试论道路沥青混凝土面层施工技术及改进措施

2020-02-18

四川水泥 2020年8期

（中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都 610066）

0 引言

“要想富，先修路”是人们耳熟能详的俗语。现代交通系统如果缺乏高质量的道路，将会严重制约国家经济的发展。目前，常用的道路施工技术分为多个环节，而沥青混凝土面层作为道路外表，无时无刻不在彰显道路的整体质量。因此，从长远发展的角度出发，不断改进沥青混凝土面层施工技术很有必要。

1 道路沥青混凝土面层施工原材料的选择标准

道路沥青混凝土面层施工的必备材料及其选择标准如下：

第一，粗集料。对粗集料的核心要求是，其粒径必须在2.35mm 以上，如果没有特殊要求，一般采用矿料。比如在某工程中，沥青混凝土中、下两个面层以石灰岩的碎石（粒径必须满足条件）作为粗集料；上面层则可以选择玄武岩的碎石。具体的数值为：压碎值必须控制在25%以下（如果精度要求较高，可以进一步下调数值）；质量÷(实体体积+碎石孔隙体积)得出的视密度数值必须在2.5g/cm3之上；吸水率控制在1.5%以下；与沥青相比，黏附性达到4 及以上；如果粗集料中含有较多的针片形态碎石颗粒，将会影响施工质量，必须予以重视。此外，如果粗集料中混入了泥土等“杂物”，务必做好清除工作，将之控制在总重量的1%之下，方可满足作业要求。

第二，细集料。经过精密计算后，若要保证工程质量，细集料的粒径应该在2.35mm 以下，但不能呈过度散沙状，故而下限应该在0.075mm 之上。现代道路沥青混凝土工程一般采用机制砂，能够对含泥量进行有效控制。

第三，附加填料。选用粒径在0.075mm 以下的矿料，如石灰岩矿粉、水泥粉等。

第四，沥青。标准要求如下：首先，100g 的沥青，处于25℃的环境下，5 秒内的针入度务必保持在60/0.1mm～80/0.1mm 之内；当作业温度降至15℃时，其延展度必须达到100cm 以上。一般来说，延展度代表沥青的综合性能，该项数值越大，证明其可塑性越高。其次，当作业温度达到45℃以上时，沥青必须开始呈现出软化状态，如果温度达到55℃时还没有呈现出相应的变化趋势，则说明该沥青质量不过关。最后，在25℃的环境下，沥青的标准密度应该维持在1.032g/cm3.

2 道路沥青混凝土的配比情况

道路沥青混凝土面层共有上、中、下三项分层。其中上面层的材料组成为：1～2cm 碎石占比27%、0.5～1.5cm 碎石占比32%、砂占比36%、填料占比5%、油石比（沥青用量）为5%；中面层中：1～3cm 碎石占比为10%、1～2cm 碎石占比为30%、0.5～1%cm 碎石占比为20%、砂占比为37%、填料占比为3%、油石比为4.6%；下面层中：1～3cm 碎石占比为25%、1～2cm碎石占比为19%、0.5～1cm 碎石占比为20%、砂占比为24%、填料占比为2%、油石比为4.4%[1]。

3 道路沥青混凝土面层施工技术及改进措施

3.1 道路混合材料的拌和方式

当前道路沥青混凝土面层施工时，常常运用生产能力至少为80 吨/小时的间歇性拌和机，实现对材料的混合处理。此外，为了精确控制作业的温度环境与成品质量，可以在机械的合适位置安装传感器，通过计算机程序实施全程监控。在此过程中，工作人员只需将未经处理的原材料放置在指定地点，之后完全由智能化系统自主操作。上料、拌和、过料的全过程均可以通过显示器进行监控。此种改进方式基于计算机智能控制软件，由于各项原材料的配比、添加过程十分精确，故而极大地降低了混合材料无法达到标准要求，而导致的工程质量较低情况的出现频率。根据混合材料需求量的不同，间歇性拌和机每次运转的时长最小为30s、最大可达50 秒。此外，进行沥青加热作业时，需要使用导热油，并将温度控制在160℃～170℃之间；矿料的加热温度比沥青稍高，可以提升10℃～20℃；执行混合作业时的理想温度应该适当降低，控制在155℃左右为最佳。

