1、MAC 瀝青混凝土路面上面層施工技術(shù)MAC （麥克）改性瀝青混混凝土路面上面層施工技術(shù)中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司劉軍克【摘 要】 在良好的設(shè)計(jì)配合比和施工條件下，MAC 瀝青混合料具有良好的耐久性、抗磨性，它高溫不軟化，低溫抗開裂，能明顯提高路面抗車轍能力和使用壽命。本文結(jié)合萊新高速公路的施工實(shí)踐情況，簡(jiǎn)要講述 MAC 改性瀝青混凝土上面層的施工技術(shù)。【關(guān)鍵詞】MAC 瀝青混凝土上面層施工技術(shù)1 工程概況：萊 （蕪） 至新 （泰） 高速公路是國(guó)道205 線高速公路的重要組成部分，它的建成將山東省路網(wǎng)主框“三縱三橫一環(huán)”中的南北方向貫通起來，形成了魯中地區(qū)與三縱三橫相互貫通的又一縱向快速通道

2、，在山東省公路網(wǎng)中處于重要地位，是山東省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。我公司承建的第二合同段起自萊蕪市東南側(cè)王家港村的博萊高速公路終點(diǎn)，向南經(jīng)野虎溝南、唐家宅北、呂家林南；之后沿九龍山東北側(cè)和葫蘆山水庫(kù)西南側(cè)，跨牟汶河，至鋼城區(qū)西、設(shè)鋼城互通式立交；在卞家泉跨磁萊鐵路和老205 國(guó)道至新泰，線路起迄樁號(hào)為K0+000-K9+406 ，全長(zhǎng) 9.406 公里。本合同施工內(nèi)容包括路基工程、路面工程（包括主線K0+000-K18+422 段及鋼城互通立交路面工程）、橋梁工程、排水與涵洞工程、防護(hù)工程、沿線設(shè)施和其它工程等。萊新公路設(shè)計(jì)為雙向四車道新建高速公路,設(shè)計(jì)車速100KM/h ， 設(shè)計(jì)荷載為汽超20 級(jí)，掛車

3、120，路面結(jié)構(gòu)自上而下為：4CM 厚 MAC （麥克）改性瀝青混凝土抗化表層（AK-13 ）， 5CM 厚瀝青混凝土中面層（AC-20） ， 6CM 厚瀝青混凝土下面層（ AC-25） ， 3mm 乳化瀝青下封層，35CM厚二灰穩(wěn)定級(jí)配碎石，20CM 厚二灰穩(wěn)定穩(wěn)定砂。2 MAC 改性瀝青特點(diǎn)MAC 改性瀝青技術(shù)是美國(guó)八十年代末的一項(xiàng)填補(bǔ)道路材料業(yè)空白的革新技術(shù)，十幾年的應(yīng)用實(shí)踐證明MAC 改性瀝青具備有技術(shù)先進(jìn)、性能質(zhì)量?jī)?yōu)越可靠、經(jīng)濟(jì)效益顯著的優(yōu)秀品質(zhì)。MAC 改性瀝青是一種化學(xué)改性瀝青，呈凝聚膠狀，不隨時(shí)間的流失而流動(dòng)，改性后的瀝青與原基質(zhì)瀝青相比，其粘度明顯增大，軟化點(diǎn)升高，感溫性減小

4、，抗老化能力增強(qiáng)，使用該瀝青可以在瀝青混合料處于熱狀態(tài)下，仍然能給集料覆蓋以較厚的瀝青膜，抗老化和抗車轍能力增強(qiáng)，感溫性減小，可以不加纖維穩(wěn)定而不析漏，在良好的設(shè)計(jì)和施工條件下瀝青路面耐久性和高溫穩(wěn)定性明顯提高，是目前國(guó)際上優(yōu)質(zhì)改性瀝青之一。中美合資山東華瑞道路材料技術(shù)有限公司引進(jìn)海瑞集團(tuán)的專利技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)唯一的一家生產(chǎn)MAC 改性瀝青的生產(chǎn)廠家，自 2000 年建成投產(chǎn)以來，短短幾年時(shí)間已在54條公路上使用MAC 改性瀝青16萬余噸，鋪筑高速公路上面層750 余公里，路網(wǎng)改造800 余公里，取得了良好的使用效果。3 配合比設(shè)計(jì)3.1 原材料3.1.1 碎石公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JT

