优质石灰岩在沥青路面的应用

张美金

(贵州省交通科学研究院有限责任公司，贵州 贵阳 550008)

0 引言

在高速公路的建设中，为满足集料与沥青的粘附性，防止沥青路面水损害，许多工程采用石灰岩作为沥青混合料的集料。集料在沥青混合料总质量中的比例约95%。集料的性能好坏直接影响着沥青路面的强度、抗滑性、耐久性和整体性。尤其是沥青路面表面层需要直接承受汽车荷载，环境条件也更为严酷，因此需要使用比中、下面层更好的集料。

1 石灰岩简介

石灰岩属沉积岩的一种，也是一种碳酸盐岩，广泛分布在贵州。石灰岩的主要成份是方解石，部分情况下也含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物。石灰岩硬度不大，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红和褐红等几种颜色，结构较为复杂。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的，按成因可分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）、生物骨架石灰岩和化学生物化学石灰岩；按结构构造可分为竹叶状灰岩、状灰岩和团块状灰岩等（见图1）。石灰岩岩性均一、易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。

图1 石灰岩结构图

2 石灰岩沥青路面的优点

沥青混合料的剥离是沥青路面常见的破坏现象之一，同时也是我国沥青路面水灾害的一种主要形式。剥离指沥青从集料表面脱离，使沥青失去对集料的粘结作用，进而导致沥青路面的破坏。经研究表明：导致沥青从集料表面脱落的原因很多，但是其中的内因主要是集料性质和沥青性质，外因主要是沥青混合料性质和外界环境。关键在于对沥青混合料剥离影响因素进行全面的分析，提出相应防治措施。在通常情况下，石灰岩等与沥青的粘附性很好。

我国高速公路沥青路面一般都采用石灰岩等碱性或者中性石料（见图2），它与沥青的粘附性比较好，不需要采用抗剥离措施。

图2 石灰岩沥青路面

3 石灰岩在沥青路面的应用

3.1 石灰岩混合料的拌合

采用边宁霍夫4000型间歇式沥青拌合机拌合，试验段实际产量每盘拌3.2t。拌料前应对拌合设备及配套设备进行检查，确保各种仪表处于正常的工作状态。热料仓振动筛采用20～30mm、11～20mm、6～11mm、4～6mm和0～4mm五档筛网，并提前对计量装置进行校核，保证混合料中沥青用量及集料的允许偏差符合《技术规范》的要求。石灰岩等集料应设置防雨棚储存。热沥青罐与拌合楼的沥青存储箱连通，沥青采用导热油加热，沥青加热温度应为155～165℃、矿料加热温度应为165～195℃，沥青混合料出料温度应为145～165℃。沥青混合料拌合时间应以混合料拌合均匀，所有矿料颗粒全部裹覆沥青为准。拌合加料次序为集料—沥青—矿粉，干拌时间2～3s，湿拌时间约43～50s，从加料到出料每盘总生产时间不宜少于45s。

3.2 石灰岩沥青混合料的运输

采用大吨位自卸汽车装料，装料前检查车辆各部位运转是否正常。车辆应干净，以免将污物带入铺筑现场。在拌合机旁设高台用喷雾器向车厢侧板和底板喷洒1∶3（柴油∶水）的油水混合物。为防止多余的油水混合物聚集在车厢内，洒隔离剂后需让自卸车货箱升起一次。自卸车在拌合机出料口装沥青混合料，每接一盘要挪动一下车位，以减少粗细集料的离析现象。同时车厢装载量应前后左右基本均匀。为防止运料车表面混合料温度降低，所有的运料车在运输过程中都必须加盖帆布蓬布。自卸车在运送混合料过程中不能随意停歇，按要求到达铺筑工地后，要凭运料单接收，还要接受前场质检员对所运混合料的温度和外观质量的检查，并听从前场施工管理人员的指挥。运料车与摊铺机恰到好处地配合，必须防止料车撞击摊铺机或将料洒到中面层上。运料车应在摊销机前0.10m到0.20m处停住并挂空档。卸料过程中由摊铺机推动汽车同步前进，卸料完毕后，即驶离摊铺机。

