喻仁友

摘要：高模量瀝青混凝土在國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的施工工藝和相應(yīng)權(quán)威的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合阿爾及利亞?wèn)|西高速高模量瀝青混凝土的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)高模量瀝青混凝土在施工中的應(yīng)用做如下總結(jié)，為類似工程提供積極的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：高模量瀝青混凝土施工工藝檢測(cè)指標(biāo)

0引言

高模量的瀝青混凝土，按照法國(guó)NFP98-140中的定義，是指通過(guò)采用高模量外加劑使瀝青混凝土的復(fù)數(shù)模量(15℃，10Hz)≥14000Mpa的瀝青混凝土。該材料廣泛運(yùn)用在高等公路建設(shè)之中，在阿爾及利亞?wèn)|西高速公路項(xiàng)目中取得不錯(cuò)的效果。

1工程概況

阿爾及利亞?wèn)|西高速公路項(xiàng)目分東段、中段和西段三部分，其中中標(biāo)段共有M1－M7七個(gè)標(biāo)段。M7標(biāo)段位于東西高速公路中標(biāo)段西部，基本沿東西方向布設(shè)。路段起自LimOuestWChief，終止于Chief，線路全長(zhǎng)24Km。

1.1自然條件地形、地貌：CHLEF省地形外貌差異非常大，包括北部的DAHRA山區(qū)高地和南部的OUARSENIS低山丘陵。CHELIFF河流將其分割開(kāi)來(lái)，并形成了狹長(zhǎng)的盆地地貌。從東向西有一條很長(zhǎng)的洼地，高程大致在128～308m，為；中積平原及低緩丘陵組成。地勢(shì)較緩，漸漸增高，向南逐漸過(guò)渡，與南部地勢(shì)起伏較大的白堊土相連接。

氣象、水文、環(huán)境：CHLEF地區(qū)氣候惡劣，平均溫度為19℃：月最高溫度在八月份，超過(guò)40℃；最低溫度，在一月份是9.4℃。年降雨量400～1000毫米。11月至次年3月為雨季，一月份溫度最低，有降雪、結(jié)冰。該區(qū)河流發(fā)源于撒哈阿特拉斯山，向北匯入地中海。河流流量季節(jié)變化較大，冬春漲水，夏末枯水，地表水缺乏。管區(qū)內(nèi)環(huán)境污染主要是由風(fēng)和沙土引起的粉塵。

地質(zhì)、地震：線路穿越褶皺碎裂石灰層、新近沖積和崩積土覆蓋的白堊紀(jì)巖層地帶、移位巖石山區(qū)內(nèi)的盆地、受CHLEF平原強(qiáng)地震頻率影響而變形的第四紀(jì)地區(qū)、沉積地帶和不穩(wěn)定傾斜地帶等。線路所經(jīng)地區(qū)巖性主要為灰白色、淺黃、凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造的石灰質(zhì)凝灰?guī)r，表層多形成厚度1～3m鈣質(zhì)硬殼；地質(zhì)構(gòu)造上，屬阿特拉斯阿爾卑斯褶皺帶，地震多發(fā)地帶，地震災(zāi)害相對(duì)嚴(yán)重。

1.2技術(shù)指標(biāo)該高速公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用法國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，雙向六車道高速公，路基項(xiàng)寬度為32m，路面橫向布置1m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+1m。路面結(jié)構(gòu)層為：3.5cm瀝青混凝土BBMa(磨耗層)，5cm瀝青混凝土BBME(連接層)，9cm高模量瀝青混凝土EME2(基層)，10cm高模量瀝青混凝土EME2(底基層)，40厘米厚0～31.5mm級(jí)配碎石墊層。

