埃塞AK97公路瀝青雙表處施工及質(zhì)量控制

1、埃塞AK97公路瀝青雙表處施工及質(zhì)量控制宋茂興 龔明輝摘 要 瀝青雙表處路面采用強(qiáng)基薄面的設(shè)計(jì)原則，路面厚度僅2cm左右，主要起防水及抗磨耗作用。其施工工序多，且工序銜接緊密，質(zhì)量控制點(diǎn)多。本文根據(jù)埃塞AK97公路雙表處施工實(shí)踐，從原材料質(zhì)量、基層施工、瀝青及石屑撒布、碾壓、施工縫的處理、路面養(yǎng)護(hù)等方面簡(jiǎn)要介紹了瀝青雙表處的施工工藝、施工方法及質(zhì)量控制措施，為類似工程施工提供參考。關(guān)鍵詞 AK97公路 瀝青雙表處 路面基層 瀝青灑布 石屑撒布 質(zhì)量控制1 工程概況埃塞AK97公路項(xiàng)目位于埃塞俄比亞西北部，起點(diǎn)為Assosa市，終點(diǎn)至Kurmuk鎮(zhèn)，全長(zhǎng)96.67km，是該國(guó)與蘇丹進(jìn)行進(jìn)出口貿(mào)易

2、的重要通道。公路行車道城鎮(zhèn)段寬度為14m，鄉(xiāng)村段為7m，兩側(cè)路肩寬1.5m。主要工程量：土石方開挖159.6萬m3，土石方填筑236.7萬m3，路基鋪筑24.3萬m3，透層油噴灑81.1萬L，路面雙表處治69.5萬m2。2 瀝青雙表處施工2.1 雙表處路面簡(jiǎn)介瀝青表面處治是由瀝青和石屑材料鋪筑的一種薄層防水層，是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效的表面處治方式，適合于中等或輕交通道路的面層處理。根據(jù)交通車流量大小可分為單表處、雙表處與多層表處，單層式厚度1.01.5cm，雙層式厚度1.52.5cm，三層式厚度2.53.0cm。由于表處面層很薄，其主要作用是抵抗路面行車的磨耗和增強(qiáng)路面的防水性，提高路面平整度

3、，改善行車條件。2.2 雙表處施工工藝流程雙表處施工工藝流程為：基層清掃灑透層瀝青灑布第一層瀝青撒布第一層石屑碾壓灑布第二層瀝青撒布第二層石屑碾壓養(yǎng)護(hù)。2.3 雙表處施工方法及質(zhì)量控制 材料準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備主要為瀝青和石屑的準(zhǔn)備。保證表處路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于保證表處路面與基層之間的鎖結(jié)性能及路面瀝青與石屑材料之間的粘結(jié)性。因此，石屑必須有足夠的強(qiáng)度且表面清潔，瀝青的動(dòng)粘滯度等技術(shù)指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求。（1）瀝青本項(xiàng)目所使用的瀝青有三種：即透層油MC-30、粘結(jié)層油RC-70、稀釋瀝青MC-3000。粘結(jié)層油RC-70是一種快凝液化瀝青，70表示瀝青在60時(shí)的動(dòng)粘滯度最小值為70mm2/s。這種瀝

4、青主要用在與結(jié)構(gòu)物表面間的粘層。MC-30是比較常用的中凝瀝青，多用作透層油。MC-3000是一種特殊的稀釋瀝青，含有有機(jī)溶劑，動(dòng)粘滯度大，用于表處的施工，但價(jià)格昂貴。MC-3000稀釋瀝青在我局施工的公路項(xiàng)目中尚屬首次應(yīng)用，為節(jié)約成本，經(jīng)與工程師協(xié)商并征得批準(zhǔn)，采用煤油與AC80/100瀝青膠配制獲得MC-30透層油和MC-3000稀釋瀝青，大大降低了材料成本。施工前，選擇合格的供應(yīng)商供貨，并事先運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存待用。材料進(jìn)場(chǎng)后，與工程師共同取樣送往指定試驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，RC-70瀝青質(zhì)量控制按照快凝瀝青分級(jí)規(guī)范表（AASHTO M81）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。MC-30、MC-3000瀝青配比由工程師指定的試

