AK-16C型改性沥青砼路面上面层施工质量控制

顾祥峰 朱永泉
【淮安市交通工程质量监督站 邮编：223001】【江苏省交通工程总公司 邮编：223001】

摘要：本文根据沂淮高速公路H标段的施工经验，论述了改性沥青混凝土路面上面层材料组成设计，沥青混合料调试、生产及机械摊铺、碾压的施工质量控制要点，以及施工过程中注意的问题。
关键词：改性沥青 上面层 施工质量 控制
沥青上面层是位于公路面层上最重要的路面结构层，它直接承受车轮荷载和大气自然因素的作用，应具有平整、坚实，耐久及抗车辙、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的综合性能。沂淮高速公路H标SBS改性沥青混凝土上面层采用 4.5cm中粒式SBS改性沥青AK-16C型级配（采用玄武岩集料）。SBS改性沥青混凝土上面层施工技术复杂，又是具有代表高速公路最终质量的分项工程，尤其是改性沥青（AK-16C）混凝土上面层第一次在苏北高速公路大标段施工，没有更多的施工经验予以借鉴。笔者结合沂淮高速公路H标段的施工做法和体会，介绍SBS改性沥青混凝土上面层施工工艺和质量控制。
1 施工前的准备工作
对下承层进行检查验收，对其标高进行纵断面水准测量，并绘其全线纵断面图，检验标高是否在规定允许的误差范围，调整由于沉降、施工误差引起的纵向不平顺。修补平整度超标的路段，对于桥头搭板前后，沥青中下面层施工接缝和桥头接缝重点检查，若发现缺陷，应整修平整度，对于有明显跳车的地方和大面积不平路段，则需采用适当铣刨修补平整或适当加铺一层找平层，然后进行正常铺筑或按0.5‰调整纵坡，根据处理方案在上面层摊铺前对各种裂缝进行处理，对下承层必须清扫、冲洗干净，沥青混凝土空隙中不应有泥砂，铲除中、下面层上的油饼，对于局部被水泥浆污染的地方应喷洒粘层沥青，同时做好原材料的检验进场，配合比的设计，导线点水准点的交接、复测，施工机械的维修保养工作。
2 沥青混凝土配合比的选定
在进行目标配合比设计时，要考虑到沥青路面在运营状态下有以下几个特性：防水、抗老化、抗滑、抗车辙、防脆裂，这些特性往往是冲突的，除粗细集料级配曲线必需符合规定要求外，选择最佳沥青用量OAC是关键。OAC的选定应根据规定要求选定。
经中心试验室反复试验，H标段使用的沥青用量为：中、下面层AC-25I沥青用量为4.2%，上面层AK-16C改性沥青用量为5%。
3 沥青混合料调试与生产
沥青混合料目标配合比设计完成后，主要工作是沥青混合料的调试和生产。要做到生产与室内试验相一致，应把好两个质量关，一是原材料质量关，二是拌和机的生产质量关。把好原材料质量关，采取预防为主的措施，对进场的粗细集料和填料质量，从源头抓起对不合格的矿料不准运进拌和厂。堆放各种矿料的地坪必须硬化，并且有良好的排水系统，避免材料污染。各品种材料间用墙体隔开，以免相互混杂。细集料潮湿将影响喂料数量和拌和机产量，矿粉堆在隔潮的房内，只有这样，才能保证沥青混合料质量。拌和机生产质量控制，主要控制拌和机计量系统。沂淮高速公路使用的是ACP-2000，ACP-1000,LB-2000三台间隙式拌和机，其自动化程度较高，计量准确稳定，从送料、烘干、计量、拌和均能自动控制。只有原材料合格、各种材料配合比准确才能保证生产出合格的沥青混合料。拌和机计量控制主要是抓冷料的供给，其目标是调整在单位时间内始终均匀地保持有与目标配合比相同比例的集料进入拌和机，只有按这样配合比进料，才能保证集料级配的准确，此外拌和时间也是必须考虑的一个方面，拌和时间不仅决定了拌和产量，而且与沥青混合料的质量有很大关系。通过现场试验确定，干拌时间为5s，加入沥青后湿拌时间为40S，拌和成料装入成品仓，周期为60S，这样拌和出的沥青混合料均匀一致，无离析、无花白现象。
4 沥青路面上面层的施工工艺控制
4.1 下封层的洒布
下封层的作用一是增加基层与沥青路面的粘结力，二是具有防水功能，洒布乳化沥青，其用量，石油沥青1.2kg/m2，随即撒铺3-5mm颗粒石屑，用量为5-7m3/km2，撒铺均匀后，用6-8T轻型压路机压实。在实际操作中，要做到一是清洁二是均匀。即基层必须清扫干净，撒布乳化沥青必须均匀，否则会对沥青路面造成危害。
4.2 测量放样
测量放样是直接影响路面平整度、高程的关键工序，面层施工外观尺寸的依据，它可分为复测水准点，中线放样，基平测量和敷设弦线基准等几个步骤。复测水准点满足精度要求后，在原始水准点基础上每500m处需设一个临时水准点。敷设弦线基准也是一个关键步骤，它既要保证钢丝挠度小于1mm。AC-25I型下面层摊铺机采用两边走钢丝控制摊铺厚度、高程及横坡的方式。由于ABG摊铺机带有自动找平装置，测量人员在铺筑下面层底口边线外20cm设置控制规定纵坡的参考弦线，每隔10m中桩定点，即用2.5mm弹簧钢丝用张紧器拉紧，张力一般控制在100kgf，每根长度100m左右，让自动找平仪传感器的触件沿着弦线移动。
4.3 沥青混合料的控制
（1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出料温度。改性沥青混合料施工温度较普通混合料高10-20℃。
