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1、南京机场高速公路沥青路面面层的施工韩 以 谦【东南大学南京210018】摘要：本文详细介绍了南京新机场高速公路沥青路面面层混凝土原材料质量、配合比设计、混合料拌和、摊铺、碾压等工序，列出了沥青面层质量检测结果，并对施工中有关问题进行了论述。关键词：高速公路沥青路面面层施工1概况南京机场高速公路北起南京绕城公路，南至南京禄口国际机场，全长28.756km，是连接南京与机场的专用公路，双幅四车道，设计行车速度120km/h。全线设四处互通式立交，三处收费站，除收费广场为水泥混凝土路面外，主线与匝道均为沥青混凝土路面。主线路面结构为：20cm石灰、粉煤灰土底基层，34cm石灰、粉煤灰、碎石基层，6c
2、mAC-25型沥青混凝土下面层，6cmAC-25沥青混凝土中面层，4.5cmAC-16B沥青混凝土上面层；匝道的路面结构为：20cm石灰、粉煤灰土底基层，40cm石灰、粉煤灰、碎石基层，6cmAC-25沥青混凝土中面层，4cmAC-16B沥青混凝土上面层。主线与匝道上硬路肩的路面结构与行车道、超车道相同。全线沥青混凝土面层由两个单位施工，北段0K16K由江苏省交通工程总公司实施，南段16K至终点由无锡市公路处承担。沥青面层施工严格按交通部行业标准公路沥青路面施工技术规范(JTJ032-94)规定进行，为适应机场高速公路争创精品在总结现有国内高速公路沥青面层施工经验的基础上，编制了南京新机场高速
3、公路沥青路面施工指导意见和南京新机场高速公路沥青路面上面层施工指导意见，使沥青面层施工更具有操作性，并对沥青路面上面层施工质量提出了较高标准。沥青路面面层质量与其他各单位工程一样，经检测，达到优质工程标准。专家评议认为，南京机场高速公路工程总体水平是国内领先，国际先进，代表了目前我国高速公路建设的新水平。本文详细介绍了机场高速公路沥青面层施工方法，并对施工中一些问题进行论述与探讨。2原材料质量控制选用合格且优质的原材料，对生产沥青面层用沥青混合料的质量十分关键，是确保沥青面层达到优质工程标准的主要技术措施。2.1粗集料粒径大于2.36mm的矿料称粗集料。沥青中、下面层沥青混合料粗集料为13cm
4、石灰岩碎石和0.51.0cm石灰岩碎石，北段中、下面层用粗集料来自南京的汤山，南段中、下面层用粗集料产自南京的高淳；上面层沥青混合料用粗集料为玄武岩碎石，1号料(1913.2mm)、2号料(13.24.75mm)和3号料(4.752.36mm)，北段用玄武岩粗集料产自句容天王，南段用玄武岩碎石产生句容磨盘。粗集料质量检验结果见表1。2.2细集料粒径2.360.075mm之间的矿料称为细集料。中、下面层沥青混凝土用细集料有石屑和江砂，石屑产地与粗集料相同，江砂均产自安徽无湖；上面层沥青混凝土用细集料有4号玄武岩石屑和江砂，石屑产地与粗集料相同。细集料质量检验结果见表2。检验结果表明，石屑含泥量(
5、0.075mm颗粒)远大于规范标准不超过3%的限制，这些粉粒中除泥土成分外，尚有部分石粉。由于混合料中石屑用量较少，同时在矿料加热时，粉粒被除尘设备吸出，拌和楼回收矿粉全部弃掉(包括下、中、上面层混合料)，不再使用，故该石屑仍然使用。经检验沥青混合料的残留稳定度符合规定。粗集料质量检验结果表1检验项目标准中、下面层混合料上面层混合料备注北段南段北段南段石料压碎值(%)2822.621.5015.013.4洛杉矶磨耗损失(%)30视密度(g/cm3)2.52.732.722.9772.978吸水率(%)20.40.51.00.73对沥青粘附性4级4级4级4级4级坚固性(%)12细长扁平颗粒含量(
6、%)1511.812.07.655.3泥土含量(0.075mm)%11.31.50.470.45软石含量(%)上面层石料磨光值(BPN)424948细集料质量检验结果表2中、下面层上面层北段南段北段南段石屑含泥量(%)6.318.40.950.90砂含泥量(%)0.60.81.751.63细度模数2.422.082.422.082.3填料混合料中粒径小于0.075mm的矿料称为填料。填料采用水泥厂生产石灰岩石粉，省交通工程总公司施工的北段，路面面层沥青混凝土用填料系南京大连山水泥厂生产，无锡市公路处施工的南段路面面层沥青混凝土用填料系溧阳水泥厂生产。填料由散装水泥车运至拌和厂卸入拌和楼的矿粉仓
7、中。填料质量检验结果见表3。填料质量检验结果表3技术指标技术标准北段南段视密度(g/cm3)不小于2.502.6852.700粘度范围(%)0.6mm1001001000.15mm901001001000.075mm7510093.794.5亲水系数10.780.792.4沥青沥青面层的上、中、下三层沥青混合料均为新加坡进口ESSOAH-70石油沥青。散装石油沥青由油船运至镇江大港，经油库用保温沥青车送至拌和厂，卸入沥青加热槽内。保温运输车内沥青温度约100C，以便于用沥青泵装卸。沥青质量检验结果见表4。沥青质量检验结果表4标号AH-70检测结果针入度(25C，100g，5s)0.1mm608
