公路施工中高模量沥青混凝土基层施工技术的应用

2023-01-08江云丁

交通世界 2022年7期

关键词：摊铺机压路机集料

江云丁

（中电建冀交高速公路投资发展有限公司，河北石家庄 050031）

0 引言

高模量沥青混凝土是在混合料的制备过程中加入高模量剂，以此来增强混合料的性能，与普通沥青混凝土相比，高模量沥青混凝土的抗疲劳性能更强，使用寿命更长，以其作为基层的柔性路面，具有良好的抗车辙能力。

1 工程概况

某公路工程全长76.53km，按高等级公路标准建设，双向六车道，行车时速100km，路基净宽30.5m。该公路沿线地形起伏变化大，工程所在地的气候温和，年均降雨量约为1 087.69mm，雨季集中在每年的6～9月。为降低工程造价并缩短工期，经过研究后，采用底基层加柔性基层，省去中面层，仅做上面层和下面层，其中柔性基层采用的是厚度17cm的HMAC-25高模量沥青混凝土。

2 公路高模量沥青混凝土基层施工技术

2.1 原材料与配合比

2.1.1 原材料选用

（1）粗集料通过石灰岩破碎生产，共有两种粒径，一种是5.0～16mm，另一种是16～31.5mm[1]。经现场检测，两种粒径的粗集料各项技术均与现行规范标准的规定要求相符，可用于沥青混合料拌制。

（2）细集料选用的是机制砂，通过破碎石灰岩对机制砂进行生产，经测试，机制砂的各项指标均符合现行规范标准的规定要求，其中砂当量的检测结果为86.5%，远高于规范要求的60%，说明细集料的洁净度非常高。

（3）矿粉以石灰岩作为原料，在现场按照实际用量磨制，经检测矿粉的各项指标均符合规范要求。

（4）高模量剂选用的是LT高模量添加剂，产品可直投，加入沥青混合料后，能够使混合料的动态模量得到显著提升，抗疲劳性能大幅增强。经检测LT高模量剂的各项指标均符合规范要求[2]。

2.1.2 配合比设计

按照筛分结果并对矿料级配加以计算后，确定出矿料与宽粉的比例，经过反复调整后达到供料均衡，最终确定的矿粉比例为3.5%，油石比为4.6%。通过试拌验证，配制的高模量沥青混凝土的各项性能指标均与相关规范标准的要求相符，可将配合比作为生产配合比。

2.2 高模量沥青混凝土施工要点

2.2.1 施工准备

（1）本工程中选用的高模量剂为袋装产品，为确保高模量剂的性能，要做好防潮、防受热结块等措施，备足各种施工材料，填料要妥善保存，保持干燥洁净，控制矿粉的含水率，以免含水率过高影响计算结果的准确性。

（2）对级配碎石铺设后，在其上均匀洒布透层油，喷洒前，必须使级配碎石表面保持洁净、干燥，洒布量控制在1.0～2.0L/m2，采用智能洒布车作业[3]。透层洒布要在高模量沥青混凝土基层摊铺前48h左右完成，洒布之后对交通全面封闭，以免影响透层效果。

2.2.2 高模量混合料拌制

（1）混合料采用间歇式拌和机生产，为使混合料的级配得到有效控制，由控制室对混合料的沥青、矿料用量及拌和温度逐盘打印，确保沥青用量始终在最佳用量范围内浮动。

（2）为加快混合料生产速度，采用机械的方式投放高模量剂，与控制信号联动，使高模量剂在热料投入缸内时一并送入。由于拌制过程中加入高模量剂，所以干拌时间增加7s，通过干拌使集料对高模量剂的揉搓与剪切作用得到充分发挥，加快熔化速度。

（3）在混合料拌和楼上加装监控设施，安排专人负责监视，保证高模量按时、按量投放。当混合料的生产温度超过195℃时，要做废弃处理[4]。因超温导致混合料废弃后，要与摊铺现场取得联系，对摊铺作业速度适当调整，以免出现停机待料的状况。

2.2.3 高模量混合料运输

（1）混合料的运输要以保证施工现场摊铺作业的连续性为目标，运输车辆以大吨位、自卸式汽车为首选，装料前对车厢全面清洁，均匀刷涂隔离剂，防止混合料与车厢黏结影响卸料。需要注意的是，隔离剂的喷洒要适量，不宜过多，以免与混合料发生反应。

（2）装车的过程中，车辆要前后移动4～5次，这样能够有效避免混合料离析的现象发生。用苫布将混合料全面覆盖，此举除了可以降低热量散失速度外，还能起到防雨的作用。

（3）混合料出厂前和到场后，可以用插入式温度计对其温度快速检测，出现离析的混合料或温度低于铺筑要求的混合料，不得在施工中使用，要作废弃处理。运料车到场之后，停靠在摊铺机前20cm左右的位置，避免与摊铺机发生碰撞，挂好空挡，由摊铺机推动前进[5]。

2.2.4 高模量混合料摊铺

（1）为加快高模量混合料的摊铺速度，采用两台摊铺机呈梯队作业，当现场等候卸料的车辆达到4辆以上时，便可开始摊铺。运料车先将车上1/3左右混合料卸下，并在摊铺机的推动下，将剩余的混合料全部卸下。摊铺机的行进速度控制在90～120m/h左右，按照来料情况适当调整，保证现场摊铺匀速进行。

（2）与普通的沥青混合料相比，高模量沥青混合料摊铺温度要更高一些，不得低于150℃，摊铺时，由专人负责检查，看是否均匀，发现缺料的部位要及时补充。摊铺机的两侧安排工作人员看管自动找平装置，发现异常情况后及时处理，以此来确保摊铺后的厚度达标。

2.2.5 高模量混合料压实

碾压密实是高模量沥青混凝土基层施工的重要环节，与质量密切相关，为此，必须对该环节予以高度重视，合理确定压路机碾压方案、碾压速度及遍数等。

（1）为使压实达到预期中的效果，提高基层的整体质量，高模量混合料的初压温度应控制在150～165℃以内[6]。

（2）当摊铺作业达到一定长度后，以30m左右为宜，便可开始初压，用钢轮压路机先静压一遍，然后振动碾压一遍，速度控制在2.0～3.0km/h以内。初压过程中，要防止摊铺层出现推移或开裂等现象。

（3）初压完毕后，用2台双轮振动压路机，以首尾衔接的方式，采用高频低幅，对摊铺层碾压，以2遍为宜，压路机的碾压速度可以控制在3.0～4.0km/h。随后用3台轮胎压路机，以首尾相连的方式，碾压5遍，速度控制在3.0～4.0km/h[7]。

（4）复压完毕后，用钢轮压路机对摊铺层静压1～2遍，以此来消除轮迹，碾压速度控制在3.0～5.0km/h以内。终压后的混合料温度应保持在110℃以上。

2.2.6 接缝处理

在本工程中，高模量沥青混凝土基层的横向接缝采用的是平接缝，施作方法如下：在混合料摊铺作业正式开始前，先涂刷黏层材料，当混合料摊铺完毕后，充分碾压密实，确保连接平滑、顺直。施工横向接缝时，要对平整度严格控制，不得通过人工补料的方法调整平整度，碾压要及时，以免混合料温度损失过大，无法达到预期中的压实效果。设置纵缝时，要使其避开车辆的轮迹，并与下面层的纵向接缝错开，采用热接缝的方法施作纵缝，施工过程中将摊铺的混合料留出20cm左右不碾压，以此作为下一层摊铺的高程基准面，与下一层一并碾压，达到消除缝迹的效果。需要注意的是，当摊铺施工中断时间过长，必须设置施工缝[8]。