劉志清

保利長大工程有限公司，廣東 廣州 511430

1 工程概況

某項(xiàng)目起于梅州市城北鎮(zhèn)上村，與長深高速公路銜接后，開始向西布線，至育豪設(shè)大坪互通立交連接G206、X020，沿途設(shè)長田互通連接G206、X039，再經(jīng)長田徑、超南至平遠(yuǎn)縣城南，在興田村附近設(shè)田興互通，與濟(jì)廣高速公路相接。

2 直投式高模量瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

按照目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、試拌試鋪驗(yàn)證3個(gè)階段有序操作，得到具體的混合料配合比，包含最佳瀝青用量、礦料級配等關(guān)鍵的參數(shù)，作為正式施工的材料取用依據(jù)。室內(nèi)試驗(yàn)部分只針對目標(biāo)配合比階段進(jìn)行研究。根據(jù)高模量瀝青混合料的性能要求，在設(shè)計(jì)時(shí)其級配采用的是密集配，具體級配類型及范圍按照設(shè)計(jì)文件和相關(guān)材料技術(shù)要求進(jìn)行。

2.1 組織馬歇爾試驗(yàn)

在工程設(shè)計(jì)級配范圍內(nèi)取3組配比，基于所掌握的信息生成各自的設(shè)計(jì)級配曲線，3處曲線分別在該級配范圍的上方、中值及下方。為了保證級配的合理性，要求設(shè)計(jì)合成級配具有平順性，即不可出現(xiàn)過多的鋸齒形交錯(cuò)現(xiàn)象，且需重點(diǎn)關(guān)注0.3～0.6mm，該區(qū)間內(nèi)不可形成“駝峰”。經(jīng)過多次細(xì)微的調(diào)整后，若仍無法滿足要求，則更換材料設(shè)計(jì)，再組織分析，直至得到滿足要求的結(jié)果為止[1]。

在初擬的3組礦料級配的基礎(chǔ)上，挑選5組不同的瀝青用量予以拌和，分別制得各自的馬歇爾試件，經(jīng)過測定后得到關(guān)鍵的力學(xué)性能指標(biāo)（馬歇爾穩(wěn)定度、流值等）以及體積指標(biāo)（VV、VMA等），與馬歇爾設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確定適合各層位、不同瀝青、不同石料的最優(yōu)配合比以及最佳瀝青用量。高模量瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 高模量瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程圖

2.2 GTM設(shè)計(jì)方法

以GTM設(shè)計(jì)方法的基本思路為引導(dǎo)，初擬3組不同的礦料級配，選定5組瀝青用量，按照各自的要求拌和混合料，通過旋轉(zhuǎn)壓實(shí)計(jì)算VV、VMA和VFA等體積指標(biāo)，以及GSI、GSF等力學(xué)指標(biāo)，與GTM設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，確定適合各層位不同瀝青、不同石料的最優(yōu)配合比及和最佳瀝青用量。

在經(jīng)過馬歇爾設(shè)計(jì)和GTM設(shè)計(jì)后，對比分析各瀝青混合料的性能，除此之外，對各配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)，目的在于確定最具可行性的配合比，再進(jìn)一步得到各類材料的類型、礦料級配、標(biāo)準(zhǔn)配合比及瀝青用量。

3 直投式高模量改性瀝青混凝土施工工藝

3.1 生產(chǎn)配合比

以目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果為參考，組織生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，并安排試拌試鋪檢驗(yàn)，驗(yàn)證高模量瀝青混合料的工程性能。在確定生產(chǎn)配合比時(shí)，小于0.075mm的細(xì)粉含量需用水洗法測定，參照目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)流程，按照相同的流程完成配合比設(shè)計(jì)工作。為了減少試驗(yàn)工作量，礦料級配與瀝青用量應(yīng)與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)相近。結(jié)合梅平高速鋪設(shè)5km試驗(yàn)路段，確定具體的施工依據(jù)，包含混合料生產(chǎn)方法、攤鋪及碾壓施工工藝、各道工序的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)以及具體方法。

3.2 施工溫度

在較高的溫度下施工高模量瀝青混凝土路面，且需具體至各節(jié)點(diǎn)中，分別對具體的溫度予以控制，形成相應(yīng)的溫度約束規(guī)定，便于指導(dǎo)直投式高模量改性技術(shù)在其他工程中的應(yīng)用[2]。瀝青混合料的溫度測定是一項(xiàng)重要的工作，可根據(jù)測溫?cái)?shù)據(jù)對混合料的狀態(tài)做出判斷。在測定時(shí)，可采用插入式數(shù)顯溫度計(jì)。不同場景的測溫方法有所不同，若測定運(yùn)料車內(nèi)混合料的溫度，則需在車廂板側(cè)板的下方開設(shè)小孔，測量時(shí)插入深度至少達(dá)到15cm，以保證測量結(jié)果的可靠性；在碾壓階段測定溫度時(shí)，則將路面輔助溫度計(jì)測針插入攤鋪層內(nèi)部，得到具體的溫度數(shù)據(jù)。

