PAC-13C,沥青路面施工质量控制研究
时间：2023-06-14 17:15:15 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
金少春
泉州市东海投资管理有限公司，福建 泉州 362000
泉州市柯石排洪渠生态绿廊工程（桂屿公园）位于柯石排洪渠道下游末端，东至规划支路，西至东海大街，南至沿海大通道，北邻纬五路，为城市道路所围合，面积约6.2 公顷。主要施工内容包括A、B 栈道钢箱梁桥、给排水工程、园林景观工程、照明工程和道路工程。其中4m 慢车道的路面结构层自下而上依次为：素土夯实，压实度要求≥93%；
180mm 厚碎石灌砂垫层；
220mm 厚多孔5%水泥石粉稳定层；
8mm 厚稀浆封层（ES-3），下铺乳化沥青粘层；
下面层采用50 厚大粒径透水沥青混凝土PAC-20C；
上面层采用40 厚红色大粒径透水PAC-13C 改性沥青混凝土。
2.1 高粘度SBS 改性沥青
PAC-13C 沥青混凝土因其骨架空隙结构需求，沥青应选用高粘度改性沥青［1］，将SBS 改性沥青与HVA 增粘剂以92 ∶8的比例混合形成高粘度改性沥青，从而为沥青混凝土提供足够的沥青膜厚度。高粘度改性沥青主要性能指标如下：针入度（100g,25℃,5s）为49.9，弹性恢复（25℃）为86，闪点为320℃，软化点(环球法）为95℃，布氏粘度（135℃）为3.8Pa・s，针入度指数为0.05，溶解度（三氯乙烯）为99.7%，动力粘度（60℃）为173328Pa・s，延度（10℃,5cm/min）为33.5cm，黏韧性为15.6N・m，相对密度为1.032t/m3，薄膜加热试验（5h，163℃）所得检测结果，针入度（25℃）为84，延度(5℃）为20cm，各项质量指标均满足技术规范要求。
2.2 粗集料
本工程粗集料采用粒径范围为4.75～16.0mm玄武岩，粒径为4.75～9.5mm标识为1#料，粒径为9.5～16.0mm标识为2#料，粗集料的主要性能指标如下：洛杉矶磨耗损失为9.3%，石料压碎值为10.2%，视密度为2.946t/m3，吸水率为0.85%，对沥青的黏附性（掺抗剥离剂后）为5 级，针片状颗粒（混合料）含量为3.1%，各项质量指标均满足技术规范要求。
2.3 细集料
技术规范要求细集料清洁无杂质、无风化。本工程细集料采用河砂，粒径为0～3mm，标识为3#料，河砂主要性能指标如下：坚固性为3.3%，含泥量为0.8%，砂当量为72.1%，表观相对密度为2.685t/m3，各项质量指标均满足技术规范要求。
2.4 矿粉
矿粉在PAC-13C 沥青混凝土中主要起改善集料与沥青的粘结性作用，要求矿粉干燥清洁，掺量通常为沥青混凝土总质量的5%～10%。本工程矿粉采用憎水性石灰岩矿粉，矿粉主要性能指标如下：塑性指数为3.3%，表观相对密度为2.689t/m3，含水量为0.2%，外观无团粒结块，亲水系数为0.7，粒度范围<0.075mm所占比例为89.8%，粒度范围<0.15mm所占比例为95.5%，粒度范围<0.6mm 所占比例为99.5%，各项质量指标均满足技术规范要求。
3.1 矿料级配配比的确定
结合各集料组成、加工工艺以及沥青混凝土排水降噪特性等情况，经过理论计算以及多次试验确定矿料级配配比为1#料∶2#料∶3#料∶矿粉=32 ∶50 ∶15 ∶3。
3.2 最佳油石比确定
