吕兴建

0 引言

G6 京藏高速公路白兰段于2002 年建成通车，已经服役16 年，目前路面坑槽、纵横向裂缝、龟网裂等病害呈大面积增长趋势，路面强度衰减严重，为有效提升G6 京藏高速公路白兰段路况质量，减少道路安全隐患，2018 年在该路段实施养护维修工程。然而，在铺筑沥青路面下面层ATB-25 混合料碾压完毕后，局部出现了成片泛黄现象，这一现象引起了工程参与各方的高度重视，局部泛黄的部位会不会影响上下面层之间的粘结力，成为参与各方共同讨论的问题。本文是笔者从热拌沥青ATB-25 混合料的组成材料分析、混合料配合比分析、混合料铺筑质量分析、钻芯取样分析四个方面进行分析，提出了一些看法，以期在其它公路施工中有所参考。

1 混合料组成材料分析

1.1 沥青材料

G6 京藏高速公路养护维修工程施工图设计中路面工程的结构类型为：5 cm 厚高性能改性沥青混凝土（Sup-13）+10cm 厚密级配改性沥青稳定碎石（ATB-25）。采用的胶结料是SBS 类（I-B）改性沥青，经参与各方见证，现场检测人员取样进行室内试验，获得沥青样品的技术指标为：针入度（25℃，100 g，5 s）92（0.1 mm）、延度（5℃，5 cm/min）50 cm、软化点53.5℃、弹性恢复（25℃）84%、贮存稳定性48 h 软化点差2.0℃、RTFOT 后残留物（质量变化-0.08%、25℃针入度比59%、5℃延度32 cm）。从以上数据可知，该沥青样品所检测的指标均符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中相关要求。

1.2 沥青与粗集料粘附性

图1 集料浸煮后照片

该养护维修工程中使用的粗细集料都是白银当地盛产的一种结构致密、压缩强度很大、耐久性甚高的玄武岩，属于基性火山岩，在当地很多工程项目上广泛使用。检测人员在拌合站料场选取不同规格且具有代表性的碎石材料样品，进行粘附性试验，一般粒径大于13.2 mm 的集料应用水煮法进行试验，而粒径小于13.2 mm 的集料则采用水浸法试验。取浸煮后集料进行评估，集料表面沥青膜少许被水所移动，厚度不均匀，剥离面积百分率小于10%。经综合评定沥青与粗集料粘附性等级为4级（如图1），符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中有关要求。

1.3 集料的压碎值

将具有代表性样品的碎石材料过筛，选取粒径在9.5mm～13.2mm 的碎石样品进行压碎值试验，3 次平行试验压碎值指标分别为11.2%、10.6%、12.9%。以上检测数据与甘肃省公路养护技术研究院检测所得数值一致，同时也与施工单位的自检记录类似。因此，本工程中所使用的粗集料压碎值指标是符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中有关要求的。

2 混合料配合比分析

2.1 混合料配合比设计

现行沥青混合料配合比设计方法，是通过室内马歇尔试验得到毛体积密度、空隙率、沥青饱和度、间隙率、稳定度及流值等指标，以沥青用量为横坐标，以毛体积密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值，矿料间隙率为纵坐标绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线综合确定的。本工程中根据ATB-25 型的矿料级配范围，采用碎石（10-15）mm、碎石（5-10）mm、机制砂（石屑）、填料（矿粉）4 种规格的集料，按照现行JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》规定的方法进行检验，各项指标合格。

在原材料和配合比一定的情况下，沥青混合料的马歇尔稳定度与试件的密实度成正比例关系，也与空隙率密切相关，室内成型马歇尔试件密度大小，很大程度上取决于击实次数（击实功）的多少和击实温度的高低，当室内试验击实次数越多，击实功越大，试件越容易被压密。而实际现场施工中的压实功则取决于压路机的吨位、碾压遍数和压实机械的组合情况，近年来，随着压实机械的更新发展，大吨位的压路机被应用于施工中，加上娴熟的施工工艺，路面压实功远远大于室内击实功。

