下面層攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式。

施工瀝青混凝土中面層前檢查其下承層的工程質(zhì)量以及黏結(jié)性，對局部質(zhì)量缺陷進行修復，下承層表面浮動混合料掃至路面以外。在路緣石及路肩滑模側(cè)面涂刷乳化瀝青，涂刷范圍為各鋪面頂高程以下。

2.3.1 瀝青混合料拌和

下面層瀝青加熱溫度為160～170 ℃，礦料加熱溫度為170～185 ℃，混合料出場溫度控制在150～165 ℃為宜，超過190 ℃作廢。拌和樓控制室在生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用?？刂剖倚枰鸨P打印出瀝青以及各種礦料的用量和拌和溫度，這樣可以實時監(jiān)控生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)，定期對拌和樓的計量和測溫設(shè)備進行校核。

驗證生產(chǎn)過程中的材料配比和瀝青混合料的油石比誤差需要使用當天的拌和總量進行檢驗。拌和時間也需通過試拌來確定的，所有集料顆粒都應充分裹覆瀝青混合料，并且瀝青混合料能夠均勻拌和，瀝青混合料的礦料級配必須符合目標配合比及生產(chǎn)配合比的要求。瀝青用量的誤差范圍被嚴格控制在-0.1%～+0.2%之間[6]。每天生產(chǎn)結(jié)束后，還需要用拌和樓打印的各料數(shù)量進行總量控制，具體流程見圖1所示。

圖1 瀝青混合料拌和質(zhì)量控制流程圖

2.3.2 攤鋪

瀝青混合料攤鋪速度根據(jù)施工具體情況在1.52～5 m/min進行選擇，攤鋪做到緩慢、均勻、不間斷。

對于下面層的施工，采用掛線法進行操作。首先，對基層進行逐樁斷面檢測，根據(jù)實際測量的差值（即面層頂面實測標高與設(shè)計標高之差）來調(diào)整掛線。掛線系統(tǒng)中采用的鋼絲為扭繞式結(jié)構(gòu)，其直徑嚴格控制在不小于6 mm的標準。同時，為確保其承受力達到要求，鋼絲的拉力必須超過800 N。為了保持鋼絲的穩(wěn)固性，在每隔5 m的距離處都會設(shè)置專門的鋼絲支架。在施工過程中，采用兩臺攤鋪機進行協(xié)同作業(yè)，確保施工效率與質(zhì)量。其中，靠近中央分隔帶側(cè)的攤鋪機擔任先導角色，其右側(cè)負責架設(shè)鋼絲，而左側(cè)則通過導梁進行作業(yè)；緊隨其后的另一臺攤鋪機，則在右側(cè)同樣進行鋼絲架設(shè)，而左側(cè)則在已完成的鋪設(shè)層面上使用“雪撬”工具進行精細處理。為了保持兩臺攤鋪機之間的作業(yè)連貫性，避免產(chǎn)生明顯的接縫痕跡，采用斜接縫設(shè)計，并嚴格控制兩者之間的距離，確保其不超過30 m。此一系列舉措旨在確保施工過程的精確性、高效性以及最終成果的質(zhì)量穩(wěn)定性。

對于中、上面層的施工，則采用非接觸式平衡梁控制方式。非接觸式平衡梁控制方式在中、上面層的施工中具有顯著優(yōu)勢。它避免了傳統(tǒng)接觸式平衡梁可能導致的表面損傷和不平整問題，從而保證了施工質(zhì)量的均勻性和持久性。非接觸式平衡梁通過先進的傳感器和控制系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測和調(diào)整施工過程中的材料分布和壓實度。利用高精度的測量設(shè)備，確保每一層施工材料的均勻鋪設(shè)和準確壓實。非接觸式平衡梁還具備較高的適應性和靈活性，可以根據(jù)不同的施工材料和工藝要求，自動調(diào)整工作參數(shù)和控制策略，以滿足各種復雜的施工環(huán)境和需求。此智能化的控制方式不僅提高了施工效率，還降低了人工干預的誤差和成本。

2.3.3 碾壓

瀝青混合料的壓實是確保瀝青面層質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在SUPPAVE結(jié)構(gòu)中，采用了一種綜合的碾壓方式，即初壓使用雙鋼輪壓路機，復壓使用膠輪壓路機，終壓再次使用雙鋼輪壓路機。為了確保達到理想的壓實度和平整度，初壓應在混合料不出現(xiàn)推移、開裂等問題的前提下，盡可能在較高的溫度下進行。初壓時，雙鋼輪壓路機首先進行靜壓，隨后進行振壓，并以復壓輪胎壓路機為主要碾壓工具。

在碾壓過程中，壓路機應以緩慢而均勻的速度進行，具體的碾壓速度應根據(jù)初壓、復壓、終壓的不同階段以及壓路機的類型來設(shè)定，確保符合設(shè)計要求和指導意見。此外，為了保證壓路機的工作效率和施工質(zhì)量，操作人員還應對碾壓過程進行實時監(jiān)控和調(diào)整。一旦發(fā)現(xiàn)壓路機出現(xiàn)異常情況，如碾壓速度波動過大、壓路機出現(xiàn)傾斜或振動等，操作人員應立即停止碾壓作業(yè)，并進行及時的檢修和維護。

除了對壓路機的監(jiān)控，操作人員還需關(guān)注施工環(huán)境的變化。例如，在高溫、大風或雨雪等不良天氣條件下，應對碾壓速度進行適當調(diào)整，以防止環(huán)境因素對施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。同時，對于不同類型的路面材料，也需要采用不同的碾壓策略，以確保路面的平整度和密實性。瀝青路面縱向接縫采用斜接縫，橫向施工縫全部采用平接縫。

3 質(zhì)量檢查

各面層質(zhì)量檢查項目及標準詳見下表1所示。

4 結(jié)論

改性瀝青路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)需嚴格的施工工藝和質(zhì)量控制措施，以確保路面的平整度和耐久性。在實際應用中，應重視材料選擇、配合比設(shè)計、施工溫度控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對施工中可能出現(xiàn)的問題，如材料不均勻、施工溫度控制不當?shù)?，及時采取相應的解決措施，避免對路面質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

參考文獻

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收稿日期：2024-04-09

作者簡介：王國安（1989—），男，本科，工程師，主要從事高速公路建設(shè)，路基、橋梁、隧道施工項目管理工作。