3.3 石灰岩沥青混合料的摊铺

摊铺前必须将工作面清扫干净，如用水冲，必须晒干后进行摊铺作业。混合料采用两台ABG423梯队摊铺机，在摊铺前检查确认下封层和下面层的质量，质量不合格时，不得进行铺筑作业。摊铺机应调整到最佳状态，使铺面均匀一致，不得出现离析现象。摊铺机上安装可自动调节厚度及找平的装置，中面层摊铺采用自动找平基准装置。摊铺机的摊铺速度调节至与供料、压实速度相平衡，保证连续不断均衡摊铺，中间不停顿。沥青混合料摊铺温度应大于140℃，混合料温度在卡车卸料到摊铺机上时测量。当路表温度低于15℃时，不摊铺沥青路面混合料。沥青路面的松铺系数根据试铺段确定，摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱横坡，达不到要求时，立刻进行调整。

3.4 石灰岩沥青混合料的碾压

碾压轮在碾压过程中应保持清洁，粘轮时应立即清除混合料。当钢轮采用喷水方式时，应控制喷水量且成雾状，不得漫流，以防石灰岩混合料降温过快。胶轮压路机碾压时为避免粘轮严重，施工人员应及时跟上涂擦，保证胶轮洁净光滑。胶轮采用菜油、豆油或地沟油涂擦。

路面摊铺应采用两种组合方式，碾压工艺如表1所示。

表1 压实机械组合和碾压温度

初压用2台DD110（英格索兰）双钢轮碾压机碾压，碾压遍数一般为1～2遍，初压温度不低于150℃，速度为1.5～2km／h，应紧跟摊铺机进行。初压完成后立即进行复压，复压采用2台DD130压路机，碾压遍数为2～3遍，碾压速度3.5～4.5km／h。终压采用VSH－150双钢轮压路机，碾压遍数不少于2遍，直至无轮迹为止，碾压速度2～3km／h，碾压终了温度不低于100℃。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，从两侧向路中心或由低向高碾压，相邻碾压带应重叠15～20cm轮宽，一来一去压完半幅为一遍。压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头、急刹车或停车等候，振动压路机在倒车或停止前应先关闭振动，避免混合料形成鼓包。初压、复压和终压段落设置明显标志便于司机辨认，对碾压顺序、遍数及碾压温度设专人指挥检查。对压路机无法压实的桥梁、挡墙等构造物的接头、拐弯死角及某些路边缘等局部地区，采用振动平板夯板压实。

3.5 施工缝处理

接缝必须紧密、连接平顺，不得产生明显的接缝离析。上、下层的纵缝应错开150mm（热接缝）或300～400mm（冷接缝）以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位1m以上。接缝施工应用3m直尺检查，确保平整度符合要求。

接缝分为三种方式：斜接缝、阶梯接缝和平接缝。斜接缝搭接长度与厚度有关，宜为40～80cm。搭接处应洒少量沥青，较细混合料进行充分压实；阶梯型接缝需洒秥层油，搭接长度不宜小于3m；平接缝施工时在接缝部位铺设等同高度的方钢，以便下次施工接缝时拆除利用。拆除部位应喷洒秥层油，压路机先横向碾压再纵向碾压使其成为一体。

4 结语

使用石灰岩能预防沥青混凝土路面的早期水损害，有效地提高路面的使用性能，延长路面的使用寿命，减少以后的维护费用，这必然会大大推动石灰岩等集料在沥青混凝土路面中的大规模应用，具有重大的经济效益和社会价值。使用取材广泛的石灰岩具有降低工程造价、加快工程建设周期有积极意义。希望本文可以为石灰岩类集料在其他地区的公路建设中应用提供经验和借鉴。

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