1、埃塞 AK97 公路沥青双表处施工及质量控制宋茂兴 龚明辉摘 要 沥青双表处路面采用强基薄面的设计原则，路面厚度仅 2cm 左右，主要起防水及抗磨耗作用。其施工工序多，且工序衔接紧密， 质量控制点多。本文根据埃塞 AK97 公路双表处施工实践，从原材料 质量、基层施工、沥青及石屑撒布、碾 压、施工缝的处理、路面养护等方面简要介绍了沥青双表处的施工工艺、施工方法及质量控制措施，为类似工程施工提供参考。关键词 AK97 公路 沥青双表处 路面基层 沥青洒布 石屑撒布 质量控制1 工程概况埃塞 AK97 公路项目位于埃塞俄比亚西北部，起点为 Assosa 市，终点至 Kurmuk 镇，全长 96.6
2、7km，是该国与苏丹进行进出口贸易的重要通道。公路行车道城镇段宽度为14m，乡村段为 7m，两侧路肩宽 1.5m。主要工程量：土石方开挖 159.6 万 m3，土石方填筑 236.7 万 m3，路基铺筑 24.3 万 m3，透层油喷洒 81.1 万 L，路面双表处治 69.5 万m2。2 沥青双表处施工2.1 双表处路面简介沥青表面处治是由沥青和石屑材料铺筑的一种薄层防水层，是一种简单、经济、高效的表面处治方式，适合于中等或轻交通道路的面层处理。根据交通车流量大小可分为单表处、双表处与多层表处，单层式厚度 1.01.5cm，双层式厚度 1.52.5cm，三层式厚度 2.53.0cm。由于表处面
3、层很薄，其主要作用是抵抗路面行车的磨耗和增强路面的防水性，提高路面平整度，改善行车条件。2.2 双表处施工工艺流程双表处施工工艺流程为：基层清扫 洒透层沥青 洒布第一层沥青 撒布第一层石屑 碾压 洒布第二层沥青 撒布第二层石屑 碾压 养护。2.3 双表处施工方法及质量控制2.3.1 材料准备材料准备主要为沥青和石屑的准备。保证表处路面施工质量的关键在于保证表处路面与基层之间的锁结性能及路面沥青与石屑材料之间的粘结性。因此，石屑必须有足够的强度且表面清洁，沥青的动粘滞度等技术指标必须满足规范要求。（1）沥青本项目所使用的沥青有三种：即透层油 MC-30、粘结层油 RC-70、稀释沥青 MC-30
4、00。粘结层油 RC-70 是一种快凝液化沥青，70 表示沥青在 60时的动粘滞度最小值为70mm2/s。这种沥青主要用在与结构物表面间的粘层。MC-30 是比较常用的中凝沥青，多用作透层油。MC-3000 是一种特殊的稀释沥青，含有有机溶剂，动粘滞度大，用于表处的施工，但价格昂贵。MC-3000 稀释沥青在我局施工的公路项目中尚属首次应用，为节约成本，经与工程师协商并征得批准，采用煤油与 AC80/100 沥青胶配制获得 MC-30 透层油和 MC-3000 稀释沥青，大大降低了材料成本。施工前，选择合格的供应商供货，并事先运至现场储存待用。材料进场后，与工程师共同取样送往指定试验室进行检测
5、，RC-70 沥青质量控制按照快凝沥青分级规范表（AASHTO M81）标准执行。MC-30、MC-3000 沥青配比由工程师指定的试验室试验确定，其技术指标须符合中凝沥青规范表（AASHTO M82）中的要求。沥青技术指标见表 1。表 1 沥青试验标准和技术指标表规范要求（指标）检验项目 试验标准RC 70 MC 30 MC 30001. 运动粘滞度 60，mm 2/s2. 闪点3. 最大含水量，%4. 至 190之蒸馏液量至 225之蒸馏液量至 260之蒸馏液量 至 315之蒸馏液量至 360蒸馏残余量，%5. 蒸馏残余沥青绝对粘度值 60，pa.s6. 蒸 馏 残 余 沥 青 延 展 性
6、 25 ， 5 /min， 7. 蒸馏残余沥青于四氯化炭中之溶解度，%AASHTO T201AASHTO T79AASHTO T55AASHTO T78AASHTO T202AASHTO T51AASHTO T4470140-0.210507085556024010099.03060 380.2- 25407075935 03012010099.030006000 660.2- 151575 803012010099.0沥青现场配制方法是：从沥青脱桶机卸料口把沥青加到洒布车里，然后用可计量的加油枪直接加入相应比例的煤油。为了保证配制后的液体沥青质量，应注意以下几点：配制时沥青温度不得超过 14