5、驗(yàn)室試驗(yàn)確定，其技術(shù)指標(biāo)須符合中凝瀝青規(guī)范表（AASHTO M82）中的要求。瀝青技術(shù)指標(biāo)見表1。表1 瀝青試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)表檢驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求（指標(biāo)）RC 70MC 30MC 30001. 運(yùn)動(dòng)粘滯度60，mm2/s2. 閃點(diǎn)3. 最大含水量，%4. 至190之蒸餾液量至225之蒸餾液量至260之蒸餾液量 至315之蒸餾液量至360蒸餾殘余量，%5. 蒸餾殘余瀝青絕對(duì)粘度值60，pa.s6. 蒸餾殘余瀝青延展性25，5/min，7. 蒸餾殘余瀝青于四氯化炭中之溶解度，%AASHTO T201AASHTO T79AASHTO T55AASHTO T78AASHTO T202AASHTO

6、 T51AASHTO T4470140-£0.2³10³50³70³85³5560240³100³99.03060³38£0.2-£2540707593³5030120³100³99.030006000³66£0.2-£151575³8030120³100³99.0瀝青現(xiàn)場(chǎng)配制方法是：從瀝青脫桶機(jī)卸料口把瀝青加到灑布車?yán)铮缓笥每捎?jì)量的加油槍直接加入相應(yīng)比例的煤油。為了保證配制后的液體瀝青質(zhì)量，應(yīng)

7、注意以下幾點(diǎn)：配制時(shí)瀝青溫度不得超過140；瀝青灑布車盡可能停放在一個(gè)較為平整的場(chǎng)地上，減小瀝青的計(jì)量誤差；煤油按照規(guī)定比例加入后，需開動(dòng)灑布車儲(chǔ)油罐的內(nèi)部攪拌系統(tǒng)，使瀝青與煤油充分拌和至少45min。（2）石屑本項(xiàng)目雙表處施工第一層石屑的公稱粒徑為19mm，第二層石屑的公稱粒徑為9.5mm，石屑由專設(shè)的加工廠生產(chǎn)。用于雙表處的石屑，其質(zhì)量要求相對(duì)于普通骨料在針片狀含量、堅(jiān)固性、抗磨耗、級(jí)配要求等技術(shù)指標(biāo)上更為嚴(yán)格，其具體要求見表2、表3。表2 瀝青雙表處所用石屑（集料）試驗(yàn)指標(biāo)表試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求級(jí)配（Gradation）AASHITO T 27見表3洛杉磯磨耗值(LAA)AASHTO

8、 T 9630%片狀顆粒含量(F.Index)BS812 Part 105-199025%（19mm） 30%（9.5mm）集料壓碎值(ACV)BS812：Part110:1990.25%百分之十細(xì)料值(TFV)BS812：Part111:1990.110kN濕干比（TFV）同上75%骨料堅(jiān)固性（SOUNDNESS）AASHTO104-9912%表3 瀝青雙表處所用石屑（集料）級(jí)配要求表篩孔(mm)等級(jí)(Grade)過篩率（%）標(biāo)稱粒徑(mm)199.526.5等級(jí)1&2100198510013.20301009.505851006.7030*4.7505*等級(jí)3除等級(jí)1&2外

9、*050 *0100.425等級(jí)10.50.5等級(jí)21.51.5等級(jí)3N/A2.00.075等級(jí)1N/AN/A等級(jí)20.50.5等級(jí)3N/A1.5石屑質(zhì)量控制的重點(diǎn)，恰恰是現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制容易忽視之處：其一是石粉含量過大；其二是級(jí)配不合理。石粉含量大，從技術(shù)指標(biāo)上講不符合級(jí)配要求中0.075mm含量要求，從工程質(zhì)量上看，石粉含量的增加大大降低了石屑與瀝青間的粘結(jié)力，縮短路面的使用年限。因此，石屑含粉量超過規(guī)定，工程師會(huì)拒絕使用。本項(xiàng)目使用的石屑由承包商自行生產(chǎn)，分析石粉含量超標(biāo)的原因有三：一是破碎站為干法生產(chǎn)，毛料潮濕造成石粉分離困難；二是各成品料堆的設(shè)置順序沒有考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)向的影響，石粉通過風(fēng)