3.3 混合料的拌制

合理規(guī)劃拌和場的位置以及范圍，完善基礎(chǔ)設(shè)施配套；根據(jù)混合料生產(chǎn)要求，設(shè)定冷倉、熱料倉的數(shù)量；明確混合料生產(chǎn)的關(guān)鍵參數(shù)，包含拌和時(shí)間、溫度控制要求等。對于直投式高模量改性瀝青混合料，需經(jīng)過試驗(yàn)后確定具體的拌和時(shí)間，基本要求是瀝青和外摻劑可均勻裹覆集料，否則該拌和時(shí)間不滿足要求。

3.4 混合料的攤鋪

參照實(shí)際情況確定合適的攤鋪速度。根據(jù)混合料的工程性能組織試鋪，確定合適的松鋪系數(shù)。

3.5 混合料的碾壓

（1）通過試鋪試拌，確定直投式高模量改性瀝青混凝土的壓實(shí)層最大厚度。（2）適配合適規(guī)格的壓路機(jī)，明確壓路機(jī)的組合方式以及各碾壓階段（初壓、復(fù)壓、終壓）的作業(yè)流程，保證碾壓效果。遇氣溫偏低、風(fēng)力等級較高等特殊天氣時(shí)，適當(dāng)增加壓路機(jī)的數(shù)量。（3）明確壓路機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，包含碾壓遍數(shù)、運(yùn)行速度、重疊輪輻等。（4）明確初壓、復(fù)壓后路面應(yīng)滿足的平整度、壓實(shí)度等技術(shù)要求，確定終壓的方式及時(shí)間等。（5）確定路面接縫施工和開放交通的時(shí)間。

4 直投式高模量改性瀝青混凝土路面性能監(jiān)測方案

4.1 路面破損狀況檢測

為了直觀地評價(jià)直投式高模量改性瀝青混凝土的應(yīng)用效果，對梅平高速試驗(yàn)路段及其對比路段進(jìn)行路面破損狀況長期跟蹤觀測，明確路面病害的具體類型、分布位置、程度以及不良影響等[3]。采用多功能道路檢測車對梅平高速直投式高模量改性瀝青混凝土路段的路面破損狀況進(jìn)行檢測，并分車道進(jìn)行病害統(tǒng)計(jì)和評價(jià)。

4.2 路面平整度、車轍檢測

為了評價(jià)直投式高模量改性瀝青混凝土路面的行車舒適性，考慮平整度和車轍指標(biāo)兩個(gè)方面，圍繞梅平高速試驗(yàn)路段及其對比路段做跟蹤觀測，掌握其隨時(shí)間和交通量的衰減情況，評價(jià)直投式高模量改性瀝青混凝土的長期使用效果。采用多功能道路檢測車對梅平高速試驗(yàn)路段進(jìn)行全線路面平整度、車轍狀況檢測，并分車道進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和評價(jià)。

4.3 路面抗滑性能檢測

（1）適配SCRIM橫向力系數(shù)測試車，由其參與檢測工作，該裝置有序運(yùn)行，每20m生成一個(gè)SFC值。分車道進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和評價(jià)。（2）采用鋪砂儀對路面構(gòu)造深度進(jìn)行檢測，每200m測試一處。

4.4 路面滲水狀況檢測

（1）采用標(biāo)準(zhǔn)滲水儀對試驗(yàn)路段及對比路段的慢車道進(jìn)行路面滲水系數(shù)測試，每200m測試一處（每處3點(diǎn)）。（2）在路面有水的情況下（雨后），采用自主研發(fā)的路面滲水快速檢測系統(tǒng)（紅外熱成像快速測試車）對道路全斷面的滲水均勻性進(jìn)行跟蹤觀測。綜合標(biāo)準(zhǔn)滲水儀和滲水快速檢測系統(tǒng)的測試結(jié)果，確定路面滲水狀況及均勻性狀況。

4.5 路面壓實(shí)度檢測

壓實(shí)度可表征路面的密實(shí)狀況，該值越高，則表明路面的密實(shí)狀態(tài)越好。對梅平高速直投式高模量改性瀝青混凝土路段及其對比路段壓實(shí)度狀況進(jìn)行跟蹤觀測，評價(jià)直投式高模量改性瀝青路面的壓實(shí)度變化情況。

4.6 路面結(jié)構(gòu)溫濕度狀況

（1）采用紅外熱成像快速測試車和手持式紅外熱像儀相結(jié)合的方法，對路表全斷面的溫度進(jìn)行檢測，確定路表實(shí)際溫度及路表溫度的均勻性。（2）在路面鉆取瀝青層芯樣，打孔并植入溫度傳感器，后放回鉆芯位置并用乳化瀝青灌實(shí)；雨量、風(fēng)速、氣溫等測試裝置安裝于中分帶位置。

5 結(jié)束語

此次直投式高模量瀝青混凝土試驗(yàn)檢查了生產(chǎn)配合比適用性、碾壓工藝合理性，驗(yàn)證了混合料、實(shí)體工程質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求的符合性，表明微調(diào)后的生產(chǎn)配合比能較好地滿足施工要求，碾壓工藝滿足路面壓實(shí)要求。