7、0；沥青洒布车尽可能停放在一个较为平整的场地上，减小沥青的计量误差；煤油按照规定比例加入后，需开动洒布车储油罐的内部搅拌系统，使沥青与煤油充分拌和至少 45min。（2）石屑本项目双表处施工第一层石屑的公称粒径为 19mm，第二层石屑的公称粒径为9.5mm，石屑由专设的加工厂生产。用于双表处的石屑，其质量要求相对于普通骨料在针片状含量、坚固性、抗磨耗、级配要求等技术指标上更为严格，其具体要求见表 2、表 3。表 2 沥青双表处所用石屑（集料）试验指标表试验指标 试验标准 指标要求级配（Gradation） AASHITO T 27 见表 3洛杉矶磨耗值(LAA) AASHTO T 96 30%
8、片状颗粒含量(F.Index) BS812 Part 105-1990 25%（19mm） 30%（9.5mm）集料压碎值(ACV) BS812：Part110:1990. 25%百分之十细料值(TFV) BS812：Part111:1990. 110kN湿干比（TFV） 同上 75%骨料坚固性（SOUNDNESS） AASHTO104-99 12%表 3 沥青双表处所用石屑（集料）级配要求表过筛率（%）标称粒径(mm)筛孔(mm) 等级(Grade)19 9.526.5 10019 8510013.2 030 1009.5 05 851006.7 030 *4.75等级 1&205 *等级
9、3 除等级 1&2 外*050 *010等级 1 0.5 0.5等级 2 1.5 1.50.425等级 3 N/A 2.0等级 1 N/A N/A等级 2 0.5 0.50.075等级 3 N/A 1.5石屑质量控制的重点，恰恰是现场施工质量控制容易忽视之处：其一是石粉含量过大；其二是级配不合理。石粉含量大，从技术指标上讲不符合级配要求中0.075mm含量要求，从工程质量上看，石粉含量的增加大大降低了石屑与沥青间的粘结力，缩短路面的使用年限。因此，石屑含粉量超过规定，工程师会拒绝使用。本项目使用的石屑由承包商自行生产，分析石粉含量超标的原因有三：一是破碎站为干法生产，毛料潮湿造成石粉分离困难；
10、二是各成品料堆的设置顺序没有考虑当地风向的影响，石粉通过风力漂移混入成品石屑料堆；三是集料运输过程中的跌落摩擦而产生部分石粉。根据现场实际情况，从经济角度出发，主要采取以下措施控制石屑的含粉量：根据风向调整各成品料堆的设置；在干旱季节进行生产备料，以利于破碎料充分筛分使石粉分离。另外，在料源选取上，以选用坚硬、耐磨性好的母岩作为破碎原料。对于集料的级配，主要采取跟班取样，及时更换筛网及调整筛网孔径进行控制。2.3.2 路面基层准备及其质量控制本项目的路面基层设计采用级配碎石基层，表处施工前，将路面基层清扫干净，使基层矿料大部分外露，并保持干燥，以保证后续工序透层油的施工质量。对于有坑槽、不平整
11、的路段必须进行修补和整平，对于局部强度不足的部位，还应作补强处理。“强基薄面”是表处路面设计的一个重要原则，只有基层强度高、平整度好，才能保证表处面层的平整度、耐磨性达到设计要求。为此，在级配碎石基层的施工中，我们采取了以下施工措施：（1）严格控制基层压实度。压实度的控制除了碾压参数之外，重点控制基层材料的级配和塑性指数。首先是严格控制超径颗粒的含量。因为大颗粒会影响其周围的压实度，日后形成凹陷，影响路面平整度。其次，对塑性指数和小于 0.075mm 细料的含量应取低值，以保证路基的稳定性，否则易导致翻浆，影响基层与表处面层之间的粘结力。在细料过多或塑性指数过大的情况下，还会造成基层表面致密，
12、不利于透层油MC-30 的渗入。（2）控制基层平整度。基层平整度的控制一是要防止集料的分离，二是要采取合理的施工程序。主要采取以下措施：基层料在料场加水焖料，并在上料前进行预拌；混合料上料后及时摊铺，采用平地机先由中间向两边、再由两边往中间进行整平作业，在坡度较大的弧线段，加密高程控制桩；在含水量达到要求时及时碾压。2.3.3 沥青洒布及其质量控制沥青洒布包括透层油及表处第一层、第二层的沥青洒布。沥青洒布质量控制的关键是沥青洒布率及洒布的均匀性。沥青洒布率依据规范和经验公式计算初步选取，经过现场试验效果调整确定。本项目的沥青洒布率为：透层 0.8L/m2，双表第一层 1.5 L/m2，双表第二