根据以往PAC-13C 沥青混凝土配制经验结合慢车道所处地理位置和气候情况，油石比取值为4.8，并按照增减幅度为0.5%增减2 次形成5 组油石比制作沥青混合料，按照技术要求进行马歇尔试验和谢伦堡析漏试验［2］，对试验结果综合分析后得到本工程沥青混凝土的最佳油石比为4.8%。
3.3 沥青混凝土路用性能验证
根据确定的最佳油石比来配置PAC-13C 沥青混凝土，根据规范要求进行路用性能验证［3］。肯塔堡飞散试验实验结果为8.6%，残留稳定度实验结果为89.4%，谢伦堡析漏试验实验结果为0.21%，冻融劈裂强度比为88.5%，动稳定度实验结果为4980次/mm，渗水系数实验结果为1835ml/min，实验结果均满足设计及规范要求。
由于高粘度改性沥青对温度的要求较高，PAC-13C 沥青混凝土的施工温度严格按照如下标准进行控制：高粘度改性沥青的加热温度为170～180℃，集料及矿粉等矿料的加热温度为190～220℃，拌制后的沥青混合料的出料温度为175～185℃，沥青混凝土出料后温度降低≤10℃，沥青混合料抵达施工部位的温度要求≥170℃，沥青混合料摊铺时的温度要求≥165℃，双钢轮压路机初压时温度要求≥155℃，双钢轮压路机复压时温度要求≥135℃，胶轮压路机终压时温度要求≤80℃，沥青路面开放交通的温度要求≤50℃。沥青路面大面积施工之前，应进行试验段施工，本工程试验段长度为100m，对施工过程中的松铺系数、施工温度、碾压设备、碾压遍数及碾压速度等数据进行收集及分析，从而确定最佳的施工方案。试验段PAC-13C 沥青路面的施工温度实际控制值如下：高粘度改性沥青的加热平均温度为175℃，集料及矿粉等矿料的加热平均温度为210℃，采用间歇式拌合机，沥青混合料的拌和时间控制为50s，拌制后的沥青混合料的出料平均温度为179.6℃，运至施工现场平均温度为175.1℃，开始摊铺平均温度为170.5℃，初压平均温度为161.4℃，复压平均温度为140.8℃，终压平均温度为76.6℃，上述沥青路面的实际控制施工温度均满足技术规范要求。
采用自卸汽车来运输PAC-13C 沥青混凝土，汽车规格为40t，根据摊铺长度及运距配置5 辆自卸汽车。自卸汽车侧面与车顶应覆盖双层篷布，做好沥青混凝土的保温与防雨工作。安排专人采用热电偶数控温度计对沥青混凝土出厂和抵达施工现场的温度进行量测，并做好相关记录。
摊铺机的夯锤振级为4 级，摊铺机就位后，调整自动料位器，要求料斗内沥青混合料高度为10cm 左右。摊铺机熨平板应预热约45min，当熨平板的温度满足≥130℃施工要求后即可进行沥青混合料的摊铺作业。本工程沥青混凝土松铺系数为1.2，摊铺应连续、均匀和缓慢，摊铺速度为2.2m/min。摊铺过程中应安排质检员专人负责检查沥青路面的厚度和高程，沥青路面的厚度及平整度应满足设计要求。
沥青混凝土摊铺后应及时进行碾压施工，初压与复压均采用2 台双钢轮压路机进行静压，静压遍数分别为2 遍和4 遍，静压速度分别为3km/h和4km/h。终压采用1台胶轮压路机碾压2遍，碾压速度为5km/h。相邻碾压作业段重叠的轮迹宽度为1/3的轮宽。胶轮压路机为了防止黏料，应在轮胎上涂刷植物油。
PAC-13C 沥青混凝土施工完成后按照设计及规范要求现场进行测试，试验结果如下：压实度为98.7%～99.8%，满足≥98%的设计要求；
摆值为73～87，满足≥58 的技术要求；
渗透系数为1671～1859ml/min，满足＞900ml/min 的设计要求；
厚度为4.0～4.1mm，满足≥4.0mm 的设计要求；
平整度为0.42～0.58mm，满足≤0.8mm的设计要求；
试验结果均满足设计及技术规范要求。
