本人有幸参与非洲地区的援建项目，在南部非洲工作四载有余，参与援建了多条非洲国家安哥拉的的公路网和市政道路的修复新建工作。主要包括罗安达至洛比托公路修复工程（战后修复，497.5公里），纳米贝公路工程（包括纳米贝至通布洼段、本地亚哑巴至卢西拉段、卢班戈至本地哑巴段，总长107公里），巴隆博至甘达公路工程（总长116.7公里），安哥拉石油公司农业示范园区道路及排水工程（总长9.7公里）及松贝市、安博因市的市政道路等其他工程。在以上工程中，较大部分路面结构采用热拌沥青混合料路面，部分采用双层表处路面，以上两种路面结构形式通过实践运用，均取得了较好的效果，其中热拌沥青混合料路面技术在安哥拉的应用已经有相当成熟的经验，也得了较好的实践成果。
下面本人就根据热拌沥青混凝土路面在南部非洲国家安哥拉成功实践的工程案例，从热拌沥青路面的原材料、设计和生产、施工控制三个方面分析一下热拌沥青路面在南部非洲地区应用的重难点。
一．热拌沥青混合料的原材料
热拌沥青混合料的原材料包括：沥青、粗集料、细集料、填料，外加剂等。
1.沥青
道路石油沥青标号分为30、50、70、90、110、130号和160号7种，号数越大针入度越大，软化点越低，粘度越低。沥青标号的选用主要根据当地气候、交通条件、路面类型、公路等级和施工方法等确定，当然还应该考虑当地的资源情况和成本。根据南部非洲的气候条件和交通状况，应该选用50#、70#沥青。我公司在南部非洲的施工过程中，所运用的沥青有以下几种：1.当地产的80/100号石油沥青、天然沥青，南非产50#、60#、70#沥青，哥伦比亚产沥青等进口沥青。其中因南部非洲属于热带，所以进口沥青50# - 70#在较适合，但价格稍高，本地产80#、100#沥青针入度过大，软化点偏低，不宜直接应用于沥青混合料中，需做改性处理，但可用于透层油、粘层油施工中。我公司多采用购买部分50#沥青与当地产80#沥青掺配或者选用掺入橡胶轮胎粉的改性处理的方法提高当地产沥青的路用性能。也取得了良好效果。
2.粗集料（路用碎石）
根据国内规范，沥青路面对使用的石料的质量要求比较严格，石料的质量包括两个方面：一是碎石的资源特性，即力学强度、耐久性、化学稳定性、表面特性等。二是加工特性，主要包括颗粒尺寸与级配、形状、颗粒组成的一致性、洁净度及0.075mm一下颗粒含量等。
我国规范对沥青混合料用粗集料质量技术要求见下表：
.png)
我公司在南部非洲采用自产路用碎石，碎石破碎筛分设备为国内采购的三级破碎设备，破碎比大，适宜生产各种规格的碎石。整套设备采用半固定式，既节约了安装时间。同时拆卸搬迁也方便。碎石场的选址很关键，主要影响因素有：离施工工地的距离远近，碎石的开采难易程度，石料的本身路用性能如何等，根据我公司开采破碎经验，南部非洲碎石开采资源丰富，在碎石能够满足路用性能的前提下可就近设场开采，因酸性碎石与沥青的粘附性比较差，不加入抗剥落剂的话无法满足路用性能，因此，开采用于沥青混凝土面层的碎石优先选用石灰岩、岩浆岩中的强基性岩等非酸性岩石。如果就近无此类岩石，在综合考虑远距运输碎石成本和采购抗剥落剂等因素下，也可就近开采与沥青的粘附性不小于3的岩石。
3.细集料
沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。
我国规范规定：细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表下表的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量（适用于0～4.75mm）或亚甲蓝值（适用于0～2.36mm或0～0.15mm）表示。
沥青混合料用细集料质量要求
.png)
我公司在非洲生产的沥青混合料中的细集料一般采用本公司自有碎石场生产的石屑，或者海沙。但在本公司的实践应用中，石屑作为细集料效果优于海砂，海砂作为细集料生产的热拌沥青混合料试验效果（马歇尔残留稳定性）不是很好，本人分析有一下两个原因：一是海砂颗粒形状光圆棱角少，填充镶锁不如石屑，二是海砂主要成分为二氧化硅，为非碱性粒料，与沥青的粘附性不是很好。
4.填料
我国规范规定：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应符合表下表的技术要求。
沥青混合料用矿粉质量要求
.png)
我公司在工程实践中，填料多采用自产的矿粉，生产设备为国内采购的球磨机或雷蒙机。在生产不足的前提下可加入1%左右的普通水泥，作为填料和作为抗剥落剂，以增强与沥青的粘附性。矿粉生产应注意两点：一是生产矿粉的碎石应干净，以保证生产的矿粉含泥量少，二是生产的矿粉塑性指数应小于4%。生产矿粉的路用性能如何，最终还应通过沥青混合料浸水马歇尔试验来检验其水稳定性。
二.沥青混合料的配合比的设计和生产
我国热拌沥青混合料的分类如下：
.png)
沥青混合料配合比设计分为：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段三个阶段。沥青混合料的矿料级配、矿粉含量、油石比、孔隙率等配比参数应根据具体工程具体设计，宜根据公路等级、气候及交通条件选择各种型号沥青混合料。
根据在南部非洲施工实践中，路面多采用双层路面，下层中粒式、上层细粒式的热拌沥青混凝土路面相结合。采用的沥青混合料生产设备为西筑生产的一套J1500型拌合站，和一套J3000型拌合站，均属于间歇式拌合设备。
下面简要说明几点沥青混合料拌合站的设置和生产要求：
1.拌合站的选址应该就近施工工地和碎石场，以确保混合料在运输距离不要太远，使温度下降不超过要求，且不致因颠簸造成混合料离析。
2.拌和厂应具有完备的排水设施。各种集料必须分隔贮存，细集料应设防雨顶棚，料场及场内道路应作硬化处理，严禁泥土污染集料。
3.沥青混合料的沥青和集料的加热和拌制温度应根据沥青标号的不同按规范严格控制。出料温度应控制在145-1650C.运输到现场的温度不应低于1450C.
