高模量沥青混凝土施工技术总结

喻仁友

摘要：高模量沥青混凝土在国内尚无成熟的施工工艺和相应权威的检测标准。本文结合阿尔及利亚东西高速高模量沥青混凝土的施工经验，对高模量沥青混凝土在施工中的应用做如下总结，为类似工程提供积极的借鉴意义。

关键词：高模量沥青混凝土施工工艺检测指标

0引言

高模量的沥青混凝土，按照法国NFP98-140中的定义，是指通过采用高模量外加剂使沥青混凝土的复数模量(15℃，10Hz)≥14000Mpa的沥青混凝土。该材料广泛运用在高等公路建设之中，在阿尔及利亚东西高速公路项目中取得不错的效果。

1工程概况

阿尔及利亚东西高速公路项目分东段、中段和西段三部分，其中中标段共有M1－M7七个标段。M7标段位于东西高速公路中标段西部，基本沿东西方向布设。路段起自LimOuestWChief，终止于Chief，线路全长24Km。

1.1自然条件地形、地貌：CHLEF省地形外貌差异非常大，包括北部的DAHRA山区高地和南部的OUARSENIS低山丘陵。CHELIFF河流将其分割开来，并形成了狭长的盆地地貌。从东向西有一条很长的洼地，高程大致在128～308m，为；中积平原及低缓丘陵组成。地势较缓，渐渐增高，向南逐渐过渡，与南部地势起伏较大的白垩土相连接。

气象、水文、环境：CHLEF地区气候恶劣，平均温度为19℃：月最高温度在八月份，超过40℃；最低温度，在一月份是9.4℃。年降雨量400～1000毫米。11月至次年3月为雨季，一月份温度最低，有降雪、结冰。该区河流发源于撒哈阿特拉斯山，向北汇入地中海。河流流量季节变化较大，冬春涨水，夏末枯水，地表水缺乏。管区内环境污染主要是由风和沙土引起的粉尘。

地质、地震：线路穿越褶皱碎裂石灰层、新近冲积和崩积土覆盖的白垩纪岩层地带、移位岩石山区内的盆地、受CHLEF平原强地震频率影响而变形的第四纪地区、沉积地带和不稳定倾斜地带等。线路所经地区岩性主要为灰白色、浅黄、凝灰结构，块状构造的石灰质凝灰岩，表层多形成厚度1～3m钙质硬壳；地质构造上，属阿特拉斯阿尔卑斯褶皱带，地震多发地带，地震灾害相对严重。

1.2技术指标该高速公路的技术标准采用法国技术标准，双向六车道高速公，路基项宽度为32m，路面横向布置1m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+3.5m+3.5m+3.5m+3m+1m。路面结构层为：3.5cm沥青混凝土BBMa(磨耗层)，5cm沥青混凝土BBME(连接层)，9cm高模量沥青混凝土EME2(基层)，10cm高模量沥青混凝土EME2(底基层)，40厘米厚0～31.5mm级配碎石垫层。

2原材料配合比设计要求

2.1集料本项目EME2高模量沥青混合料中使用的骨料规格为：0～2mm，2—6.3mm，6.3～10mm，10—14mm四种。法国规范和技术标准，对路面石料要求比较严格。控制混合料的级配的关键是控制好原材料的级配，对于级配我们主要控制2D，1.58D，(D+a)/2，d，0.63d等几个关键筛孔的通过量(d和D分别表示骨料的最小和最大尺寸)。碎石的质量主要是从以下两个方面来控制的：第一是碎石的固有特性试验，如真实密度、吸水性、洛杉矶、微的瓦尔、磨光强度等；第二是生产特性，主要包括粒径、扁平率、棱角性、洁净度。对于用于BBMa，BBME，EME2的碎石，扁平率≤20％，表面清洁度≤2％。由于当地碎石场生产规模比较小，生产质量低，无法满足沥青路面用料要求。为了保证工期要求和沥青路面的施工质量，因此我们在Rouina建立了自己的碎石加工场，主要生产各种粒径的石灰石碎石和机制砂，石料呈灰黑色，主要矿物成分为方解石、少量白云石。强度较高。本料场所产碎石和机制砂完全满足路面各层的技术要求。

2.2沥青结合本项目气候特点，采用SBS聚合物改性沥青，其中基质沥青采用40-50号硬质沥青。

2.3外加剂外加剂的外形为颗粒状，颜色为暗灰色，尺寸为2～3mm，密度为0.93—0.965g/cm3，熔点175℃，可直接投入拌合站的拌锅中进行搅拌，生产温度控制在175℃±10℃。这种外加剂在我国还没有运用到施工中。根据法国规范，只有使用硬沥青或改性沥青才能获得坚硬的高模量的沥青混凝土。

