30号硬质沥青在高速公路下面层中的应用及施工要点

摘要：30号硬质沥青混合料用在高速公路下面层的使用中，目前国内尚无成熟的施工工艺和相应的、权威的检测标准。现以靖海高速公路下面层沥青混合料施工工艺及检测指标进行了总结，以期对类似工程有积极的借鉴意义。

关键词：30#硬质沥青混合料；施工工艺；检测指标

中图分类号：U416 文献标识码：A

海西网漳州南联络线南靖至龙海高速公路线路长46kM，主线路面结构设计为4.5cm中粒式改性沥青混凝土AC-16C上面层+5.5cm中粒式改性沥青混凝土AC-20C下面层+12cm密级配沥青碎石上基层+16cm级配碎石下基层+36cm水泥稳定碎石，上基层采用A级70号普通沥青，下面层采用30号硬质沥青，上面层采用进口SBS改性沥青。

我国目前对于标号低于70号沥青的研究和应用均较少，沥青路面结构的中下面层使用的沥青偏软是导致夏季沥青路面产生车辙的原因之一，为此好多高速公路在沥青路面的中下面层也使用改性沥青，但极大的增加了公路的建设成本。如果能在沥青路面中、下面层使用硬质沥青，即可提高路面的抗车辙性能也可大幅降低工程成本。本项目下面层就是采用30号硬质沥青进行研究。

1 工程概况

1.1自然条件

地形、地貌：拟建路线位于福建省南部，戴云山脉西南延伸部分，山体庞大，往东逐渐过渡为低山地形。西南隅岩溪一带地势较低，属高程200m以下的丘陵地形。区内山岳深受切割，山坡陡峻，沟谷发育，多悬崖峭壁，植被发育，基岩差。路线穿越的地貌单元有中低山地、丘陵坡地、残坡积台地、冲洪积阶地、河流阶地、盆地等。

气象、水文、环境：工程所在区域属南亚热带海洋性季风气候，气候温暖潮湿，雨量充沛，四季常青，年平均温度为2l℃。7月份平均气温28.5℃，夏季极端气温37.7℃；多年平均风速在2.0m/s；平均降雨量1612mm，平均径流深935mm，雨量充沛，但年内时空分布不均。

1.2技术指标

该高速公路的技术标准采用高速公路建设标准，双向四车道高速公路，路基顶宽度为26m，路面横向布置1m+0.75m+3.5m+3.5m +3m+0.75m（半幅）。路面结构层为：4.5cm中粒式改性沥青混凝土AC-16C上面层+5.5cm中粒式改性沥青混凝土AC-20C下面层+12cm密级配沥青碎石上基层+16cm级配碎石下基层+36cm水泥稳定碎石。

2 配合比设计

2.1 原材料分析

福建省漳州市处于闽南地区，气温高，雨水多，对路面石料要求比较严格。主要是从以下两个方面来控制碎石的质量：第一是碎石的固有特性试验，如石料压碎值、表观相对密度、吸水率、对沥青的粘附性、软石含量、磨光值等；第二是生产特性，主要包括粒径、针片状、棱角性、洁净度、坚固性等。由于当地碎石场生产规模比较小，周边材质花岗岩居多，选择距离沥青拌和站40kM的山格平寨的料场进行生产粗细集料。对该碎石场加工设备进行了要求，具备反击破和整形机。避免多渠道、多厂家进料的做法，保证了碎石规格的一致性。能够保证碎石的生产质量，从而为路面质量奠定坚实的的基础。本高速公路原材料检测项目及技术要求见表1～表5。

表130号道路石油沥青技术要求

表2 粗集料的技术要求

表3 细集料质量技术要求

表4 矿粉的质量技术要求

表5原材料实测项目表

注：为改善沥青与石料的粘附性，应加入20%的消石灰。

2.2 施工配合比设计

采用的配合比为：0/4.75：4.75/9.5：9.5/19：沥青：矿粉=31.5%：20%：46%：4.4%：2.5%。众所周知沥青混合料的温度控制是质量的保证，由于我们采用的是30号硬质沥青，就要求有充分的拌合时间和严格的温度范围。拌合时间，干拌12s，湿拌35s，总的拌合时间为47s。骨料加热温度为185℃～195℃，沥青加热温度为165℃～175℃，出料温度为170℃～180℃弃料温度＞200℃。在此拌合时间和温度下，能够使沥青混合料搅拌均匀，可以观测到外观发亮（表6）。

表6 AC-20C沥青混合料级配范围

3 施工主要机具和测试仪器配置（表7）

3.1设备配置

表7主要施工机械设备配备表

3.2主要试验、测量仪器配备（表8）

表8主要测试仪器配备表

4 施工工艺

上基层报验混合料的拌合混合料的运输混合料的摊铺碾压接缝处理交通管制。

4.1 施工准备

上基层验收完毕后,进行测量放线工作，定出边线，沥青混合料的松铺系数通过试验段得出为1.21，摊铺碾压设备提前就位（下面层采用平衡梁法施工）。

4.2 混合料的拌合

混合料的拌合采用无锡雪桃拌合站，型号为J5000，额定功率为400t/h，由于选择用30号硬质沥青，需要拌合时间延长，实际产量为280t/h，该站配有自动打印系统，可以逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，在开始施工前已经被当地质检部门标定合格。

