浅谈沥青混凝土路面上面层试验与施工控制技术

高海龙

摘要：沥青混凝土路面上面层是影响路面质量最主要的因素，将从沥青砼上面层配合比设计和施工，探讨保证高速公路路面上面层工程质量的几个关键因素。

关键词：沥青混凝土 上面层 试验 施工控制

一、沥青砼上面层配合比设计

（一）目标配合比设计阶段

（1）原材料沥青选择。沥青时应尽量选择溶凝胶型结构的环烷基稠油直馏沥青。同时为了提高使用沥青的品质，特别是对重交通量沥青砼表层，更应该采用进口的沥青，标号宜为AH-50或AH-70。

（2）集料骨料最大粒径的确定：由于沥青含有沥青酸显酸性，为了使集料与沥青有较好的结合能力，所以在选择时应该不考虑酸性的集料。

（3）填料。沥青砼用的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石（憎水性石料），经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥、洁净的。当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿粉总量的2%。碎石严禁尺寸有重叠现象，一般选10～20mm、5～10mm、0～5mm之类的碎石，避免拌和出现溢料和待料现象，尽量控制超大粒径的含量，应不大于3%，超最小粒径含量不大于7%。

（4）最佳油石比的确定。目前，国内沥青油石比由室内常规马歇尔试验确定，即由沥青混合料密实度、稳定度、孔隙率等指标初步确定油石比，与规范的取值要求进行比较取值。

（5）高等级路面面层油石比的确定应引起动稳定度试验。过去的设计理论满足不了现在交通量增大，车载增重的需要。因此笔者主张在沥青混合料中除了要进行常规的马歇尔试验外，其中最重要的是引起动稳定度试验，才能客观全面地反映实际，由动稳定度鉴定级配和油石比是合理的，这也是国内许多专家学者通过对比总结的一条经验。

（二）生产配合比设计阶段

（1）冷料的调试 。冷料的调试主要根据目标配合比的矿料比例：根据沥青砼拌和的产量Q，确定每分钟矿料的进料数量：（假定碎石含水量为0，石屑含水量为X）。A集料：Q×（1-Z）×PA÷60 t/min ，B集料：Q×（1-Z）×PB÷60 t/min ，石屑：Q×（1-Z）×PC×（1+X）÷60 t/min 。Z：表示油石比。PA ：A集料用量；PB：B集料用量；Pc：石屑用量。

（2）生产配合比的调试。分别取二级筛分后进入热料仓的材料进行筛分，确定各热料仓的矿料比例，供拌和站使用，按最佳油石比±0.3%进行马歇尔试验和动稳定度试验，进一步确定生产配合比中的最佳油石比。

（三）生产配合比验证阶段

（1）一个配合比能否真正运用到施工中去，这要通过试验段来验证，通过铺筑试验段可以确定摊铺机的摊铺温度，摊铺速度、振级、压路机的碾压工作，以及确定松铺系数等。

（2）在铺筑试验段的过程中，在拌和站取样进行马歇尔试验和抽提试验，抽提后的矿料进行筛分试验，试验结果应符合规范要求。

（3）在试验路段碾压成型12小时后，对摊铺的沥青面层进行钻芯取样，以检测其厚度及压实度。

二、沥青砼上面层的施工

（一）沥青路面试验段

通过沥青路面试验段施工应达到以下几个目的：（1）验证目标、生产配合比。（2）通过试验段确定最佳人员组织。（3）通过试验确定最佳机械组合。（4）通过试验段对沥青混合料面层施工的经济效益评估。

（二）沥青砼表面层的施工

（1）沥青混合料的拌和。高速公路沥青砼上面表层施工，其拌和站总量必须在160T/h以上，拌和站应具有自动记录功能。拌和厂必须配备合格的试验室和熟悉沥青混合料的试验、生产工艺、质量指标的试验人员，并能及时提供给监理工程师满意的试验资料。

（2）沥青混合料的运输。运输车辆必须是15T以上的自卸翻斗车，车况良好，车内必须清洁。装料时应前后移动，避免混合料离析。运送沥青混合料的汽车应覆盖，防止受到风吹、日晒、雨淋、污染等。运料汽车在摊铺机前10cm～30cm处停放，禁止碰撞摊铺机。

（3）沥青混合料的摊铺。下承层的准备：沥青面层摊铺前必须对中面层清扫或冲洗，表面要保证干净、清洁，无杂物及污染，然后喷洒粘层油，粘层油喷油量一定要准确、均匀，假定粘层油为乳化沥青，设计为0.8kg/m2，沥青与乳化剂的比例为50：50，沥青砼表层4cm，密度按2.42g/cm3，则由于粘油层的洒布，每平方米增加沥青用量0.4kg，而每平方米沥青砼总重量为100×100×4×2.42 g/cm3=96800g，油石比增加为400÷96800=0.4%。摊铺机采用进口先进的摊铺机，表面层必须全幅摊铺，同时应用浮动基准梁控制摊铺厚度和平整度。

（4）沥青混合料的压实成型及压实度的要求。初压：选用双轮振动压路机静压过去，回来振动，初压应遵循少喷水、保持高温、梯形迭进的原则。温度下降率随着逐步碾压而减缓，特别是摊铺后，初压前温度下降最快，可达4-5℃/min，所以施工中应安排初压压路机尽可能随摊铺机进行碾压，初压温度控制在130℃以上。复压：温度控制在120℃以上，宜选用轮胎压路机柔压两遍，复压遍数不少于4-6遍。在复压过程中应及时用三米直尺检测平整度。终压：宜采用振动压路机或双轮钢筒压路机振压1遍，最后静压1遍，压实终了温度宜在75℃以上，初压应在摊铺后较高温度下进行，压实温度应根据沥青粘度，压路机类型、气温、铺筑层厚度，混合料类型经试压确定。压路机不应突然改变路线、加速、急刹车、中途停机等。同时压路机不能在同一断面上回程碾压，每次回程应前后错开不小于1米距离的阶梯状。对压实度的要求应遵循孔隙率控制在3%～6%之间，因此压实度一般要求在98%以上。

（5）横缝处理。摊铺前先用6米直尺检查，平整度超过3mm的部分应切去。接头处清理干净，再涂上粘层沥青，待基本干后摊铺机就位。熨平板开始预热后，测量原油面厚度，用虚铺系数计算出虚铺厚度，测量应准确。熨平板预热15-20min，使接缝处原路面温度达到65℃以上，再以2m/min的速度慢速摊铺。碾压用DD-110振动压路机进行，碾前将原路面上堆20cm宽混合料对原路面进行预热5-10min，然后将横向接缝碾压，每15cm间隔逐步错轮重叠压实两米宽度。

三、结语：

路面性能检测是公路建设与管理中的关键性、基础性技术，决定着路网养护决策的科学性，直接影响养护资金分配的合理性。随着车辆轴载明显增加以及重车比例增大，给沥青路面带来了明显的早期损坏。这也对沥青路面的级配情况、抗滑性、平整度、密实性等提出了更高的要求。