3施工工艺

3.1施工准备封层验收完毕后，进行测量放线工作，每10米1根钢钎(曲线段加密5米1根)，采用钢丝绳引导的高程控制方法，10cmEME2沥青混合料的松铺系数通过试验段得出为1.25，(9cmEME2、5cmBBME、3.5cmBBMa层采用平衡梁法施工)摊铺碾压设备提前就位。

3.2混合料的拌合混合料的拌合采用意大利玛莲尼拌合站，型号为3500，额定功率为320t/h，由于掺加有PLAST外加剂要求有充分的拌合时间和严格的温度范围，EME2拌合时间，干拌12秒，湿拌34秒，总的拌合时间为46秒。骨料加热温度为180～190℃，沥青加热温度为150～160℃，出料温度为170～190℃(175～185℃最佳)弃料温度大于190℃。在此拌合时间和温度下，能够使沥青混合料搅拌均匀，可以观测到外加剂溶化后的细丝状。

3.3混合料的运输沥青混合料的运输采用25T的自卸车，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小于2小时。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。

3.4混合料的摊铺沥青混凝土10cm EME2的宽度为12.595m，9cmEME2的宽度为12.345m摊铺采用一台摊铺机单幅全宽摊铺，用一台摊铺机能够避免纵向热接缝，可以提高平整度。5cmBBME和3.5cmBBMa采用2台福格勒super2100-2型摊铺机并列梯队摊铺，两台摊铺机前后距离15～30m，纵向热接缝，要保证沥青混合料温度均匀，一次摊铺完成，同时做到缓慢、均匀、连续不问断地摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿。摊铺的最佳速度可根据混合料供给能力、摊铺厚度和宽度等按公式求得V100QC/60ρwh式中：Q拌合站产量，V—铺机速度(m/min)，H—压实后的摊铺厚度，C—工作效率系数(C值根据材料供应，运输能力等配套情况确定，正常取值O.6～0.8)，W——摊铺宽度，p沥青混合料压实后形成的密度。一般摊铺速度应控制在每分钟2—4m，并保持摊铺速度恒定(根据供料情况，保持不停机为最低原则)，摊铺机瞬时作业速度的变化，直接影响路面的平整度。速度不匀，面层粗糙度不匀；速度过快，面层变得

粗糙，且每次振动间隔增大，必然造成平整度下降。因此摊铺机的工作速度一经选定，应保持恒定均匀，不得随意换速度。

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—1小时对熨平板进行预热，温度不低于100℃。在正式开始摊铺前应保证3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。卸料时，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。摊铺机的左右配有工人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，精度控制在±0.1％范围内。

3.5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，轮胎压路机碾压6次，钢轮振压1次，钢轮静压2次，钢轮静压1次收面，碾压时轮胎压路机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60米。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、润滑脂、汽油或其他杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。

3.6接缝处理为提高平整度，一般采用切割成垂直面的方法，可在改性沥青路面完工后，稍停一停，在其尚未冷却之前，就切割好。具体做法为：将3m直尺沿路线纵向靠在已施工段的端都，伸出端部的直尺呈悬臂状；以已施工路面与直尺脱离点定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除废料，并用水将接缝处>中洗干净；下次施工前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。

3.7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。

4施工质量检测控制

4.1厚度、空隙率控制现场厚度和空隙率采用钻芯取样的方法进行试验，根据规范要求现场空隙率95％的点要小于6％，现在力争控制在3％～5％。厚度通过测量每300m为一个批次进行检查，路面上每10m检测3个点(在路面行车层理论边缘及中心线处)，相对理论厚度(e)的允许误差为：BBMa和BBME要求97.5％的检测点大于e-1cm；EME2要求97.5％的检测点大于e-1.5Cmo

4.2水准控制通过测量每300m为一个批次进行检查，和厚度合格性检查一样，也是取相同的检测点做检查。相对于理论标高的允许误差为：100％的检测点，BBMe和BBME要求在理论标高的±0.5cm之间；EME2要求在理论标高的±1cm之间。

4.3平整度路面体各层表面平整度通过点状测量对现场进行检查，使用3m直尺，沿着线路走向或路面边缘平行线方向以300m为一个区间进行，同时横向沿着与路面中心线垂直的方向进行。

4.4粗糙度对于BBMa要进粗糙度控制，在每300m的区域内平均取20个点检测，允许误差：最小HSV≥0.7mm。

5结语

高模量沥青混凝土在本项目的运用是比较成功的，达到了预期的效果，为以后大面积推广使用起到了积极的作用。对于高模量沥青混凝土施工应特别重视材料质量、施工温度和压实工序的管理，使混合料充分压实。在以后的施工中，我们要注意紧密结合本地的交通和气候状况，不断总结经验教训，不断进行改进，使新技术充分发挥出作用。