1、MAC 瀝青混凝土路面上面層施工技術MAC （麥克）改性瀝青混混凝土路面上面層施工技術中鐵十四局集團第三工程有限公司劉軍克【摘 要】 在良好的設計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。本文結合萊新高速公路的施工實踐情況，簡要講述 MAC 改性瀝青混凝土上面層的施工技術?！娟P鍵詞】MAC 瀝青混凝土上面層施工技術1 工程概況：萊 （蕪） 至新 （泰） 高速公路是國道205 線高速公路的重要組成部分，它的建成將山東省路網主框“三縱三橫一環”中的南北方向貫通起來，形成了魯中地區與三縱三橫相互貫通的又一縱向快速通道

2、，在山東省公路網中處于重要地位，是山東省重點建設項目。我公司承建的第二合同段起自萊蕪市東南側王家港村的博萊高速公路終點，向南經野虎溝南、唐家宅北、呂家林南；之后沿九龍山東北側和葫蘆山水庫西南側，跨牟汶河，至鋼城區西、設鋼城互通式立交；在卞家泉跨磁萊鐵路和老205 國道至新泰，線路起迄樁號為K0+000-K9+406 ，全長 9.406 公里。本合同施工內容包括路基工程、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、防護工程、沿線設施和其它工程等。萊新公路設計為雙向四車道新建高速公路,設計車速100KM/h ， 設計荷載為汽超20 級，掛車

3、120，路面結構自上而下為：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厚二灰穩定級配碎石，20CM 厚二灰穩定穩定砂。2 MAC 改性瀝青特點MAC 改性瀝青技術是美國八十年代末的一項填補道路材料業空白的革新技術，十幾年的應用實踐證明MAC 改性瀝青具備有技術先進、性能質量優越可靠、經濟效益顯著的優秀品質。MAC 改性瀝青是一種化學改性瀝青，呈凝聚膠狀，不隨時間的流失而流動，改性后的瀝青與原基質瀝青相比，其粘度明顯增大，軟化點升高，感溫性減小

4、，抗老化能力增強，使用該瀝青可以在瀝青混合料處于熱狀態下，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，感溫性減小，可以不加纖維穩定而不析漏，在良好的設計和施工條件下瀝青路面耐久性和高溫穩定性明顯提高，是目前國際上優質改性瀝青之一。中美合資山東華瑞道路材料技術有限公司引進海瑞集團的專利技術，是目前國內唯一的一家生產MAC 改性瀝青的生產廠家，自 2000 年建成投產以來，短短幾年時間已在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，路網改造800 余公里，取得了良好的使用效果。3 配合比設計3.1 原材料3.1.1 碎石公路瀝青路面施工技術規范（ JT

5、J032-94）規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，集料應潔凈、干燥、無風化、無有害雜質，且具有一定硬度和強度；同時還應具有良好的顆粒形狀，并至少應有兩個以上的破碎面；抗滑表層粗集料應選擇硬質巖（玄武巖）。由于硬質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不小于4 級。 對于3 5mm 石屑部分由于含量較低，并且該部分對瀝青混合料形成嵌接結構有一定的作用，建議用硬質巖石屑（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生產的玄武巖 , 該玄武巖呈黑色，質地堅硬、潔凈、干燥、無風化、無有害雜質，摩氏度達7 7.5 級，斑狀結構, 石料經鱷式破碎機粗

6、軋，再通過錘式軋石機加工，然后經四級振動方孔篩篩析，形成四檔規格粒料（10-15mm、5-10mm、 3-5mm、 5-3mm），具有良好的顆粒形狀，硬度和強度及其粒徑規格和質量均符合公路瀝青路面施工技術規范（JTJ032-94）的規定，其檢測結果見下表（一），經篩分其粒徑規格見下表（二）。3.1.2 砂公路瀝青路面施工技術規范（ JTJ032-94）規定用于改性瀝青混合料面層的細集料宜采用人工砂，應潔凈、干燥、無風化、無有害雜質，有適當的顆粒組成，并與改性瀝青有良好的粘附性，使用天然砂做細集料時其含量不宜超過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、產河砂，其粒徑規格和質量均符合公路瀝青路面施工技術規范（JTJ032-94）的規定，其檢測結果見下表（一）,經篩分其粒徑規格見下表（二）。3.1.3 礦粉公路瀝青路面技術規范規定用于改性瀝青混合料面層的填料應潔凈、干燥，宜采用強基性巖石（石灰巖、巖漿巖）等增水性石料經磨細得到的礦粉，不宜使用混合料生產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%萊蕪磨細石灰巖礦粉與50%生石灰粉混合礦粉，其質量潔凈、干燥，符合 公路瀝青路面技術規范規定的技術要求，其檢測結果見下表（一）