5、J032-94）規(guī)定用于改性瀝青混合料面層的粗集料，宜采用碎石或碎礫石，集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，且具有一定硬度和強(qiáng)度；同時(shí)還應(yīng)具有良好的顆粒形狀，并至少應(yīng)有兩個(gè)以上的破碎面；抗滑表層粗集料應(yīng)選擇硬質(zhì)巖（玄武巖）。由于硬質(zhì)巖石與瀝青的粘接力存在著較大差異，粗集料與瀝青的粘附性應(yīng)不小于4 級(jí)。 對(duì)于3 5mm 石屑部分由于含量較低，并且該部分對(duì)瀝青混合料形成嵌接結(jié)構(gòu)有一定的作用，建議用硬質(zhì)巖石屑（玄武巖）。萊新高速公路上我們用于上面層的碎石均選用萊蕪碎石場(chǎng)生產(chǎn)的玄武巖 , 該玄武巖呈黑色，質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，摩氏度達(dá)7 7.5 級(jí)，斑狀結(jié)構(gòu), 石料經(jīng)鱷式破碎機(jī)粗

6、軋，再通過錘式軋石機(jī)加工，然后經(jīng)四級(jí)振動(dòng)方孔篩篩析，形成四檔規(guī)格粒料（10-15mm、5-10mm、 3-5mm、 5-3mm），具有良好的顆粒形狀，硬度和強(qiáng)度及其粒徑規(guī)格和質(zhì)量均符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTJ032-94）的規(guī)定，其檢測(cè)結(jié)果見下表（一），經(jīng)篩分其粒徑規(guī)格見下表（二）。3.1.2 砂公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JTJ032-94）規(guī)定用于改性瀝青混合料面層的細(xì)集料宜采用人工砂，應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，有適當(dāng)?shù)念w粒組成，并與改性瀝青有良好的粘附性，使用天然砂做細(xì)集料時(shí)其含量不宜超過20，也可用0-3mm 的石屑粉代替天然砂。萊新高速公路上我們用于上面層的砂選用萊蕪

7、產(chǎn)河砂，其粒徑規(guī)格和質(zhì)量均符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTJ032-94）的規(guī)定，其檢測(cè)結(jié)果見下表（一）,經(jīng)篩分其粒徑規(guī)格見下表（二）。3.1.3 礦粉公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范規(guī)定用于改性瀝青混合料面層的填料應(yīng)潔凈、干燥，宜采用強(qiáng)基性巖石（石灰?guī)r、巖漿巖）等增水性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，不宜使用混合料生產(chǎn)中干法除塵的回收粉；為增加骨料與瀝青的粘附性可采用水泥、消石灰粉做填料，但其用量不宜超過礦料總量的2%。在萊新高速公路上我們用于MAC 改性瀝青混合料上面層的礦粉采用50%萊蕪磨細(xì)石灰?guī)r礦粉與50%生石灰粉混合礦粉，其質(zhì)量潔凈、干燥，符合 公路瀝青路面技術(shù)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求，其檢測(cè)結(jié)果見下表（一）

8、經(jīng)篩分其粒徑規(guī)格見下表（二）。（ 表一）3.1.4 MAC 改性瀝青根據(jù)山東省公路局的統(tǒng)一安排改性瀝青采用山東華瑞道路材料技術(shù)有限公司的AH-70MAC 改性瀝青, 施工過程中我們對(duì)每批次進(jìn)場(chǎng)瀝青均進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)試驗(yàn)，其各項(xiàng)檢驗(yàn)試驗(yàn)指標(biāo)如下表（表三）所示：（表三）3.2 配合比設(shè)計(jì)3.2.1 AK-13 級(jí)配范圍及設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)。AK-13 結(jié)構(gòu)礦料級(jí)配范圍（表四）及混合料設(shè)計(jì)參數(shù)（表五）見下表:（ 表四）3.2.2.1 礦料級(jí)配計(jì)算：在做出各礦料的篩分曲線后，根據(jù)施工規(guī)范利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行礦料級(jí)配的合成計(jì)算。根據(jù)規(guī)范要求的AK-13 上面層混合料顆粒級(jí)配范圍（見 表六），繪制各礦料的篩分曲線，根

9、據(jù)施工規(guī)范利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行礦料級(jí)配的合成計(jì)算。計(jì)算時(shí)要充分考慮有效利用材料，同時(shí)還要注重4.75Imm、 2.36mm、 0.075mm 三種篩孔通過率，使之盡量接近要求范圍的中值并且圓順、少折角。在山東省交通科研所及監(jiān)理、公路局等專家的指導(dǎo)下， 針對(duì)萊新路上面層原材料的性質(zhì)和施工機(jī)械、施工工藝等諸多因素，確定了礦料級(jí)配方案（見表六）。（表六）10-15mm： 5-10mm：砂：石粉：礦粉26：35： 16 ：20：33.2.2.2 最佳油出比的確定：要以此油石比重新成型馬歇爾試件，檢驗(yàn)高溫穩(wěn)定性是否合格，最終確定目標(biāo)配合比。對(duì)已確定的礦料級(jí)配組成，進(jìn)行室內(nèi)目標(biāo)配合比試驗(yàn)，以油石比3.5%、

