无添加料沥青砂路面施工技术研究

摘要：本文主要针对科特底瓦国家公路沥青砂路面施工技术进行阐述，针对施工的要点及质量控制关键点进行总结，从而为国内从事无添加料的沥青砂路面施工提供经验。

关键词：沥青砂 配合比 质量控制

0 引言

沥青砂路面在我国公路建设中极少使用，因此，我国缺乏沥青砂施工方面的经验。科特迪瓦共和国所有道路的面层均采用沥青砂铺筑，有着丰富的实践经验，因此对我国公路的建设具有一定的指导作用。

1 工程概况

由我公司承建的科特底瓦国130公路全长130km，路面面层厚4cm、7.4m宽沥青砂双向单车道和2cm厚沥青砂路肩。路面基层18cm厚7.6m宽4%水泥稳定红土砾石；路面底基层20cm厚11.0～12.0m红土砾石。科特迪瓦共和国位于非洲西部，雨旱季极其分明，属热带草原和沙漠带气候，较干燥炎热，除雨季有阵滂雨造成房屋倒塌等小灾外，几乎没有台风、地震、水灾等其它自然灾害。

2 沥青砂路面的特点及适用性

①沥青砂路面具有良好的实用性；

②沥青砂可以延长原有路面的使用寿命；

③沥青砂铺筑面更为合理、经济、适用、美观；

④天然砂材料丰富且开采、运输成本较低，修筑沥青砂路面是发展沥青路面的良好途径；

⑤适合铺筑沥青砂面层的道路，可节约造价，降低成本；

⑥沥青砂面层使用期限较长，在平整度、美观性、质量方面独具优势；

⑦沥青砂面层的厚度一般2～4cm；

⑧沥青砂面层下的基层，应采高强度以及刚性和防水性能良好的稳定料基层。

3 沥青砂的材料要求

沥青砂混合料是在一定状态下，将各种粒径的砂材料和一定比例的沥青经过充分混合拌制而成。

3.1 砂材料

①沥青砂用砂可采用天然砂；

②为确保稳定性，选用带有棱角的砂。通过掺加机制砂的方法提高沥青砂的稳定性；

③确保砂干净、无杂物，塑性指数为零，砂当量要大于40，有机物含量低于0.5%；

④砂的级配，表一中、科两国的砂级配比较，稳定度及孔隙率不符合规定要求如表二所示：

为了确保用砂质量，要求均匀系数在5～20之间（均匀系数=D60/D10，D60为通过率为60的筛孔直径、D10为通过率为10的筛孔直径），同时曲度系数在1～3之间（曲度系数=（D30）2/（D10*D60））。

3.2 沥青

科特迪瓦共和国根据实践经验，对沥青砂的沥青质量，如表三所示：

3.3 填料

在科特迪瓦，沥青砂中一般不掺加各类填料，主要原因是：

①不掺加填料的沥青砂也能达到规范要求；

②不掺加填料的沥青砂造价要低；

③过多的填料会影响沥青砂的性能以及使用寿命。

3.4 沥青砂混合料的技术指标及其要求

在科特迪瓦，通过哈费试验、马歇尔试验对沥青砂混合料进行检测，各项技术指标及要求如下：

哈费试验：①60℃的稳定度>7kN；

②使用天然砂压实度88%～96%；

③掺加石屑压实度90%～96%。

马歇尔试验：①60℃的稳定度>3kN；

②压实度>87%。

4 沥青砂混合料配合比确定方法

对沥青砂配合比试验采用哈费试验和马歇尔试验进行对比，沥青砂混合料级配如表四所示，试验结果如表五所示：

稳定度：

稳定度是试件在60℃条件下，哈费试验通过承受纵向压力破坏而获得，而马歇尔试验通过承受侧向压力破坏而获得。

砂稳定度标准值：

科特迪瓦：哈费试验稳定度标准≥7kN；

马歇尔试验稳定度标准≥3kN。

中国：哈费试验标准没有；

马歇尔试验稳定度标准：高速公路、一级公路要求稳定度≥8KN，其他等级公路稳定度≥5KN，人行道、非机动车道稳定度≥3kN。

最佳沥青用量：

如表5所示，借助哈费试验得出最佳沥青外掺用量为7%（内掺6.5%），而通过马歇尔试验得出最佳沥青外掺用量为7.3（内掺6.8%）。

空隙率：

在同为6.8%外掺沥青用量的前提下，哈费试验的空隙率为9.3%，马歇尔试验的孔隙率为10.0%。

富度模数指标：

在法国及非洲法语国家，借助富度模数用来鉴定沥青砂混合料质量，表示沥青混合料中沥青膜的厚度。计算方式为：沥青膜的厚度等于沥青用量（重量百分比）与集料比表面积（m2/kg）的5次根的比值。在科特迪瓦，沥青砂的富度模数在3.5～4.0之间。

5 沥青砂面层施工质量检验及缺陷分析

①质量检验

检查内容涉及沥青含量、混合料温度、厚度、表观等。

②摊铺中的质量缺陷及防治对策

质量缺陷有：厚度不均匀、平整度差出现台阶、混合料离析、裂纹、拉沟等。

防止对策：

a对基层砼路面在其凹陷处预先铺上一层混合料，并予以压实。

b调整厚度调节器使之与速度相匹配。

c确保熨平板地面完整。

d确保混合料质量稳定。

e施工温度控制在130～145℃之间。

③为了提高路面平整度，摊铺作业要连续稳定。

④混合料未压实之前，任何人员不得踩踏。

6 沥青砂的压实

6.1 碾压质量

通过压实进而提高沥青混合料的强度、稳定性及抗疲劳特性。压实工作主要涉及碾压机械的选型与组合、压实温度、速度、遍数、压实方式的确定及特殊路段的压实。

6.2 应注意的其它问题

在碾压过程中，确保正常的碾压温度范围，压路机就要紧跟摊铺机。压路机作业中，驱动轮靠近摊铺机，减少波纹热裂缝，静压中，确保压路机滚轮湿润。

6.3 压实的关键技术

①碾压温度：普通沥青混合料的初压温度不低于130℃。

②选择合理的振频和振幅：振动压路机的振频在35～50Hz之间，沥青的振幅在0.3～0.8mm间选择。

③根据沥青混合料的特性选择压实方式。

7 结束语

本文针对科特底瓦国家130公路沥青砂路面施工过程技术质量控制，针对无添加料的2～4cm沥青砂面层进行施工技术研究，总结了适合缺少石料的施工区域沥青砂的施工技术经验，为国内从事沥青砂施工提供了较熟练的技术经验。

参考文献：

[1]JTGF40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]科特迪瓦国家沥青路面施工技术标准[S].

[3]陈尚铎.科特迪瓦的沥青砂路面施工经验[J].国外公路，1988（04）.