10、力漂移混入成品石屑料堆；三是集料運(yùn)輸過程中的跌落摩擦而產(chǎn)生部分石粉。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，主要采取以下措施控制石屑的含粉量：根據(jù)風(fēng)向調(diào)整各成品料堆的設(shè)置；在干旱季節(jié)進(jìn)行生產(chǎn)備料，以利于破碎料充分篩分使石粉分離。另外，在料源選取上，以選用堅(jiān)硬、耐磨性好的母巖作為破碎原料。對(duì)于集料的級(jí)配，主要采取跟班取樣，及時(shí)更換篩網(wǎng)及調(diào)整篩網(wǎng)孔徑進(jìn)行控制。 路面基層準(zhǔn)備及其質(zhì)量控制本項(xiàng)目的路面基層設(shè)計(jì)采用級(jí)配碎石基層，表處施工前，將路面基層清掃干凈，使基層礦料大部分外露，并保持干燥，以保證后續(xù)工序透層油的施工質(zhì)量。對(duì)于有坑槽、不平整的路段必須進(jìn)行修補(bǔ)和整平，對(duì)于局部強(qiáng)度不足的部位，還應(yīng)作補(bǔ)強(qiáng)處理?！?/p>

11、強(qiáng)基薄面”是表處路面設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則，只有基層強(qiáng)度高、平整度好，才能保證表處面層的平整度、耐磨性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此，在級(jí)配碎石基層的施工中，我們采取了以下施工措施：（1）嚴(yán)格控制基層壓實(shí)度。壓實(shí)度的控制除了碾壓參數(shù)之外，重點(diǎn)控制基層材料的級(jí)配和塑性指數(shù)。首先是嚴(yán)格控制超徑顆粒的含量。因?yàn)榇箢w粒會(huì)影響其周圍的壓實(shí)度，日后形成凹陷，影響路面平整度。其次，對(duì)塑性指數(shù)和小于0.075mm細(xì)料的含量應(yīng)取低值，以保證路基的穩(wěn)定性，否則易導(dǎo)致翻漿，影響基層與表處面層之間的粘結(jié)力。在細(xì)料過多或塑性指數(shù)過大的情況下，還會(huì)造成基層表面致密，不利于透層油MC-30的滲入。（2）控制基層平整度。基層平整度的控制一是

12、要防止集料的分離，二是要采取合理的施工程序。主要采取以下措施：基層料在料場(chǎng)加水燜料，并在上料前進(jìn)行預(yù)拌；混合料上料后及時(shí)攤鋪，采用平地機(jī)先由中間向兩邊、再由兩邊往中間進(jìn)行整平作業(yè)，在坡度較大的弧線段，加密高程控制樁；在含水量達(dá)到要求時(shí)及時(shí)碾壓。 瀝青灑布及其質(zhì)量控制瀝青灑布包括透層油及表處第一層、第二層的瀝青灑布。瀝青灑布質(zhì)量控制的關(guān)鍵是瀝青灑布率及灑布的均勻性。瀝青灑布率依據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算初步選取，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果調(diào)整確定。本項(xiàng)目的瀝青灑布率為：透層0.8L/m2，雙表第一層1.5 L/m2，雙表第二層1.2 L/m2。瀝青的灑布是通過瀝青灑布車進(jìn)行的，選擇合適的灑布車是保證灑布均勻性的

13、第一步。灑布車采購(gòu)前即派專業(yè)人員進(jìn)行考察比選，確定采購(gòu)意向后，充分了解設(shè)備性能并學(xué)習(xí)操作知識(shí)，在進(jìn)行正式灑布施工前，必須完成操作技能培訓(xùn)及試驗(yàn)段的施工。灑布過程中的質(zhì)量控制重點(diǎn)是避免出現(xiàn)空白或?yàn)r青集聚現(xiàn)象，以免日后表處石屑產(chǎn)生松散、擁包或堆積等病害。根據(jù)試驗(yàn)段確定的單位面積瀝青灑布量調(diào)整灑布車檔位及油泵檔位，保證灑布車勻速行駛。若灑布后出現(xiàn)空白或缺邊現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)灑，如有瀝青聚集則人工刮除。瀝青灑布溫度及灑布時(shí)機(jī)也是必須注意的問題。瀝青噴灑溫度控制按規(guī)范要求進(jìn)行，MC-30透層油噴灑溫度4560，MC-3000表處瀝青噴灑溫度135155，加熱溫度超過160時(shí)會(huì)造成瀝青老化而降低耐久性