2原材料配合比設(shè)計(jì)要求

2.1集料本項(xiàng)目EME2高模量瀝青混合料中使用的骨料規(guī)格為：0～2mm，2—6.3mm，6.3～10mm，10—14mm四種。法國(guó)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)路面石料要求比較嚴(yán)格。控制混合料的級(jí)配的關(guān)鍵是控制好原材料的級(jí)配，對(duì)于級(jí)配我們主要控制2D，1.58D，(D+a)/2，d，0.63d等幾個(gè)關(guān)鍵篩孔的通過(guò)量(d和D分別表示骨料的最小和最大尺寸)。碎石的質(zhì)量主要是從以下兩個(gè)方面來(lái)控制的：第一是碎石的固有特性試驗(yàn)，如真實(shí)密度、吸水性、洛杉磯、微的瓦爾、磨光強(qiáng)度等；第二是生產(chǎn)特性，主要包括粒徑、扁平率、棱角性、潔凈度。對(duì)于用于BBMa，BBME，EME2的碎石，扁平率≤20％，表面清潔度≤2％。由于當(dāng)?shù)厮槭瘓?chǎng)生產(chǎn)規(guī)模比較小，生產(chǎn)質(zhì)量低，無(wú)法滿足瀝青路面用料要求。為了保證工期要求和瀝青路面的施工質(zhì)量，因此我們?cè)赗ouina建立了自己的碎石加工場(chǎng)，主要生產(chǎn)各種粒徑的石灰石碎石和機(jī)制砂，石料呈灰黑色，主要礦物成分為方解石、少量白云石。強(qiáng)度較高。本料場(chǎng)所產(chǎn)碎石和機(jī)制砂完全滿足路面各層的技術(shù)要求。

2.2瀝青結(jié)合本項(xiàng)目氣候特點(diǎn)，采用SBS聚合物改性瀝青，其中基質(zhì)瀝青采用40-50號(hào)硬質(zhì)瀝青。

2.3外加劑外加劑的外形為顆粒狀，顏色為暗灰色，尺寸為2～3mm，密度為0.93—0.965g/cm3，熔點(diǎn)175℃，可直接投入拌合站的拌鍋中進(jìn)行攪拌，生產(chǎn)溫度控制在175℃±10℃。這種外加劑在我國(guó)還沒(méi)有運(yùn)用到施工中。根據(jù)法國(guó)規(guī)范，只有使用硬瀝青或改性瀝青才能獲得堅(jiān)硬的高模量的瀝青混凝土。

3施工工藝

3.1施工準(zhǔn)備封層驗(yàn)收完畢后，進(jìn)行測(cè)量放線工作，每10米1根鋼釬(曲線段加密5米1根)，采用鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方法，10cmEME2瀝青混合料的松鋪系數(shù)通過(guò)試驗(yàn)段得出為1.25，(9cmEME2、5cmBBME、3.5cmBBMa層采用平衡梁法施工)攤鋪碾壓設(shè)備提前就位。

3.2混合料的拌合混合料的拌合采用意大利瑪蓮尼拌合站，型號(hào)為3500，額定功率為320t/h，由于摻加有PLAST外加劑要求有充分的拌合時(shí)間和嚴(yán)格的溫度范圍，EME2拌合時(shí)間，干拌12秒，濕拌34秒，總的拌合時(shí)間為46秒。骨料加熱溫度為180～190℃，瀝青加熱溫度為150～160℃，出料溫度為170～190℃(175～185℃最佳)棄料溫度大于190℃。在此拌合時(shí)間和溫度下，能夠使瀝青混合料攪拌均勻，可以觀測(cè)到外加劑溶化后的細(xì)絲狀。

3.3混合料的運(yùn)輸瀝青混合料的運(yùn)輸采用25T的自卸車，在裝料前，安排專人把車箱底板及側(cè)板清洗干凈，并刷一簿層油水(用含柴油量為20％油水)。瀝青混合料裝入車箱時(shí)，分三次進(jìn)行，先裝車箱前部，再裝車箱后部，最后裝車箱中部，以減少瀝青混合料離析現(xiàn)象。瀝青混合料從裝車點(diǎn)到施工點(diǎn)之間的運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)該小于2小時(shí)。每輛運(yùn)輸車都要備有棉篷布，在運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)行保溫和防塵。