4.3 混合料的运输

沥青混合料的运输采用20T的自卸车，由于30号硬质沥青混合料温度损失比较快，我们在运输车辆两侧采取了保温措施，减少了温度损失。在装料前，安排专人把车箱底板及侧板清洗干净，并刷一簿层油水（用含柴油量为20%油水）。沥青混合料装入车箱时，分三次进行，先装车箱前部，再装车箱后部，最后装车箱中部，以减少沥青混合料离析现象。沥青混合料从装车点到施工点之间的运输时间应该少2h。每辆运输车都要备有棉篷布，在运输过程中进行保温和防尘。

卸料时，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机而对平整度产生影响。卸料过程中，运料车挂空档，靠摊铺机推动前进。

4.4 混合料的摊铺

沥青混凝土的摊铺采用一台摊铺机单幅全宽摊铺，摊铺机组装宽度为11.2m，图纸要求AC-20上口宽度为11.295m，摊铺机行驶速度控制在2～3m/min。在摊铺机收料斗涂刷少量柴油防止粘料。摊铺机在开工之前提前0.5～1h对熨平板进行预热，温度不低于100℃。在正式开始摊铺前应保证5辆以上的料车，以保证摊铺的连续进行，避免停机待料现象的发生。运输车在沥青混凝土摊铺机前30cm停止，靠摊铺机向前推动运输车辆前进。摊铺机后跟有人工进行边角及坑槽处理，混合料的摊铺温度不低于165℃。摊铺机配备熨平板自控装置，能通过传感器控制标高和平整度，使摊铺机能铺筑出理想的纵横坡度。传感器应由参考线与滑撬式基准板操作。横坡控制器应能让熨平板保持理想的坡度，精度在±0.1%范围内。用一台摊铺机能够避免热接缝，可以提高平整度，混合料没有出现离析现象。

4.5 混合料的碾压

沥青混合料的碾压应当遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，按照先轻后重、由低向高的顺序进行。为了防止胶轮压路机的温度下降，用帆布把胶轮保护起来，能够保持胶轮的温度，特别是在有风的天气下碾压效果很明显，不容易出现粘轮，减少了人工涂刷隔离剂。沥青混合料开始碾压时，首先用双钢轮前进静压，后退震压（弱震），然后用胶轮碾压8遍，胶轮平行跟进碾压可以减少拐弯，提高平整度，最后用双钢轮静压2遍，包含收光。碾压时双钢轮尽量紧跟在摊铺机后面，保证作业组的跟进长度为最小，该长度与气候有关，确保摊铺机的压实平台与最后一台压路机之间的距离不超过60m。可以减少摊铺后的温度损失，开始碾压时的混合料的内部温度不低于160℃，在碾压期间，相邻碾压带应重叠1/3～1/2的碾压轮宽度，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；压路机起动、停止必须减速缓行，不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。施工机械和车辆不得在未冷却的沥青混合料上停放，防止油料、脂、汽油或其他杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。压路机碾压速度见表9。

表9压路机碾压速度表

4.6 接缝处理

横缝在当天施工完成后，在还未完全冷却前，人工用3m直尺沿纵向位置检测，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，从该切除位置划线，用切割机切成垂直横缝，并将切除部分清走。第2天将接缝断面清扫干净并刷粘层油后进行摊铺。摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺，当摊铺机起步后，人工用铁锹铲除原路面上的混合料，漏出接口为止，碾压接缝时，用双钢轮压路机横向碾压，前进静压，后退振压，碾压宽度为20cm，双钢轮压路机20cm的位置在新铺的混合料上碾压，当压路机通过以后人工清除原有路面上的混合料，漏出接口，用3m直尺监测接缝位置，高的部位要铲除，低的部位用筛子筛细料填补，直到用3m直尺监测合格后正常碾压。接缝时速度要快，防止温度下降过快，影响接头平整度及压实度等质量。

4.7 封闭交通

每天施工完成的路段应封闭交通，禁止任何车辆通行，直至成型路面完全冷却至常温以下。必要时可采取洒水车洒水降至50℃以下后开放交通。

5 结语

通过摊铺单幅8km EME2沥青混合料取样来看，平整度、厚度、空隙率等试验结果满足规范要求。这就要求我们在以后的类似工程施工中严格控制好拌合站按照配合比、控制好拌合时间和温度；前台碾压，按照合理的碾压组合，这样就能达到规范要求，生产出合格的产品。

作者简介：李宏高（1974―），男，1999年毕业于石家庄铁道学院铁道工程专业，现为中铁十四局一公司工程师。