另外，由于沥青材料自身特点，通常情况下，温度越高，其粘滞力越低，抗塑性变形的能力越差，在外力的作用下，试件越容易被压密。而实际施工中，碾压温度也很难和室内试验温度取得一致，尤其是边角等地方摊铺需人工填补，会很大程度影响压实温度。压实功和压实温度与室内击实功和击实温度不能做到相一致，现场施工可能形成超碾压。

2.2 混合料性能指标

从施工现场摊铺机布料器处和拌和站出料口分别取出代表性混合料试样①、试样②进行各项指标检测，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中操作步骤，击实成型做马歇尔试验的方法进行试验。其各项指标为：试样①（试样②）马歇尔试件空隙率5.1%（5.5%）、沥青饱和度65.2%（64.7%）、矿料间隙率13.3% （13.5%）、稳定度16.2KN（15.8KN）流值3.3mm（3.1mm）。通过分析以上指标，不难看出试样②的性能比试样①略有下降，但相差不是很大，各项性能指标符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中有关要求。

3 混合料铺筑质量分析

3.1 混合料摊铺温度

由于本工程项目拌和站距离摊铺现场较近，平均运距3 km，运料车覆盖棚布保温，基本不存在混合料运输过程中温度损失过大问题，通常混合料运抵摊铺现场温度在140～160℃之间，摊铺前由技术人员和监理员共同检查混合料温度，满足温度120～150℃的要求时，才可以进行摊铺作业。所以，在混合料的摊铺过程中温度控制是符合有关要求的。

3.2 混合料离析控制

混合料拌和机向运料车上装料时，指挥驾驶人员多次挪动汽车位置，平衡装料，以减少混合料离析。摊铺机在作业中始终缓慢、匀速、连续不间断地摊铺，无随意变换速度或中途停顿现象，摊铺速度基本控制在1～3 m/min 的范围内。摊铺机布料槽中的混合料保持不少于螺旋布料器2／3 高度进行作业，配备专人随时检查摊铺质量，出现离析现象时，及时采取人工补撒适量的混合料予以补救。

3.3 混合料碾压温度及遍数

摊铺现场配备了3 台双轮双振压路机和3 台胶轮压路机，碾压组合方式为先由胶轮压路机碾压，再由双轮双振压路机进行碾压。混合料初压温度基本控制在120℃～140℃之间，碾压遍数为1～2 遍；复压温度一般控制在100℃～120℃之间，碾压遍数为，4～6 遍；终压温度始终控制在80℃以上，碾压遍数为1～2遍。综合分析，碾压温度及遍数的控制能满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中有关要求。

4 钻芯取样分析

沥青路面下面层碾压完毕后，现场技术人员在下面层严重的部位标记位置，选择出5 处以上具有代表性泛黄的部位，待上面层铺筑完毕（24 小时后）对标记位置进行钻芯取样分析。

现场对标记的5 处位置进行钻芯取样，上、下面层芯样，5 个芯样上面层与下面层衔接处连接紧密，且无明显缝迹，芯样表面平整密实，粗细集料分布均匀。将取出的芯样进行检测，其压实度、空隙率、沥青饱和度、间隙率、稳定度及流值均符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计文件中有关要求。

5 研究结论

G6 京藏高速公路养护维修工程新铺沥青路面下面层碾压完毕后泛黄问题，只要在摊铺上面层前，粘层油撒布均匀，不漏洒，上面层达到规定的碾压遍数，不影响上下面层的黏结。造成下面层路面部分泛黄的可能性原因有：

（1）原材料自身没有问题，在拌和过程中，由于沥青混合料温度过高，油料往下渗透，集料没有被沥青包裹完全，碾压完毕后出现泛黄现象。

（2）胶轮压路机在碾压过程中轮胎带走（粘走）了一部分集料表面沥青，而涂在胶轮压路机轮胎上的植物油黏在了沥青路面表面集料上，以至于出现泛黄现象。

（3）压路机碾压时局部混合料温度偏低，为达到压实效果而进行超碾压，造成局部沥青路面下面层泛黄。