3.4混合料的攤鋪瀝青混凝土10cm EME2的寬度為12.595m，9cmEME2的寬度為12.345m攤鋪采用一臺(tái)攤鋪機(jī)單幅全寬攤鋪，用一臺(tái)攤鋪機(jī)能夠避免縱向熱接縫，可以提高平整度。5cmBBME和3.5cmBBMa采用2臺(tái)福格勒super2100-2型攤鋪機(jī)并列梯隊(duì)攤鋪，兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后距離15～30m，縱向熱接縫，要保證瀝青混合料溫度均勻，一次攤鋪完成，同時(shí)做到緩慢、均勻、連續(xù)不問(wèn)斷地?cái)備仯闺S意變換速度或中途停頓。攤鋪的最佳速度可根據(jù)混合料供給能力、攤鋪厚度和寬度等按公式求得V100QC/60ρwh式中：Q拌合站產(chǎn)量，V—鋪機(jī)速度(m/min)，H—壓實(shí)后的攤鋪厚度，C—工作效率系數(shù)(C值根據(jù)材料供應(yīng)，運(yùn)輸能力等配套情況確定，正常取值O.6～0.8)，W——攤鋪寬度，p瀝青混合料壓實(shí)后形成的密度。一般攤鋪速度應(yīng)控制在每分鐘2—4m，并保持?jǐn)備佀俣群愣?根據(jù)供料情況，保持不停機(jī)為最低原則)，攤鋪機(jī)瞬時(shí)作業(yè)速度的變化，直接影響路面的平整度。速度不勻，面層粗糙度不勻；速度過(guò)快，面層變得

粗糙，且每次振動(dòng)間隔增大，必然造成平整度下降。因此攤鋪機(jī)的工作速度一經(jīng)選定，應(yīng)保持恒定均勻，不得隨意換速度。

在攤鋪機(jī)收料斗涂刷少量柴油防止粘料。攤鋪機(jī)在開(kāi)工之前提前0.5—1小時(shí)對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱，溫度不低于100℃。在正式開(kāi)始攤鋪前應(yīng)保證3輛以上的料車，以保證攤鋪的連續(xù)進(jìn)行，避免停機(jī)待料現(xiàn)象的發(fā)生。卸料時(shí)，運(yùn)輸車在瀝青混凝土攤鋪機(jī)前30cm停止，靠攤鋪機(jī)向前推動(dòng)運(yùn)輸車輛前進(jìn)。攤鋪機(jī)的左右配有工人進(jìn)行邊角及坑槽處理，混合料的攤鋪溫度不低于165℃。攤鋪機(jī)配備熨平板自控裝置，能通過(guò)傳感器控制標(biāo)高和平整度，使攤鋪機(jī)能鋪筑出理想的縱橫坡度。傳感器應(yīng)由參考線與滑撬式基準(zhǔn)板操作。橫坡控制器應(yīng)能讓熨平板保持理想的坡度，精度控制在±0.1％范圍內(nèi)。

3.5混合料的碾壓瀝青混合料的碾壓應(yīng)當(dāng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，按照先輕后重、由低向高的順序進(jìn)行。為了防止膠輪壓路機(jī)的溫度下降，用帆布把膠輪保護(hù)起來(lái)，能夠保持膠輪的溫度，特別是在有風(fēng)的天氣下碾壓效果很明顯，不容易出現(xiàn)粘輪，減少了人工涂刷隔離劑。瀝青混合料開(kāi)始碾壓時(shí)，輪胎壓路機(jī)碾壓6次，鋼輪振壓1次，鋼輪靜壓2次，鋼輪靜壓1次收面，碾壓時(shí)輪胎壓路機(jī)盡量緊跟在攤鋪機(jī)后面，保證作業(yè)組的跟進(jìn)長(zhǎng)度為最小，該長(zhǎng)度與氣候有關(guān)，確保攤鋪機(jī)的壓實(shí)平臺(tái)與最后一臺(tái)壓路機(jī)之間的距離不超過(guò)60米?？梢詼p少攤鋪后的溫度損失，開(kāi)始碾壓時(shí)的混合料的內(nèi)部溫度不低于160℃，在碾壓期間，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3—1/2的碾壓輪寬度，為避免碾壓時(shí)混合料推擠產(chǎn)生擁包，碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī)；碾壓路線及方向不應(yīng)突然改變；壓路機(jī)起動(dòng)、停止必須減速緩行，不準(zhǔn)剎車制動(dòng)。壓路機(jī)折回不應(yīng)處在同一橫斷面上。施工機(jī)械和車輛不得在未冷卻的瀝青混合料上停放，防止油料、潤(rùn)滑脂、汽油或其他雜質(zhì)在壓路機(jī)操作或停放期間掉落在路面上。