8、經篩分其粒徑規格見下表（二）。（ 表一）3.1.4 MAC 改性瀝青根據山東省公路局的統一安排改性瀝青采用山東華瑞道路材料技術有限公司的AH-70MAC 改性瀝青, 施工過程中我們對每批次進場瀝青均進行抽樣檢驗試驗，其各項檢驗試驗指標如下表（表三）所示：（表三）3.2 配合比設計3.2.1 AK-13 級配范圍及設計技術參數。AK-13 結構礦料級配范圍（表四）及混合料設計參數（表五）見下表:（ 表四）3.2.2.1 礦料級配計算：在做出各礦料的篩分曲線后，根據施工規范利用計算機自動進行礦料級配的合成計算。根據規范要求的AK-13 上面層混合料顆粒級配范圍（見 表六），繪制各礦料的篩分曲線，根

9、據施工規范利用計算機自動進行礦料級配的合成計算。計算時要充分考慮有效利用材料，同時還要注重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理、公路局等專家的指導下， 針對萊新路上面層原材料的性質和施工機械、施工工藝等諸多因素，確定了礦料級配方案（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，檢驗高溫穩定性是否合格，最終確定目標配合比。對已確定的礦料級配組成，進行室內目標配合比試驗，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結果，對比各項試驗指標，最后確定最佳油石比。成型馬歇爾試驗結果詳見下表（表七）：（表七）根據以上實驗結果分析,確定上面層混合料目標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 生產配合比設計：確定目標配合比后，利用實際施工的拌和設備進行生產配合比設計。調節冷料倉的開口大小及皮帶輪轉速，對二次篩分后進入各熱料倉的材料取樣篩分，做馬歇爾試驗，確定各熱料倉的供料比例，反復調節冷料進料速度，以達到供料均衡，確定生產配合比。根據篩分結果，經過計算調整后確定各料倉的重量比

11、為4#倉（10-15）占12%， 3#倉（5-10）占 44%，2#倉（3-5）占 8%，1#倉（0-3）占34%，礦粉占2%，合成級配見下表（表八）：（表八）度、穩定度、流值和殘留穩定度等指標,試驗結果詳見下表（表九）：（表九）69.2%,最大密度為2.498g/cm3 。4 施工工藝4.1 施工準備在試驗段開工前14 天，進行混和料目標配合比設計，并調試生產配合比。 開工前 14 天鋪筑不少于200m 試驗路段，以確定混合料的穩定性及拌合、運輸、攤鋪、碾壓等階段各機械設備的配合和組合，并選定各層的攤鋪速度、松鋪厚度、壓路機組合及碾壓方式和遍數等數據，并將試驗結果報工程師批準。面層施工前需對

12、下承層按質量標準進行驗收，質量合格后方可進行該層施工。對局部污染的中面層，要認真清洗，并灑粘層油。根據計劃安排，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，各種材料進場前對其質量進行嚴格檢查，質量不合格不得使用。對工程用的各種施工機具設備進行檢查維修，確保路面工程連續均衡 順利進行。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過程全部自動控制，其步驟如下：向總控制室電腦輸入瀝青混合料級配資料，然后由輸送帶將各集料裝進相應的冷料倉，經初步計量后進入加熱滾筒加熱，自動控制加熱溫度，再篩

13、分各熱料倉，由控制室發出指令自動計量后進入拌合缸，同時自動加入經計量的瀝青，充分拌合后進入儲料倉，等待汽車裝運。拌合前先對瀝青加熱，加熱溫度190左右，并保證受熱均勻。在拌合機內及出廠的混合料溫度宜為160 -195。拌合的瀝青混合料應均勻一致，無花白料、無結團成塊或粗細料分離現象。試驗室至少每天上、下午各做一次瀝青砼的馬歇爾試驗，以檢測混合料的穩定度、流值、空隙率、密度、級配及油石比的指標波動是否滿足規范要求，以便及時調整。每批進場瀝青均應檢測針入度、穩定度、軟化點，其它各種材料也應及時進行檢驗。4.2.3 瀝青混合料的運輸：由于 MAC 改性瀝青混合料的施工溫度要求較高，運輸車必須加蓋篷布

14、或其它保溫材料，防止結合料表面結硬，并保證運至攤地點的瀝青混合料溫度不低于155。為確保攤鋪連續以及平整度大小符合技術規范要求，施工過程中根據運距和施工進度來調配運輸車輛，保證混合料及時運到攤鋪，并使攤鋪機前能保持不少于3 車混合料待卸，決不能出現攤鋪機等車的現象?，F場從拌和機往運輸車上放料時，每卸一斗挪動一下車位，以減少粗細料離析現象。4.2.4 瀝青混合料的攤鋪：MAC 瀝青混合料在攤鋪時應盡量連續不斷的施工，以減少攤鋪機和壓路機的停頓，應盡量減少橫縫，提高其面層平整度。為提高路面的平整度， 采用浮動移動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，用部分攤鋪機的后雪橇是

