保障沥青路面功能性使用性能之辅助施工工艺

周 旋

(贵州省遵义公路管理局,贵州 遵义 563000)



保障沥青路面功能性使用性能之辅助施工工艺

周 旋

(贵州省遵义公路管理局,贵州 遵义 563000)

根据沥青路面的特点，从改善集料加工工艺、提高搅拌设备性能、防治交叉施工污染等方面，探讨了保障沥青路面功能性使用性能的辅助施工工艺，从而使沥青路面达到表面平整、行车舒适、耐磨等要求。

沥青路面，集料，搅拌设备，结构性能

沥青路面的特点是表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨性高、震动小、噪声低、施工周期短,结构性能满足高温稳定性,低温抗裂性,水稳定性以及疲劳特性等。因此，截止2015年年底，在我国通车总里程已达11.145万km的高速公路中， 90%以上的路面是沥青路面。而在沥青路面施工过程中，对其平整度、渗水系数、构造深度、车辙、摩擦系数等功能性使用性能指标的把控，却是施工技术人员较多关注的问题。而前场施工设备的优化组合、施工工艺精细化等主体施工技术，已有众多业者进行了较多的研究。本文旨在从改善集料加工工艺、提高搅拌设备性能、防治交叉施工污染等辅助施工工艺方面进行总结与分析，为沥青路面前场施工的工程质量满足功能性使用性能指标要求，从而为其结构性能做好基础保障。

1 改善集料加工工艺

1.1 混合料级配组成

笔者从业地域贵州遵义地区高速公路沥青路面结构层一般设计为AC-13上面层+AC-20中面层+AC-25下面层，施工技术规范对其混合料级配规定见表1。级配组成是沥青混合料最重要的技术指标，直接影响着沥青路面的功能性使用性能,从而影响其结构性能。诸如车辙、早期水损害等无不与混合料的级配不良有关。

表1 沥青面层三种沥青混合料的级配范围

1.2 集料颗粒不良性状危害分析

沥青路面集料颗粒应为表面纹理粗糙、破碎面尽量多、粒形接近立方体。但是，在生产实践中不易满足要求，粗集料针片状含量严重超标，细集料棱角性极差及含泥量过大等现象层出不穷。针片状集料在沥青路面结构层中受荷载作用后易断裂，沥青混合料级配将细化，结构层强度降低，导致路面早期破坏；棱角性差的集料会使沥青混合料动稳定度增速缓慢，影响沥青路面的抗车辙能力；含泥量(亦即砂当量)大的集料将减弱沥青与其粘附性，从而降低路面结构层强度和抗水损能力。

1.3 改善集料加工工艺

要解决混合料不良级配、集料颗粒不良性状问题，应从优化加工过程这一环节入手，以四级破碎法改善这一现状，阐述如下：1)一级破碎：采用颚式破碎机将大块石破碎成较小尺寸的石块。2)二级破碎：采用圆锥式破碎机进行二次破碎。3)三级破碎：采用反击式破碎机以降低粗集料针片状含量。4)四级破碎：采用立柱式冲击破碎机对细集料整形,同时提高细集料的棱角性系数。经过以上过程可以在一定程度上改善原集料在生产破碎过程中出现的粗集料针片状含量超标,细集料棱角性差,含泥量过大等问题,从而改善沥青路面的功能性使用性能,保证沥青路面在使用过程中结构性能满足规定要求。

2 提高搅拌设备性能

2.1 间歇式搅拌设备的配置与其优缺点

沥青混合料搅拌设备在沥青路面施工的过程中扮演着重要的角色，是沥青路面施工的关键设备之一。沥青混合料搅拌设备从工艺流程分可分为连续式和间歇式搅拌设备两种类型。虽然市场上沥青混合料的搅拌设备类型较多，但总的来说，搅拌设备均应具有以下基本功能：1)集料的烘干、加热和温度的控制；2)各种规格的矿料、矿粉、沥青以及各种添料的计量控制；3)混合料的拌合；4)扬尘处理系统。由于各拌合设备结构与拌合工艺之间存在较大的差异，导致各设备在使用条件和适用范围存在很大差别。此处仅以笔者就业单位所使用间歇式搅拌设备为例分析如下。间歇式搅拌设备结构示意图见图1。

间歇式搅拌设备的结构特点使得混合料的级配能够得到保证；集料和矿料计量准确性有保障，混合料中矿料的级配稳定性有很大的提高；热料仓的骨料经过烘干筒处理，残余含水率小，计量更精确；搅拌设备采用双卧轴强制拌合，又结合了集料的级配特性及沥青含量的高低进行调整，拌合均匀性得到很好的保证；分别计量、分批次拌合的特点使得施工时混合料配合比的更换更为方便。