3.6接縫處理為提高平整度，一般采用切割成垂直面的方法，可在改性瀝青路面完工后，稍停一停，在其尚未冷卻之前，就切割好。具體做法為：將3m直尺沿路線縱向靠在已施工段的端都，伸出端部的直尺呈懸臂狀；以已施工路面與直尺脫離點(diǎn)定出接縫位置，用鋸縫機(jī)割齊后鏟除廢料，并用水將接縫處>中洗干凈；下次施工前將接縫斷面清掃干凈并刷粘層油后進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)熨平板從接縫處起步攤鋪，當(dāng)攤鋪機(jī)起步后，人工用鐵鍬鏟除原路面上的混合料，漏出接口為止，碾壓接縫時(shí)，用雙鋼輪壓路機(jī)橫向碾壓，前進(jìn)靜壓，后退振壓，碾壓寬度為20cm，雙鋼輪壓路機(jī)20cm的位置在新鋪的混合料上碾壓，當(dāng)壓路機(jī)通過(guò)以后人工清除原有路面上的混合料，漏出接口，用3m直尺監(jiān)測(cè)接縫位置，高的部位要鏟除，低的部位用篩子篩細(xì)料填補(bǔ)，直到用3m直尺監(jiān)測(cè)合格后正常碾壓。接縫時(shí)速度要快，防止溫度下降過(guò)快，影響接頭平整度及壓實(shí)度等質(zhì)量。

3.7封閉交通每天施工完成的路段應(yīng)封閉交通，禁止任何車輛通行，直至成型路面完全冷卻至常溫以下。必要時(shí)可采取灑水車灑水降至50℃以下后開(kāi)放交通。

4施工質(zhì)量檢測(cè)控制

4.1厚度、空隙率控制現(xiàn)場(chǎng)厚度和空隙率采用鉆芯取樣的方法進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)規(guī)范要求現(xiàn)場(chǎng)空隙率95％的點(diǎn)要小于6％，現(xiàn)在力爭(zhēng)控制在3％～5％。厚度通過(guò)測(cè)量每300m為一個(gè)批次進(jìn)行檢查，路面上每10m檢測(cè)3個(gè)點(diǎn)(在路面行車層理論邊緣及中心線處)，相對(duì)理論厚度(e)的允許誤差為：BBMa和BBME要求97.5％的檢測(cè)點(diǎn)大于e-1cm；EME2要求97.5％的檢測(cè)點(diǎn)大于e-1.5Cmo

4.2水準(zhǔn)控制通過(guò)測(cè)量每300m為一個(gè)批次進(jìn)行檢查，和厚度合格性檢查一樣，也是取相同的檢測(cè)點(diǎn)做檢查。相對(duì)于理論標(biāo)高的允許誤差為：100％的檢測(cè)點(diǎn)，BBMe和BBME要求在理論標(biāo)高的±0.5cm之間；EME2要求在理論標(biāo)高的±1cm之間。

4.3平整度路面體各層表面平整度通過(guò)點(diǎn)狀測(cè)量對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，使用3m直尺，沿著線路走向或路面邊緣平行線方向以300m為一個(gè)區(qū)間進(jìn)行，同時(shí)橫向沿著與路面中心線垂直的方向進(jìn)行。

4.4粗糙度對(duì)于BBMa要進(jìn)粗糙度控制，在每300m的區(qū)域內(nèi)平均取20個(gè)點(diǎn)檢測(cè)，允許誤差：最小HSV≥0.7mm。

5結(jié)語(yǔ)

高模量瀝青混凝土在本項(xiàng)目的運(yùn)用是比較成功的，達(dá)到了預(yù)期的效果，為以后大面積推廣使用起到了積極的作用。對(duì)于高模量瀝青混凝土施工應(yīng)特別重視材料質(zhì)量、施工溫度和壓實(shí)工序的管理，使混合料充分壓實(shí)。在以后的施工中，我們要注意緊密結(jié)合本地的交通和氣候狀況，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷進(jìn)行改進(jìn)，使新技術(shù)充分發(fā)揮出作用。