粗集料用量對瀝青混合料施工穩定性的影響

朱政敏

(廣西新發展交通集團有限公司，廣西　南寧　530023)

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粗集料用量對瀝青混合料施工穩定性的影響

朱政敏

(廣西新發展交通集團有限公司，廣西南寧530023)

朱政敏(1970—)，高級工程師，主要從事公路橋梁投資建設管理工作。

摘要：文章介紹了密級配中粒式瀝青混合料施工穩定性的特點和對其進行有效控制的難點，分析了粗集料用量對混合料施工穩定性能的影響，提出了相應的解決方法，并通過依托工程的實際施工應用，證明所采取的措施是有效且合理的，取得了較好的效果。

關鍵詞：粗集料；瀝青混合料；密級配；中粒式；穩定性；施工；影響

0引言

在廣西高速公路瀝青路面結構層的設計中，密級配中粒式的結構以厚6 cm的AC-20C結構居多。但也有瀝青中面層設計厚度達到8 cm，結構形式仍為密級配中粒式AC-20C的情況，這樣的結構層對瀝青路面結構層整體的抗車轍能力有所提升，也使瀝青路面在使用中有更好的彈性，車輛行駛的舒適性得到提高。但在施工碾壓時混合料容易產生推移、平整度較難控制。如何通過有效的措施控制其在施工中的形變，增強混合料在施工中的穩定性，是技術工作者應及時解決的問題。

1工程概況

南間至北海段路面改建工程№5合同段起訖樁號為K2 093+997~K2 130+000，全長36.003 km，為雙向四車道高速公路，路基寬28 m，即0.9 m土路肩+4 m硬路肩+2×3.75 m行車道+3.2 m中間帶(中央防撞墻0.45 m)+2×3.75 m行車道+4 m硬路肩+0.9 m土路肩。廣西沿海高速南間至北海路面改建工程(南間至欽州)段NO.5合同段主要結構為：處治合格后的原水泥混凝土路面+對縫3 mm厚度防裂卷材+3 cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-10+8 cm改性瀝青混凝土AC-20C+4 cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13，每一個路面結構層均施工黏層。其中8 cm改性瀝青混凝土AC-20C中面層的施工控制是難點之一。

2首次確定的SBS改性瀝青混凝土AC-20C施工配合比基本情況

該項目8 cm改性瀝青混凝土AC-20C中面層的目標配合比見表1。

表1　8 cm改性瀝青混凝土AC-20C

根據生產配合比試驗結果，綜合各項技術指標的要求，并結合經濟考慮、全面權衡，經過馬歇爾試驗及性能驗證，確定該項目SBS改性瀝青混合料AC-20C施工配合比初步結果見表2：

表2　該項目SBS瀝青混凝土AC-20C施工配合比數值表

相應的級配曲線如圖1所示：

圖1　級配曲線圖

項目據此進行了混合料的拌制并且開展了試驗路的鋪筑，施工過程中發現離析比較嚴重且難以控制，同時混合料有比較明顯的推移現象，嚴重影響了平整度的控制。經檢查，項目本身所用中面層碎石原材料19~26.5檔相較室內試驗時的粒徑普遍偏細，遂決定將該檔碎石用量調低2個百分點，同時提高了中等粒徑的數量，見表3。

表3　施工調整配合比數值表

該措施雖然對減少混合料離析有一定幫助，但同時也使得混合料骨架的形成變得困難，沒有骨架的支撐，混合料推移表現更加明顯，平整度控制難度進一步加大。此時，生產配比中，粗集料所占比例為65%。

3碎石級配調整的思路

(1)嚴密監控進場碎石級配變化情況，加大對冷料篩分的力度，及時掌握冷料級配的波動對生產配比所產生的影響。

(2)通過提高混合料中粗粒徑碎石所占的比例，同時降低中等粒徑碎石的比例，形成一增一減，使其形成骨架結構，提高混合料自身的嵌擠力以抵抗碾壓時產生的向前推力。

(3)基于所有原材料碎石級配的變化情況，在保持骨架密實原則基礎上對生產配合比進行調整，調整過程中維持粗集料與細集料之比不變或很小變化，確保混合料內在質量得到保持。

4級配調整過程

按照以上調整的思路和原則，項目對原有生產配合比進行了兩次調整，先將中面層碎石原材料22-28檔用量提高2個百分點，同時降低中等粒徑用量，將其用量調劑至較粗粒徑的16~22檔。調整后檢查效果，如不明顯再依此法類推調整。

第一次調整結果見表4：

表4　第一次生產配合比調整結果表

調整后再次進行現場施工的驗證，發現推移現象有所減少，平整度檢測的合格率上升，調整的效果初顯，此時粗集料用量占比仍保持在65%。經過技術管理人員的認真分析和討論，決定依照第一次調整方法在級配曲線要求范圍內再次對碎石級配進行微調。

第二次調整結果見表5：

表5　第二次生產配合比調整結果表

通過此次調整，現場施工中混合料的推移現象明顯減少，平整度處于可控范圍內，有效保證了施工質量。通過級配調整形成混合料內部碎石的互相嵌擠，通過骨架抑制混合料的形變，達成了預期的目的。

5結語

通過以上的歷次配合比調整過程，可以看出，粗集料用量在混合料中逐步加大，最粗一檔的材料使用量相比首次用量提高了一倍，同時中等粒徑用量降低了7%，由此得以使骨架有效形成。粗集料用量的高低與混合料在施工中的穩定性及控制瀝青路面形變的過程中會產生較大的影響且呈正相關。這些基本經驗對今后類似的工程施工有一定的參考作用。

中面層是瀝青路面結構層受力分析中承受最大應力的一層，在廣西特定的高溫多雨環境氣候條件下，有很好的高溫穩定性即抵抗車轍的能力是提高瀝青結構層質量的關鍵，通過對粗集料用量在普通密級配瀝青混凝土中所產生影響的研究，探討施工中保證其施工質量的對策措施，對達成這一目標有較好的推動作用。

參考文獻

[1]JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程[S].

Impact of Coarse Aggregate Amount on the Construction Stability of Asphalt Mixtures

ZHU Zheng-min

(Guangxi Xinfazhan Communications Group，Nanning，Guangxi，530023)

Abstract：This article introduced the construction stability characteristics of dense-graded medium-grained asphalt mixture as well as its difficulties in effective control，analyzed the effect of coarse ag-gregate amount on the construction stability of mixtures，proposed the corresponding solutions，and by relying on the practical construction applications，it proved that the measures taken are effective and reasonable，and have achieved good results.

Keywords：Coarse aggregate；Asphalt mixture；Dense graded；Medium-grained；Stability；Construction；Impact

收稿日期：2015-07-02

文章編號：1673-4874(2015)08-0037-03

中圖分類號：U415

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.08.009

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