(2) 拌和料控制室逐盘打印沥青及各种矿料的计量和测量进行校核，每天应用拌和总量检验矿料的配比和沥青混合料油石比的误差。
(3) 拌和时间由试验确定。改性沥青混合料一般不少于55s，必须使所有集料颗粒全部裹复沥青混合料，并以沥青拌和料拌和均匀为度。
（4）要注意目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象，如混合料有无花白、冒烟、离析等现象，如确认是质量问题，应作废料处理并及时予以纠正。在生产开始以前，有关人员要熟悉本项目所用各种混合料的外观特征，这要通过细致地观察室内试样的混合料而取得。
(5) 要严格控制油石比和矿料级配，避免油石比控制不当而产生泛油或松散现象。每台拌和机每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检查油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性能。
油石比与设计值的允许误差±0.2%，采用抽提法检测沥青用量，应采用下述两种方法予以校核：一是由工地试验室检查每天的沥青用量及混合料产量进行总校核；二是测定试验室拌制沥青混合料中实用油石比与抽提法得出的油石比的差值，建立该试验抽提法测得油石比的修正值。
AK-16C改性沥青混合料矿料级配中0.075mm、2.36mm、4.75mm三档筛的通过率应尽量走规定的级配范围中值，允许偏差±0.2%;9.51mm、16.0mm两档筛的通过率应尽量接近规定的级配范围中值，允许偏差±0.3%；其它筛号的通过率应不超过规定的级配范围。
（6）每周分析一次检测结果，计算油石比、各级矿料通过量和沥青混凝土物理力学指标检测结果的标准差和变异系数，检验生产是否正常。
（7）平时重视拌和机的保养工作，每天拌和前进行检查，使各动态仪表处于正常工作状态，定期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》及施工指导意见》的要求，在生产过程中，上面层任何一台拌和机发生故障时，都应立即停工。
4.4 沥青混合料的运输
(1) 采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度，插入深度大于150mm，在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车厢底面约300mm。
（2）拌和机向运料车放料时，每装一斗料，汽车应前后移动，分三堆装料，以减少粗集料的分离现象。
(3) 沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，摊铺机前进方向应有五辆以上的运料车等候卸料。
（4）运料车应用完好的双层蓬布覆盖设施，以便保温防雨或避免污染环境。
（5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺前10-30cm处停住不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。
4.5 沥青混合料的摊铺
(1) 连续稳定的摊铺，是提高路面平整度最主要措施，摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度按2.5m/min左右予以调整选择，做到缓慢、均匀不间断摊铺。不应以快速摊铺几分钟，然后再停下来等下一车料，午饭应分批交替轮换进行，切忌停铺用餐，做到每天收工停机一次。
(2) 摊铺的混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。一般不用人工整修，只有在特殊情况下，需在现场技术人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时予以铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。
(3) 上面层用移动式找平基准装置控制摊铺厚度，采用两台摊铺机成梯队形联合作业实施摊铺，两台摊铺机距离保持在5-10m左右。
(4) 摊铺机应调整到最佳状态，调试好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量以略高于螺旋布料器的中心为度，使熨平板的挡料板前后混合料在全宽范围内均匀分布，避免摊铺层出现离析现象，并随时分析、调整粗细集料是否均匀，检测松铺厚度是否符合规定，以便随时进行上述各项调整。摊铺前应将熨平板预热到规定温度（不低于85℃）,摊铺时熨平板应采用中强夯实等级，使初始压实度不小于85%，摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入料将路面拉出条痕。
(5) 要注意摊铺机接料斗的操作程序，以减少粗集料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出，尚有约10cm 厚的热料时扰料，这是在运料车刚退出时进行，而且应该做到料斗两冀才恢复原位时，下一辆运料车即开卸料，做到连续供料，并避免粗料集中。