13、层 1.2 L/m2。沥青的洒布是通过沥青洒布车进行的，选择合适的洒布车是保证洒布均匀性的第一步。洒布车采购前即派专业人员进行考察比选，确定采购意向后，充分了解设备性能并学习操作知识，在进行正式洒布施工前，必须完成操作技能培训及试验段的施工。洒布过程中的质量控制重点是避免出现空白或沥青集聚现象，以免日后表处石屑产生松散、拥包或堆积等病害。根据试验段确定的单位面积沥青洒布量调整洒布车档位及油泵档位，保证洒布车匀速行驶。若洒布后出现空白或缺边现象，应及时进行人工补洒，如有沥青聚集则人工刮除。沥青洒布温度及洒布时机也是必须注意的问题。沥青喷洒温度控制按规范要求进行，MC-30 透层油喷洒温度 456
14、0，MC-3000 表处沥青喷洒温度 135155，加热温度超过 160时会造成沥青老化而降低耐久性，应予废弃。透层油洒布时机的选择是基层施工表面稍干后洒布，表面不能过于湿润或干燥，否则应晾晒或少量洒水后并晾干。沥青洒布后严禁车辆及行人通过。2.3.4 石屑撒布及其质量控制石屑撒布与沥青洒布一样，都是通过洒布车进行，其质量控制的重点是撒布率和撒布的均匀性。埃塞国家公路局标准技术规范规定的撒布率为：集料（19mm）撒布率为 0.014m3/m2，集料（9.5mm）撒布率为 0.006 m3/m2。根据实际情况看，上述撒布率是适宜的，过大的撒布率不仅会造成石屑的浪费，而且会导致石屑颗粒叠加而产生压
15、碎、脱落现象，影响路面的成型效果。实践经验表明，熟练的撒布车操作手一般都可按规定的撒布率进行撒布，而且均匀性亦能满足要求。但有两种情况必须进行处理，一是撒布质量不高，局部石屑呈多层分布，需进行人工清除或人工用扫帚扫匀，如表面已粘结，可用扫地机进行清扫；二是局部撒布量不够或者没有石屑覆盖，必须在沥青硬化前进行人工补撒。2.3.5 路面碾压路面初始碾压采用轮胎压路机。石屑撒布后，立即从路边向中心进行碾压 34 遍，每次轮迹重叠 30cm 左右。随后，终碾采用 8t 光面钢轮压路机静碾两遍。碾压时控制压路机行驶速度不大于 2km/h。为了使石屑分布更为均匀，初碾后采用清扫机清扫路面，压路机紧随清扫机
16、进行终碾。采用钢轮碾碾压时，应观察石屑有无破碎情况，如果石屑压碎现象严重，应停止用钢轮压路机碾压，增加胶轮碾碾压遍数完成最终碾压。2.3.6 施工缝搭接措施施工缝包括路面分幅施工形成的纵缝和分段施工形成的横缝。接缝质量的好坏，对路面外观质量有非常大的影响。施工规范要求先施工段的周边要预留至少 10cm 宽不能撒布集料，在进行后段施工时预留的 10cm 宽度要再次洒布沥青，以保证搭接。纵缝位于路面中心线处，预留的 10cm 宽度虽重复洒布沥青，但由于车轮碾压较少，不会出现溢油现象。但横缝则不然，经行车重复碾压，横缝溢油成为必然。因此，在施工中取消横缝处的预留区，在横缝处铺设宽度约 1m 左右的牛
17、皮纸或铁皮，以此确保起喷点和喷洒终点处的整齐、整洁。此外，横缝处的石屑撒布应尽量均匀，避免凸凹不平。纵缝施工时应注意的是，后施工的半幅沥青洒布范围严格控制住预留区以内，避免撒布在已完成的另半幅上，否则会造成接缝处的重复洒布，使接缝处形成一条凸起的小埂，影响平整度。如果存在这种现象应人工清除。若接缝处预留区内未布满沥青，出现空白处由专人补洒。2.3.7 路面养护及开放交通本工程双表处粘结料采用 MC-3000 稀释沥青，动粘滞度大，表处第一层施工完毕需养护 10 天才能进行表处第二层的施工。因此，双表处施工期间要封闭交通，待双表处第二层施工完成且至少养护 48h 后才能开放交通。在开放交通后的
18、3 天内，应限制行车速度不超过 40km/h，并摆设路椎引导行车路线，尽量使整个路面得到均匀碾压。路面的后期养护对双表处的最终质量影响很大，养护的重点，一方面是及时清扫路面松散脱落的石屑，避免造成已嵌固石屑的挤压破碎、松动，有利于平整稳固路面的形成；二是对局部泛油、石屑脱落等缺陷进行及时处理，避免缺陷范围进一步扩大。3 结语沥青双表处路面厚度仅 2cm 左右，但施工工序多，且各工序衔接紧密，施工质量控制点多，精细、严密的施工组织对路面的施工质量有着决定性的影响。必须从原材料质量控制开始，把质量控制贯穿于整个施工过程中，把影响施工质量的“人、机、料、法、环”五大因素落实到每道工序上，做到全员参与、全过程控制，才能最终形成质量优良的沥青双表处路面。