14、，應(yīng)予廢棄。透層油灑布時(shí)機(jī)的選擇是基層施工表面稍干后灑布，表面不能過于濕潤(rùn)或干燥，否則應(yīng)晾曬或少量灑水后并晾干。瀝青灑布后嚴(yán)禁車輛及行人通過。 石屑撒布及其質(zhì)量控制石屑撒布與瀝青灑布一樣，都是通過灑布車進(jìn)行，其質(zhì)量控制的重點(diǎn)是撒布率和撒布的均勻性。埃塞國(guó)家公路局標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范規(guī)定的撒布率為：集料（19mm）撒布率為0.014m3/m2，集料（9.5mm）撒布率為0.006 m3/m2。根據(jù)實(shí)際情況看，上述撒布率是適宜的，過大的撒布率不僅會(huì)造成石屑的浪費(fèi)，而且會(huì)導(dǎo)致石屑顆粒疊加而產(chǎn)生壓碎、脫落現(xiàn)象，影響路面的成型效果。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，熟練的撒布車操作手一般都可按規(guī)定的撒布率進(jìn)行撒布，而且均勻性亦能滿

15、足要求。但有兩種情況必須進(jìn)行處理，一是撒布質(zhì)量不高，局部石屑呈多層分布，需進(jìn)行人工清除或人工用掃帚掃勻，如表面已粘結(jié)，可用掃地機(jī)進(jìn)行清掃；二是局部撒布量不夠或者沒有石屑覆蓋，必須在瀝青硬化前進(jìn)行人工補(bǔ)撒。 路面碾壓路面初始碾壓采用輪胎壓路機(jī)。石屑撒布后，立即從路邊向中心進(jìn)行碾壓34遍，每次輪跡重疊30cm左右。隨后，終碾采用8t光面鋼輪壓路機(jī)靜碾兩遍。碾壓時(shí)控制壓路機(jī)行駛速度不大于2km/h。為了使石屑分布更為均勻，初碾后采用清掃機(jī)清掃路面，壓路機(jī)緊隨清掃機(jī)進(jìn)行終碾。采用鋼輪碾碾壓時(shí)，應(yīng)觀察石屑有無破碎情況，如果石屑?jí)核楝F(xiàn)象嚴(yán)重，應(yīng)停止用鋼輪壓路機(jī)碾壓，增加膠輪碾碾壓遍數(shù)完成最終碾壓。 施工縫

16、搭接措施施工縫包括路面分幅施工形成的縱縫和分段施工形成的橫縫。接縫質(zhì)量的好壞，對(duì)路面外觀質(zhì)量有非常大的影響。施工規(guī)范要求先施工段的周邊要預(yù)留至少10cm寬不能撒布集料，在進(jìn)行后段施工時(shí)預(yù)留的10cm寬度要再次灑布瀝青，以保證搭接。縱縫位于路面中心線處，預(yù)留的10cm寬度雖重復(fù)灑布瀝青，但由于車輪碾壓較少，不會(huì)出現(xiàn)溢油現(xiàn)象。但橫縫則不然，經(jīng)行車重復(fù)碾壓，橫縫溢油成為必然。因此，在施工中取消橫縫處的預(yù)留區(qū)，在橫縫處鋪設(shè)寬度約1m左右的牛皮紙或鐵皮，以此確保起噴點(diǎn)和噴灑終點(diǎn)處的整齊、整潔。此外，橫縫處的石屑撒布應(yīng)盡量均勻，避免凸凹不平?？v縫施工時(shí)應(yīng)注意的是，后施工的半幅瀝青灑布范圍嚴(yán)格控制住預(yù)留區(qū)以內(nèi)，避免撒布在已完成的另半幅上，否則會(huì)造成接縫處的重復(fù)灑布，使接縫處形成一條凸起的小埂，影響平整度。如果存在這種現(xiàn)象應(yīng)人工清除。若接縫處預(yù)留區(qū)內(nèi)未布滿瀝青，出現(xiàn)空白處由專人補(bǔ)灑。 路面養(yǎng)護(hù)及開放交通本工程雙表處粘結(jié)料采用MC-3000稀釋瀝青，動(dòng)粘滯度大，表處第一層施工完畢需養(yǎng)護(hù)10天才能進(jìn)行表處第二層的施工。因此，雙表處施工期間要封閉交通，待雙表處第二層施工完成且至少養(yǎng)護(hù)48h后才能開放交通。在開放交通后的3天內(nèi)，應(yīng)限制行車速度不超過40km/h，并擺設(shè)路椎引導(dǎo)行車路線，盡量使整個(gè)路面得到均勻碾壓。路面的后期養(yǎng)護(hù)對(duì)雙