15、膠輪式結構，膠輪易粘附混合料細顆粒，影響平整度，所以攤鋪機后雪橇是膠輪式結構的必須改成鋼滑靴式結構。攤鋪速度應控制在2 米 /分鐘，做到緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，禁止隨意變換速度或中途停頓。攤鋪現場應設專人指揮卸料車輛，避免車輛與攤鋪機碰撞，卸料車不得主動與攤鋪機接觸，應停放在攤鋪機前20CM ， 由攤鋪機向前移動與之接觸，并推動車輛前進。改性瀝青MAC 混合料在高溫狀態下主要是靠粗集料的嵌擠作用，可適當提高夯錘振搗頻率，使剩余壓實系數減少，初壓的痕跡也極小，進而確保路面的最終平整度?；旌狭系臄備仠囟炔坏玫陀?55。4.2.5 瀝青混合料的碾壓：MAC 瀝青混合料的壓實工藝本著以下原則進行

16、：按照“緊跟、高溫、慢壓、高頻、低幅”碾壓十字方針進行碾壓，壓路機必須緊跟攤鋪機的后面，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，倒退時關閉振動，方向要逐漸地改變，不許擰著彎行走，對每一道碾壓起點或終點可稍微扭彎碾壓，消除碾壓接頭輪跡。決不允許在新鋪瀝青混合料上轉向、調頭、左右移動位置,突然剎車或停車休息。通過MAC 瀝青試驗段，確定的壓實工藝為初壓3遍 ,終壓 3遍，即 CC522 壓路機振動碾壓2遍 ,DD110 壓路機振動碾壓1 遍。振動頻率為35-50HZ，振幅為0.3-0.8mm。相臨碾壓帶應重疊10-20cm，壓

17、路機倒車時應停止振動，避免造成攤鋪層鼓包。終壓采用 DD110 壓路機靜壓1 遍， CC522壓路機靜壓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：路面接縫應采用橫向接平縫。前一次行程結束后，用切縫機切一橫線，在下一次行程前，在斷面上涂刷瀝青粘層，調整好熨平板高度，按松鋪系數預留壓實量，以便壓實到相同厚度。碾壓時先進行橫向碾壓，壓路機先在原壓實的路面上行走，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15-20cm，直至壓路機全進入新鋪層，充分將接縫壓實緊密，保證橫縫平順，然后進行縱向碾壓。4.3 施工注意事項及技術要求MAC

18、瀝青是一種化學改性瀝青，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，延長公路的壽命。與AH-70 基質瀝青相比，MAC 瀝青的粘度和軟化點顯著增加，MAC 瀝青的運輸儲存有一些與基質瀝青不同的要求，只有正確使用才能達到預期效果。4.3.1 運輸的技術要求MAC 瀝青在生產工廠裝車溫度必須保持在160以上，運到混合料拌合場的溫度不應低于140 ,運輸車輛須在24 小時內運到指定地點，并及時把瀝青泵送到瀝青儲存罐中。4.3.2 瀝青拌合場儲存的技術要求4.3.2.1 MAC 瀝青的儲存溫度應保持在150左右，若溫度低于所要求的儲存溫度，MAC 瀝青的粘度過大，從而導致瀝青

19、罐的油管路堵塞，最后只能停產修理。4.3.2.2 瀝青熱拌廠應盡量少儲存MAC 瀝青，做到隨進隨用，用時多存，不用時少存，存貯是不宜超過24h。4.3.2.3 當一天的施工任務完成后，應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存罐內，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 瀝青拌合廠儲存罐大部分為臥式，為保證MAC 改性瀝青的均勻性，應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 小時攪拌一次，攪拌時間每次20 分鐘。4.3.3 泵送的技術要求MAC 瀝青運輸、儲存溫度要求較高，當生產混合料時需要用瀝青泵送到混合料攪拌機中，由

20、于瀝青泵帶有過濾器易被某些物質堵塞過濾器網眼， 從而影響瀝青的泵送能力，建議使用網眼較大的過濾器（ 9.5mm 以上） ，同時加強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 試驗的技術要求4.3.4.1 在施工過程中所用的改性瀝青每車都必須檢驗。取樣一定要均勻，具有代表性。對每份試樣應加熱后一次澆滿所需的試模，不宜重復加熱使用。4.3.4.2 做軟化點試驗時，必須按試驗規程將試樣加熱至充分流到后，澆注試樣環，不允許使用其他方法填滿試樣環，否則試驗結果誤差很大。4.3.4.3 試驗澆模的溫度必須達到180以上，并且澆模和混合料的制備之前，必須充分攪拌均勻。4.3.4.4 做針入度試驗時，澆模后的樣品表面形成的氣泡，應及時用噴燈迅速掃過試驗表面，消除氣泡。4.3.5 瀝青混合料的拌制溫度必須嚴格控制，溫度下降不得超過140，拌和溫度的保證是施工的技術關鍵；4.3.6 瀝青混合料的存儲溫度個得低于160，并嚴禁使用鋁制罐儲存瀝青混合料：4.3.7 由于 MAC（ 麥克 ）瀝青的粘度較大、粘附力很強，瀝青混合料會粘在輪胎上，路面的平整度受到破壞。因此采用剛性壓路機碾壓工作，嚴禁使用輪胎式壓路機