10、 4.0、 4.5、 5.0、 5.5制作馬歇爾試件，通過成型馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)，最后確定最佳油石比。成型馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果詳見下表（表七）：（表七）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,確定上面層混合料目標(biāo)配合比最佳油石比為5.0%,空隙率為5.0%,飽和度為69.8%,最大密度為2.496g/cm3。3.2.3 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)：確定目標(biāo)配合比后，利用實(shí)際施工的拌和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)。調(diào)節(jié)冷料倉(cāng)的開口大小及皮帶輪轉(zhuǎn)速，對(duì)二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的材料取樣篩分，做馬歇爾試驗(yàn)，確定各熱料倉(cāng)的供料比例，反復(fù)調(diào)節(jié)冷料進(jìn)料速度，以達(dá)到供料均衡，確定生產(chǎn)配合比。根據(jù)篩分結(jié)果，經(jīng)過計(jì)算調(diào)整后確定各料倉(cāng)的重量比

11、為4#倉(cāng)（10-15）占12%， 3#倉(cāng)（5-10）占 44%，2#倉(cāng)（3-5）占 8%，1#倉(cāng)（0-3）占34%，礦粉占2%，合成級(jí)配見下表（表八）：（表八）度、穩(wěn)定度、流值和殘留穩(wěn)定度等指標(biāo),試驗(yàn)結(jié)果詳見下表（表九）：（表九）69.2%,最大密度為2.498g/cm3 。4 施工工藝4.1 施工準(zhǔn)備在試驗(yàn)段開工前14 天，進(jìn)行混和料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，并調(diào)試生產(chǎn)配合比。 開工前 14 天鋪筑不少于200m 試驗(yàn)路段，以確定混合料的穩(wěn)定性及拌合、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等階段各機(jī)械設(shè)備的配合和組合，并選定各層的攤鋪速度、松鋪厚度、壓路機(jī)組合及碾壓方式和遍數(shù)等數(shù)據(jù)，并將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)工程師批準(zhǔn)。面層施工前需對(duì)

12、下承層按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，質(zhì)量合格后方可進(jìn)行該層施工。對(duì)局部污染的中面層，要認(rèn)真清洗，并灑粘層油。根據(jù)計(jì)劃安排，備足碎石（含面層施工用玄武巖碎石）、河砂、石屑、石粉、礦粉、瀝青等材料，各種材料進(jìn)場(chǎng)前對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，質(zhì)量不合格不得使用。對(duì)工程用的各種施工機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢查維修，確保路面工程連續(xù)均衡 順利進(jìn)行。4.2 施工工藝流程4.2.1 工藝流程圖（見圖1）（ 圖 1 ） 施工工藝流程4.2.2 瀝青混合料的拌合：瀝青混凝土拌和站生產(chǎn)過程全部自動(dòng)控制，其步驟如下：向總控制室電腦輸入瀝青混合料級(jí)配資料，然后由輸送帶將各集料裝進(jìn)相應(yīng)的冷料倉(cāng)，經(jīng)初步計(jì)量后進(jìn)入加熱滾筒加熱，自動(dòng)控制加熱溫度，再篩

13、分各熱料倉(cāng)，由控制室發(fā)出指令自動(dòng)計(jì)量后進(jìn)入拌合缸，同時(shí)自動(dòng)加入經(jīng)計(jì)量的瀝青，充分拌合后進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng)，等待汽車裝運(yùn)。拌合前先對(duì)瀝青加熱，加熱溫度190左右，并保證受熱均勻。在拌合機(jī)內(nèi)及出廠的混合料溫度宜為160 -195。拌合的瀝青混合料應(yīng)均勻一致，無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊或粗細(xì)料分離現(xiàn)象。試驗(yàn)室至少每天上、下午各做一次瀝青砼的馬歇爾試驗(yàn)，以檢測(cè)混合料的穩(wěn)定度、流值、空隙率、密度、級(jí)配及油石比的指標(biāo)波動(dòng)是否滿足規(guī)范要求，以便及時(shí)調(diào)整。每批進(jìn)場(chǎng)瀝青均應(yīng)檢測(cè)針入度、穩(wěn)定度、軟化點(diǎn)，其它各種材料也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)。4.2.3 瀝青混合料的運(yùn)輸：由于 MAC 改性瀝青混合料的施工溫度要求較高，運(yùn)輸車必須加蓋篷布