8、064.6延度(5cm/min,15C)cm100150软化点(环球法)C445449.0闪点(coc)C230292含蜡量(蒸馏法)%21.986密度(15C)(g/cm3)实测1.039溶解度(三氯乙烯)%99.099.7薄膜加热试验163C5h质量损失%0.80.19针入度比%5589.8延度(5cm/min，15C)cm701503沥青混合料配合比设计根据设计，机场高速公路路面面层三层结构采用热拌沥青混凝土混合料铺筑，混合料的配合比按热拌沥青混合料的配合比设计方法进行。热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准如表5。对于上面层和中面层的沥青混凝土还应通过车辙试验机对抗车辙能力检验，在温度60C
9、、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验的动稳度，不应小于800次/min。热拌沥青混合料的配合比设计遵照下列步骤进行：3.1目标配合比设计阶段(1)确定各矿料的组成。分别用各施工段实际使用的矿料进行筛分，用计算机(中心试验室)或图解(施工单位)计算各矿料的用量，使合成的矿料级配符合表6的范围。本计算应反复进行几次，使合成矿料级配曲线基本上与要求级配范围中值线相重合，直至满意为止。(2)确定沥青的最佳油石比。用以上计算确定的矿料组成和表6推荐油石比范围，按0.5%间隔变化，取5个不同的油石比，用实验室的小型拌和楼与矿质混合料拌和成沥青混合料，按表5规定的击实次数成型马歇尔试件，成型温度130C5C
10、，按部标准公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-93)规定的方法，测定试件的密度，并计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标进行体积组成分析；进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质。热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准表5技术指标技术标准试件击实次数(次)两面各75次稳定度(kN)上、中面层7.5下面层 5.0流值(0.1mm)2050空隙率(%)上、中面层36下面层 48沥青饱和度(%)上、中面层7085下面层 6075残留稳定度(%)上、中面层75下面层 70以油石比为横坐标，以测定的密度、稳定度、空隙率、流值、饱和度各项指标为纵坐标，分别将试验结果点入图中，连成圆
11、滑曲线。从图中求取相对密度最大值的油石比a1，相应于稳定度最大值的油石比a2，相应于规定空隙率范围中值的油石比a3，按下式求取三者的平均值作为最佳沥青油石比的初始值OAC1。OAC1=(a1+a2+a3)/3求出各项指标均符合表5沥青混合料技术标准的油石比范围OACminOACmax，按下式求取中值OAC2。OAC2=(OACmin+OACmax)/2如果最佳油石比初始值OAC1在OACmin与OACmax之间，则认为设计是合理的，取OAC1和OAC2的均值OAC为最佳油石比值；如果OAC1偏出OACmin和OACmax范围，应调整级配，重新进行配合比设计，直到各项指标均能符合要求为止。沥青混
12、凝土矿料级配通过率范围表6层次类型方孔筛尺寸(mm)上面层中面层下面层AC-16BAC-25AC-2531.510010026.5951009010019.01007590658516.0901006280527013.27090537342629.55070436332524.753050325220402.362237254213301.18162818329230.6122313256160.38188184120.15613513380.075483725油石比(%)4.06.03.55.53.05.0以最佳油石比OAC用实验室小型拌和机制备两组沥青混合料马歇尔试件，检验残留稳定度，符
13、合表5规定时，以上目标配合比即可作为生产配合比设计的依据。如残留稳定度不符合规定，重新选择原材料进行上述配合比设计。(3)目标配合比设计中几点说明。试件密度测定：下面层AC-25型沥青混凝土用蜡封法，中面层AC-25型沥青混凝土和上面层AC-16B沥青混凝土用水中重法；计算试件理论密度时，粗集料采用表观密度(视密度)与表干密度(饱和面干密度)的平均值。每组马歇尔试件(同一个油石比)均制备6个。每组测定结果某个数据与平均值之差大于标准差k倍时，该测定值应予舍弃，以其测定值的平均值作为试验结果。为慎重，各面层混凝土目标配合比设计分别由指挥部中心试验室、东南大学和施工单位分别进行，最后由指挥部结合三家结果综合确定。实践表明，三家设计结果是十分相近的。(4)三层面层沥青混凝土混合料目标配合比汇总于表7，试验结果列于表8。路面面层
