岩沥青在高速公路试验段中的应用

摘 要：岩沥青是石油在天然环境的各种因素综合作用下生成的沥青类物质，用于改性基质沥青可提高其路用性能，在国外路面工程得到了广泛的应用。研究表明，岩沥青本身可以直接作为一种低成本的替代SBS的直接改性技术。因为相似相容原理，岩沥青与石油沥青的相溶性很好，可直接投放使用，且岩沥青单价低，特别是在石油沥青、SBS改性剂不断涨价的背景下，岩沥青可起到替代一部分石油沥青并同时改性的作用，在“一举两得”的同时大大降低改性成本。结合岩沥青在某高速公路试验段中的实际应用，对试验段沥青混合料目标配合比设计结果进行了简要分析，重点介绍了现场施工时的质量控制措施并对试验段质量进行了评价。

关键词：岩沥青；目标配合比；施工质量控制；现场检测

一、配合比设计

1.原材料

（1）粗集料采用5-10mm，10-15mm石灰岩集料及石屑，细集料采用砂，填料采用石灰岩矿粉。

（2）普通沥青采用重交A级70号重交沥青。

（3）岩沥青采用KLT-80岩沥青。

2.目标配合比设计与验证

岩沥青改性沥青混合料目标配合比合成级配见表1。

室内试验岩沥青添加方法：先将岩沥青和热集料干拌60s，以使岩沥青均匀分散在矿料中为准，然后将沥青按照预定用量加入，拌和90s；最后加入矿粉，再拌和90s。室内试验的拌和温度在170℃～180℃之间。油石比采用4.5%，岩沥青添加剂中的纯沥青取代15%沥青。岩沥青改性沥青混合料性能检测结果如表2所示。

二、试验路铺筑

1.粘层施工

①用洒布车向铣刨后路表均匀洒布粘层油，喷洒量不少于1.0L/m2。

②喷洒时须呈均匀雾状，不得漏洒、过洒，喷洒量不足时应补洒。

③人工用改性乳化沥青均匀涂刷侧壁，厚度为1～2mm。

④罩面前粘层油需要完全破乳，不得粘轮。

⑤破乳后，应及时铺筑混合料，避免粘层污染。

2.拌和

①沥青混合料必须在沥青拌和厂（场、站）采用间歇式拌和机械拌制，设备拌和过程中具备逐盘采集、打印功能。

②严格按生产配合比控制各种原材料的用量比例及沥青用量，计量设备准确并运转正常。

③严格控制矿料、沥青的加热温度，保持混合料的出料温度稳定、均匀，石料的加热温度应控制在180℃～190℃；沥青的加热温度应控制在160℃～170℃；混合料出厂温度应控制在170℃～185℃，超过195℃应废弃[1]。

④车辙剂的投放应在热集料释放入拌和锅同时进行，并开始干拌计时，“干拌”15s后加入沥青进行“湿拌”45s。

⑤严格控制出料质量，拌和后的沥青混合料应均匀一致，无花白、冒青烟、无粗细料分离和结团成块等现象。

⑥岩沥青投放拌和时采用机械投放方式，配备专人监管，投放准确。

3.运输

①沥青混合料应采用自卸车辆运输，车辆的数量应与摊铺的数量、摊铺能力、运输距离相适应，在摊铺机前应形成一个不间断的供料车流。

②运料车装料时，应通过前后移动运料车来消除粗细料的离析现象。一车料最少应分两层装载，每层应按3次以上装料。

③运输车必须覆盖棉被或篷布，并将整个运料车覆盖严实，防止温度快速降低或被雨水淋湿。运输到现场的沥青混合料温度不应低于165℃，混合料温度的检测应在车箱中打孔并用数显式温度计检测。

④为便于卸料，沥青混合料运输车的车厢底板和侧板应喷抹一层隔离剂，并排除可见游离余液。使用油水混合液作隔离剂时，严格控制油与水的比例，严禁使用纯石油制品。

4.摊铺

①采用履带式摊铺机进行摊铺，摊铺前熨平板应预热至规定温度（100℃）。摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将摊铺面拉出条痕。

②摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动送料器，并使料门开度与链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为宜，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。

③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、摊铺宽度，按2-4m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺，摊铺过程中运输车不得碰撞摊铺机。就餐时间应分批轮换交替作业，切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。

④沥青混合料的摊铺温度不应低于165℃。

⑤沥青混合料摊铺过程中随时检查其松铺厚度、宽度、平整度、横坡及温度，对不合格之处应及时进行调整或返工处理。

⑥混合料未压实前，施工人员不得进入踩踏。一般情况下不能用人工整修，只有在特殊情况下，如局部离析，需在现场主管人员指导下，允许用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时应予铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。

⑦摊铺过程中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，检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。

⑧摊铺后面层粗集料较多时，用筛孔直径为10mm的方孔筛筛集料，用筛余的细料填补，接缝处也用细料填补。

5.碾压

①严格控制碾压温度：初压温度不应低于160℃，复压温度不应低于150℃，碾压终了表面温度不应低于110℃。振动压路机在混合料温度低于130℃后不得开振碾压，否则石料容易破损。

②应根据路面宽度、厚度，混合料类型，混合料温度，气温，拌和、运输、摊铺能力等条件综合选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。

③压路机碾压速度的选择应根据压路机本身的能力、压实厚度、在压路机队列中的位置等确定。采用振动压路机时，压路机的振幅频率，振幅大小应与路面铺筑厚度协调，厚度较薄时宜采用高频低振幅，终压不得振动。

④压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机碾压速度及初压、复压、终压遍数应满足规范要求。

⑤为保证压实度和平整度，初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。初压严禁使用轮胎压路机，以确保面层横向平整度。

⑥为避免碾压时混合料推挤产生拥包，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，不准急刹车。压路机折回不应处在同一横断面上。振动压路机只有在稳压后才能开振动，严禁低温后压路机来回振动使路面发生开裂。

⑦改性沥青混合料压实应在摊铺以后紧接着进行，不得等摊铺长度过长后碾压。压路机轮迹的重叠宽度应为1/3左右。

⑧在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土面层上，不得停放压路机或其他车辆，并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。

⑨在低温条件下进行碾压施工时，应根据混合料的温度和降温速率掌握好碾压时间，应在混合料温度降到120℃前结束碾压作业。

⑩压路机不得在未碾压成型或未冷却的路段上转向，制动或停留，压路机折回不应处在同一横断面上。同时，应采取有效措施，防止油料，脂，汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间洒落在路面上。

三、试验路评价及总结

1.压实度

现场进行钻心取样，室内采用浸水称重法检测，共测4处，检测结果如表3所示。

2.渗水系数

现场采用渗水试验仪检测，共测4处，检测结果如下表所示。

3.厚度

现场采用钻心取样尺量法检测，共测4处，检测结果如下表所示。

四、结语

加入岩沥青后对提高沥青混合料的高温性能有较好的效果，同时通过有效的施工质量控制，岩沥青试验段各项检测指标均100%合格，达到了预期的效果。本文依托某高速公路岩沥青试验段项目，对岩沥青的配合比设计和施工过程进行了严格的质量控制，为我国岩沥青在道路施工领域的大规模应用提供了一定经验。

参考文献

[1]谭敬华.岩沥青在西攀高速公路试验段中的应用[J].交通科技与经济，2009-03-05.