14、或其它保溫材料，防止結(jié)合料表面結(jié)硬，并保證運(yùn)至攤地點(diǎn)的瀝青混合料溫度不低于155。為確保攤鋪連續(xù)以及平整度大小符合技術(shù)規(guī)范要求，施工過程中根據(jù)運(yùn)距和施工進(jìn)度來調(diào)配運(yùn)輸車輛，保證混合料及時(shí)運(yùn)到攤鋪，并使攤鋪機(jī)前能保持不少于3 車混合料待卸，決不能出現(xiàn)攤鋪機(jī)等車的現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)從拌和機(jī)往運(yùn)輸車上放料時(shí)，每卸一斗挪動(dòng)一下車位，以減少粗細(xì)料離析現(xiàn)象。4.2.4 瀝青混合料的攤鋪：MAC 瀝青混合料在攤鋪時(shí)應(yīng)盡量連續(xù)不斷的施工，以減少攤鋪機(jī)和壓路機(jī)的停頓，應(yīng)盡量減少橫縫，提高其面層平整度。為提高路面的平整度， 采用浮動(dòng)移動(dòng)式均衡梁攤鋪厚度控制方式。由于 MAC 瀝青粘度較大，粘附力強(qiáng)，用部分?jǐn)備仚C(jī)的后雪橇是

15、膠輪式結(jié)構(gòu)，膠輪易粘附混合料細(xì)顆粒，影響平整度，所以攤鋪機(jī)后雪橇是膠輪式結(jié)構(gòu)的必須改成鋼滑靴式結(jié)構(gòu)。攤鋪速度應(yīng)控制在2 米 /分鐘，做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備仯闺S意變換速度或中途停頓。攤鋪現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)專人指揮卸料車輛，避免車輛與攤鋪機(jī)碰撞，卸料車不得主動(dòng)與攤鋪機(jī)接觸，應(yīng)停放在攤鋪機(jī)前20CM ， 由攤鋪機(jī)向前移動(dòng)與之接觸，并推動(dòng)車輛前進(jìn)。改性瀝青MAC 混合料在高溫狀態(tài)下主要是靠粗集料的嵌擠作用，可適當(dāng)提高夯錘振搗頻率，使剩余壓實(shí)系數(shù)減少，初壓的痕跡也極小，進(jìn)而確保路面的最終平整度。混合料的攤鋪溫度不得低于155。4.2.5 瀝青混合料的碾壓：MAC 瀝青混合料的壓實(shí)工藝本著以下原則進(jìn)行

16、：按照“緊跟、高溫、慢壓、高頻、低幅”碾壓十字方針進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)必須緊跟攤鋪機(jī)的后面，只有在高溫條件下碾壓才能取得更好的效果，碾壓溫度范圍是130 150，其最終碾壓溫度不低于120。碾壓速度均衡，倒退時(shí)關(guān)閉振動(dòng)，方向要逐漸地改變，不許擰著彎行走，對(duì)每一道碾壓起點(diǎn)或終點(diǎn)可稍微扭彎碾壓，消除碾壓接頭輪跡。決不允許在新鋪瀝青混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動(dòng)位置,突然剎車或停車休息。通過MAC 瀝青試驗(yàn)段，確定的壓實(shí)工藝為初壓3遍 ,終壓 3遍，即 CC522 壓路機(jī)振動(dòng)碾壓2遍 ,DD110 壓路機(jī)振動(dòng)碾壓1 遍。振動(dòng)頻率為35-50HZ，振幅為0.3-0.8mm。相臨碾壓帶應(yīng)重疊10-20cm，壓

17、路機(jī)倒車時(shí)應(yīng)停止振動(dòng)，避免造成攤鋪層鼓包。終壓采用 DD110 壓路機(jī)靜壓1 遍， CC522壓路機(jī)靜壓2遍，碾壓速度控制在4km/h-6km/h ，碾壓完畢路面要無輪跡。4.2.6 接縫處理：路面接縫應(yīng)采用橫向接平縫。前一次行程結(jié)束后，用切縫機(jī)切一橫線，在下一次行程前，在斷面上涂刷瀝青粘層，調(diào)整好熨平板高度，按松鋪系數(shù)預(yù)留壓實(shí)量，以便壓實(shí)到相同厚度。碾壓時(shí)先進(jìn)行橫向碾壓，壓路機(jī)先在原壓實(shí)的路面上行走，伸入新鋪路面的寬度為10-15cm，然后每壓一遍向新鋪混合料移動(dòng)15-20cm，直至壓路機(jī)全進(jìn)入新鋪層，充分將接縫壓實(shí)緊密，保證橫縫平順，然后進(jìn)行縱向碾壓。4.3 施工注意事項(xiàng)及技術(shù)要求MAC