同时，作为现阶段施工最常用的沥青混合料搅拌设备，其结构复杂，成本高，零部件数量较多；塔式结构和大容积的热料仓使得设备高度增加；搅拌器的内衬板磨损后要更换。

2.2 提高间歇式沥青混合料搅拌设备性能

沥青混合料搅拌设备的工作能力由设备的性能直接决定，进而决定着公路的功能性使用性能与结构性能。为满足公路使用过程中的性能要求，首先规定标准工况为：环境温度20 ℃，冷料含水率5%，热料出料温度160 ℃。在这一标准工况下，搅拌设备需要达到以下几点性能要求：1)搅拌设备的搅拌生产量不低于其规定标准值的5%；2)搅拌设备在其所标定的生产率下，每吨的热骨料耗油应小于7 kg；3)筛分装置在其所标定的生产率下，筛分效率大于85%，混仓率小于15%；4)称量装置准确度：骨料秤误差0.5%，沥青秤误差0.5%；计量系统配料误差：粉料配料误差0.5%，骨料配料误差1.5%，沥青配料误差0.1%；5)热骨料的出料温度在采用温度自动控制时，宜控制在设定温度6 ℃之内；6)环境温度大于15 ℃，风力小于4级时，24 h降温6 ℃；7)环保的几点要求：烟囱的排尘浓度应为500 mg/Nm3；排出的烟尘黑度为格林曼Ⅰ级；室内噪声宜控制在70 dB(A)，环境噪声宜控制在80 dB(A)。

满足以上几点性能要求的拌合设备在沥青混合料拌合过程中，可以提高沥青混合料的拌合效率，改善混合料的拌合结果，从而为沥青路面的功能性使用性能提供支持，也将从过程中把握与控制路面最终的结构性能的要求。

3 防治交叉施工污染

当前社会,绿色环保作为时代主题已经在越来越多的领域指导着各方面的社会建设。作为基础建设领域的道路工程，应将绿色环保纳入施工环节考虑的首要问题。交叉污染作为施工过程中的常见问题，更应该将其作为施工过程中严格把控的关键一环，避免因污染导致出现常见路面病害。沥青路面的结构一般为多层连续体，层间污染会破坏路面的整体性和连续性，导致路面结构的早期破坏。因此，沥青路面施工过程中，防治交叉施工污染是至关重要的，各参建单位在交叉施工时应树立路面的“零污染”理念，加强对各自施工作业人员的防污染宣传教育，对施工班组进行详细的施工技术交底。

3.1 路缘石和纵向沟施工污染防治

1)路肩块、路缘石、中分带渗水沟、超高段纵向排水沟、边部排水沟应与路面基层同步施工，沥青路面结构层施工前已完工。2)路肩块、路缘石、中分带渗水沟、超高段纵向排水沟、边部排水沟若确因特殊情况未能在沥青路面结构层施工前完工，需要后续施工的，应紧靠施工作业面铺设横向不小于4 m宽、纵向不小于施工段落长度的防水土工布，混凝土、砂浆应采用集中拌制供应，砂浆到场后应采用移动式存放车集中存放。

3.2 机电施工污染防治

1)机电材料、设备等的外包装拆卸后，所有污染物应及时清除，不得滞留施工现场。2)路面结构层已完工段落的横向管线沟槽的混凝土回填施工，应在沟槽两侧铺设横向不小于4 m宽的防水土工布或彩条布，堆放混凝土前还应铺垫横向不小于4 m宽的铁皮板。

3.3 交通安全施工污染防治

1)施工车辆进入路面结构层已完工的段落前，应将车轮清理干净，防止泥土带入。2)路面结构层已完工段落的中央分隔带和边部波型梁护栏立柱，若需开挖浇筑混凝土基础，开挖前应紧靠施工作业面铺设不小于废方堆积面积1.5倍的防水土工布或彩条布，堆放混凝土前还应铺垫横向不小于4 m宽的铁皮板。若采用桩机打入波型梁护栏立柱，打入前应紧靠施工作业面铺设不小于2 m宽的彩条布。

交叉施工污染是当前施工过程中不被重视的环节之一，但是这一问题却影响着路面的功能性使用性能，进而影响沥青路面的结构性能。在施工过程中，通过对路缘石和纵向沟施工污染防治，机电施工污染防治，交通安全施工污染防治等常见污染进行防治，树立零污染施工，绿色环保施工的新理念，将极大改善后期沥青路面的功能性使用性能和结构性能，使其满足使用要求。

4 结语

施工设备的优化组合、施工工艺的精细化，固然是使高速公路沥青路面施工质量满足功能性使用性能的重要保证。但是也应该充分认识到，其辅助施工工艺，包括改善集料加工工艺、提高搅拌设备性能、防治交叉施工污染，也是把控高速公路沥青路面平整度、渗水系数、构造深度、车辙、摩擦系数等指标满足规范要求的基础保证，从而保证沥青路面的功能性使用性能和结构性能满足使用要求。

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The auxiliary construction technology to ensure the functional and performance of asphalt pavement

Zhou Xuan

(ZunyiGuizhouHighwayAdministration,Zunyi563000,China)

According to the characteristics of asphalt pavement, from the improvement of aggregate process, improvement of mixing equipment performance, prevention of cross construction pollution and other aspects, discussed the auxiliary construction process to ensure the functional and performance of asphalt pavement, make the asphalt pavement to gain surface flatten, driving comfort, wear-resistant and other requirements.

asphalt pavement, aggregate, mixing equipment, structural performance

1009-6825(2016)20-0134-03

2016-05-08

周 旋(1962- ),男,高级工程师

U416.217

A