3.2 道路混合材料运输过程中的技术要点

当混合材料拌和完成后，如果无法即时转运，应该按照标准要求暂时存放在贮料仓中，并派遣专业人员定期巡视，避免其性能受到任何因素的影响而改变。进行混合材料的装卸、运输时，一般采用具有自卸功能的挂车。为了防止出现材料离析的情况，通常以“斗”为单位，每顺利卸完一斗之后，车辆需要改变一次位置。

3.3 道路混合材料的摊铺施工技术要点

执行摊铺作业时，可以根据道路的宽度选择合适型号的摊铺机。现代摊铺机需要具备厚度自动调整功能，熨平板应该具有调整频率、振幅的功能[2]。摊铺结束后，沥青混凝土面层的适应度应该保持在85%以上，否则摊铺过程将会被视为不合格。在某项工程中，摊铺作业连续进行，为了配合ABG-423型号摊铺机（其作业宽度最大值可达12 米）高效率的工作，将5 辆挂车置于空挡状态，在摊铺机前方10～30 米处依次排开，在摊铺机的“顶力”下逐渐前行。为了保证摊铺质量，混合材料卸车时的温度应该不小于140℃，但进入摊铺作业阶段后，该温度必然进一步降低，理想状态下，应该维持在120℃～130℃之间。

对沥青混凝土下面层执行摊铺作业时，可以采用钢丝引导的方式，对面层的厚度进行精确控制；中、上两个面层可以选用雪橇方式控制厚度[3]。摊铺下面层之前，应该按照0.5kg/m2的计量首先喷洒一层黏层油（务必保证均匀度）；与之同时进行的是铺洒一层石料碎屑，每100m2的铺洒量应该控制在2～3m3之内；之后运用钢轮压路机，在下面层之上执行1～2 次压实作业。上述流程处理完毕后，需要将杂物清除干净（水冲）。为了保证摊铺质量，中、下两个面层的摊铺作业必须连续进行，出现较长时间的间隔后，道路的稳定性将会受到影响。摊铺完成之后，还需按照标准规范开展无损探测作业，及时发现并清除一切隐患[4]。

3.4 道路混合材料的碾压施工技术要点

沥青混凝土面层的碾压作业与摊铺作业是相辅相成的。通常情况下，摊铺长度达到30m 后,碾压作业务必立刻开展。此时混合材料的温度已经从摊铺初始的130℃左右的温度降低至115℃左右。根据初压温度必须达到110℃以上的标准，此时的作业条件最为理想。结合相关工程案例来看，对此期间的温度监控作业仍然存在很多不足之处，故而可以将改进重点放在对摊铺结束后混合材料的温度监控、测量环节，使作业更加精确化。进行初压作业时，常常选用钢轮压路机，按照5km/h 的速度在摊铺层上匀速行驶，执行一个往返周期后，沥青混凝土面层的混合材料已经被初步压实，且性能逐渐趋于稳定[5]。之后必须以更加严谨的态度执行复压作业。复压作业阶段可以，选用轮胎压路机，以7km/h 的速度，在面层上匀速行驶三个来回。此过程运用轮胎的柔和特性，能够对混合材料起到反复的“揉搓”作用，从而使材料中的缝隙不复存在，达到“紧密黏连”的目的[6]。为了提升面层的美感，可以再次运用钢轮压路机，采用与初压的作业相同的方式，在面层上匀速行驶两个来回。此举的目的在于清除复压过程中，轮胎对混合材料表面造成的痕迹[7]。