18、瀝青是一種化學(xué)改性瀝青，正確使用可以顯著提高瀝青面層的抗車轍性能，增加耐久性，增加抗老化能力，延長(zhǎng)公路的壽命。與AH-70 基質(zhì)瀝青相比，MAC 瀝青的粘度和軟化點(diǎn)顯著增加，MAC 瀝青的運(yùn)輸儲(chǔ)存有一些與基質(zhì)瀝青不同的要求，只有正確使用才能達(dá)到預(yù)期效果。4.3.1 運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)要求MAC 瀝青在生產(chǎn)工廠裝車溫度必須保持在160以上，運(yùn)到混合料拌合場(chǎng)的溫度不應(yīng)低于140 ,運(yùn)輸車輛須在24 小時(shí)內(nèi)運(yùn)到指定地點(diǎn)，并及時(shí)把瀝青泵送到瀝青儲(chǔ)存罐中。4.3.2 瀝青拌合場(chǎng)儲(chǔ)存的技術(shù)要求4.3.2.1 MAC 瀝青的儲(chǔ)存溫度應(yīng)保持在150左右，若溫度低于所要求的儲(chǔ)存溫度，MAC 瀝青的粘度過大，從而導(dǎo)致瀝青

19、罐的油管路堵塞，最后只能停產(chǎn)修理。4.3.2.2 瀝青熱拌廠應(yīng)盡量少儲(chǔ)存MAC 瀝青，做到隨進(jìn)隨用，用時(shí)多存，不用時(shí)少存，存貯是不宜超過24h。4.3.2.3 當(dāng)一天的施工任務(wù)完成后，應(yīng)盡量用完罐中的瀝青，或者給瀝青罐加滿瀝青，或把剩余的少量瀝青抽到其它儲(chǔ)存罐內(nèi)，以減少瀝青與空氣接觸的表面積，從而防止瀝青老化。4.3.2.4 瀝青拌合廠儲(chǔ)存罐大部分為臥式，為保證MAC 改性瀝青的均勻性，應(yīng)在貯存罐頂部安裝攪拌器，或用貯存罐中自帶攪拌器，攪拌器每3 小時(shí)攪拌一次，攪拌時(shí)間每次20 分鐘。4.3.3 泵送的技術(shù)要求MAC 瀝青運(yùn)輸、儲(chǔ)存溫度要求較高，當(dāng)生產(chǎn)混合料時(shí)需要用瀝青泵送到混合料攪拌機(jī)中，由

20、于瀝青泵帶有過濾器易被某些物質(zhì)堵塞過濾器網(wǎng)眼， 從而影響瀝青的泵送能力，建議使用網(wǎng)眼較大的過濾器（ 9.5mm 以上） ，同時(shí)加強(qiáng)瀝青管線的保溫措施，以防止管線中的MAC 瀝青溫度降低堵塞管線。4.3.4 試驗(yàn)的技術(shù)要求4.3.4.1 在施工過程中所用的改性瀝青每車都必須檢驗(yàn)。取樣一定要均勻，具有代表性。對(duì)每份試樣應(yīng)加熱后一次澆滿所需的試模，不宜重復(fù)加熱使用。4.3.4.2 做軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)，必須按試驗(yàn)規(guī)程將試樣加熱至充分流到后，澆注試樣環(huán)，不允許使用其他方法填滿試樣環(huán)，否則試驗(yàn)結(jié)果誤差很大。4.3.4.3 試驗(yàn)澆模的溫度必須達(dá)到180以上，并且澆模和混合料的制備之前，必須充分?jǐn)嚢杈鶆颉?.3.4.4 做針入度試驗(yàn)時(shí)，澆模后的樣品表面形成的氣泡，應(yīng)及時(shí)用噴燈迅速掃過試驗(yàn)表面，消除氣泡。4.3.5 瀝青混合料的拌制溫度必須嚴(yán)格控制，溫度下降不得超過140，拌和溫度的保證是施工的技術(shù)關(guān)鍵；4.3.6 瀝青混合料的存儲(chǔ)溫度個(gè)得低于160，并嚴(yán)禁使用鋁制罐儲(chǔ)存瀝青混合料：4.3.7 由于 MAC（ 麥克 ）瀝青的粘度較大、粘附力很強(qiáng)，瀝青混合料會(huì)粘在輪胎上，路面的平整度受到破壞。因此采用剛性壓路機(jī)碾壓工作，嚴(yán)禁使用輪胎式壓路機(jī)