(6) 严禁雨天、夜间摊铺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料，遭雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。
(7) 在施工过程中，三台摊铺机中有两台发生故障，应立即停工。主要压路机发生故障，使初压少于3台压路机，复压少于2台压路机时也应停工。
4.6 沥青混合料的压实成型
(1) 改性沥青混合料的压实是保证沥青上面层质量的重要环节，压实必须在摊铺后紧接着进行，不得等混合料稍冷以后碾压。在初压和复压过程中，宜采用同类压路机并列成纵队压实，不宜采用首尾相接的纵列方式。
(2) 采用振动压路机压实改性沥青混合料路面时，压路机轮迹重叠宽度不应超过20cm，当采用静载压路机，压路机轮迹应重叠1/3-1/2的碾压宽度。
(3) 压路机应以均匀的速度碾压，采用振动压路机碾压，应采用高频、低幅操作，终压时不得开振。压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别。初压中、下面层采用ZBC-10和VSH-100钢轮各静碾压一次，温度为130℃左右，上面层采用DD-110钢轮静碾压一次，YZC-10C振压一次，温度不低于150℃，速度2.5KM/h，复压应紧接在初压后进行，复压采用轮胎压路机YL-16静压4遍，至稳定无明显轮迹，速度3.0km/h，复压温度中、下面层控制在130℃以上，终压采用VSH-100 和VSH-150双轮压路机各静压一遍，以消除轮迹，中、下面层终压在75℃之前完成，上面层终压在120℃之前完成。
改性沥青混合料摊铺和碾压时，应有专人负责指挥协调各台压路机的碾压路线和碾压遍数，使铺筑面在较短时间内达到规定的压实度。碾压长度控制在20m~30m。压路机折返应呈阶梯形，不应在同一断面上，初压不得使用轮胎压路机。为避免碾压时混合料摊挤产生拥包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应突然改变；压路机启动、停止必须减速缓行，对压路机无法压实的死角、边缘、接头等，采用小型压路机或手扶振动压路机或手扶振动夯趁热压实。初压时应尽量减少喷雾，防止沥青混合料降温过快。复压后用三米直尺检查平整度，发现问题用压路机集中处理压平。
(4) 在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上，不得停放压路机或集体其它车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。
(5) 要对初压、复压、终压段落设置明显标志，便于司机辨认。对松铺厚度、碾压顺序、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专人检查。
(6) 压实完成14小时以后，方能允许施工车辆通行。
4.7 施工接缝的处理
（1）摊铺机的行驶方向对三条纵缝的好坏影响很大，因而在试铺后重新调整两台摊铺机的主机手和两台摊铺机中间接缝处的副机手，并且将两台摊铺机中间重叠部分加宽约20cm，首先为接缝创造有利的准备条件。
针对横缝接缝时出现的表面粗料较多，离析较大的情况，建立岗位责任制，专人负责，并加强专业人员的质量意识和技能。
(2) 针对摊铺机和路缘石处接缝情况，要求ABG-I型摊铺机和路缘石间距缩小至3-5cm，协助人员用竹芭再进一步处理，确保该接缝处饱满密实。
针对两台摊铺机试铺时中间纵缝处厚度稍微偏薄的情况，重新调整两台摊铺机拱度，确保中缝处厚度。采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm左右的摊铺层重叠，以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消痕迹。
(3) 横向施工缝全部采用平接缝。碾压终了后，用3m直尺沿纵向位置在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，摊铺层与直尺相交处为切缝的最佳位置，用锯缝机割齐后铲除，继续摊铺时将接缝锯切时留下的灰浆冲洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺，碾压时用钢轮式压路机先进行碾压，每次推进10-20cm，等到在新铺层压实长度超过压路机2/3轮宽时（采用横斜相结合碾压法），再调头纵向碾压。
(4) 横向施工缝远离桥梁毛勒缝20cm以外，不许设在毛勒缝处，以确保毛勒缝两边路面表面的平顺。
5 结束语
改性沥青混凝土路面施工是一项技术性强、范围很广的系统工程。现代化的施工机械，成熟的施工工艺是必要的质量保证手段，同时还必须要有有序的工序组织。严密的质保体系要有高素质的操作人员和管理人员，要调动所有施工人员的积极性和责任心，从施工的各个环节着手，对沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等方面层层把关，严格管理，只有把这几方面有效的结合起来，才能铺筑出高水平的路面。