4.拌合的沥青混合料应均匀一致，无发白料，无团结成块或严重粗细集料离析现象。工地试验室应做好实验台账，及时取样试验检测，如生产出的混合料参数与设计相差超出规范要求，不符合使用要求时不得使用，并及时查找原因和调整，以保证生产的沥青混合料质量的稳定性。
5.沥青混合料拌和设备的各种传感器必须定期检定，周期不少于每年一次。
6.拌和机必须有二级除尘装置，且二级除尘回收粉不宜使用。对因除尘造成的粉料损失应补充等量的新矿粉。
7.沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。
8.沥青混合料出厂时应逐车检测沥青混合料的重量和温度，记录出厂时间，签发运料单。
三．热拌沥青施工控制
（一）混合料的运输
1.运料车每次使用前后必须清扫干净，在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂（可用柴油与水掺配，比例为1：3）。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。
2.运料车进入摊铺现场时，轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物。若运至现场的沥青混合料不符合施工温度要求，或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑。
3. 摊铺过程中运料车应在摊辅机前l00mm～3O0mm处停住，空挡等候，由摊辅机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊辅机。运料车每次卸料必须倒净，如有剩余，应及时清除，防止硬结
（二）混合料的摊铺
1.我公司热拌沥青采用徐工RP903沥青摊铺机摊铺。最大摊铺宽度9.15米。为保证摊铺的连续性，应配备足够的运料车运料，且应当有足够运料车到达现场后方可开始进行摊铺。
2.摊铺机开工前应提前预热熨平板，不低于100℃。摊辅机的受料斗在摊铺前应涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。
3.摊铺温度应符合规范要求，摊铺机必须均匀、连续摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、拖痕时，应分析原因，予以消除。
4.摊铺前应通过试验确定摊铺的松铺系数，一般采用1.2 - 1.3。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及横坡。
5. 用机械摊铺时，不宜用人工反复修整。在路面狭窄部分、以及小规模工程不能采用摊铺机铺筑时可用人工摊铺混合料。
7.由于机械故障或下雨等原因停机时，如停机太久，摊铺机应退出摊铺位置，并铲除剩余混合料，并按规定设置施工缝处理。
（三）沥青路面的压实及成型
1.采用机械：徐工XP303胶轮压路机与徐工MXR300J双钢轮压路机相结合。主要控制指标：压实度、平整度及厚度。
2.沥青路面施工应选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压（包括成型）的碾压步骤，且碾压工序应连接紧密，不宜间隔时间太长。
3.压路机应以慢而均匀的速度碾压，压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。
4. 压路机的碾压温度应根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定。在不产生严重推移和裂缝的前提下，应尽可能在高的温度下进行，同时不得在低温状况下作反复碾压，使石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤。
5.碾压轮在碾压过程中应保持清洁，有混合料沾轮应立即清除。对钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂，但严禁刷柴油。当采用向碾压轮喷水（可添加少量表面活性剂）的方式时，必须严格控制喷水量且成雾状，不得漫流，以防混合料降温过快。轮胎压路机开始碾压阶段，可适当烘烤、涂刷少量隔离剂或防粘结剂，也可少量喷水，并先到高温区碾压使轮胎尽快升温，之后停止洒水。
6.压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。在当天成型的路面上，不得停放各种机械设备或车辆，不得散落矿料、油料等杂物。
（四）开放交通及其他
热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于5O°C后，方可开放交通。铺筑好的沥青层应严格控制交通，做好保护，需要提早开放交通时，可洒水冷却降低混合料温度。
结语：
以上为本人根据本公司在非洲南部非洲国家所进行的多年工程实践和同事们工作中所收集的相关数据并结合国内施工技术规范所写的一些关于热拌沥青混合料在非洲南部地区的应用及施工要点的分析，因水平和经验有限，有不足和错误之处请多批评指正。
论文作者:王雪宏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：沥青论文; 碎石论文; 非洲论文; 路面论文; 压路机论文; 矿粉论文; 安哥拉论文; 《基层建设》2019年第32期论文;