AC-25粗粒式瀝青混凝土下面層施工關鍵技術研究

樊 松田小煒馬慶偉

(1.陜西省高速公路建設集團公司，陜西西安 710065; 2.陜西路橋集團路面工程有限公司，陜西西安 710054; 3.西安公路研究院，陜西西安 710065)

AC-25粗粒式瀝青混凝土下面層施工關鍵技術研究

樊 松1田小煒2馬慶偉3

(1.陜西省高速公路建設集團公司，陜西西安 710065; 2.陜西路橋集團路面工程有限公司，陜西西安 710054; 3.西安公路研究院，陜西西安 710065)

結合工程實例，對AC-25粗粒式瀝青混凝土進行了針對性配合比設計，并對施工關鍵技術進行了研究，得出了AC-25瀝青混合料礦料的比例，同時確定了適合的碾壓工藝，供其他類似項目借鑒。

瀝青混凝土，粗粒式，配合比設計，碾壓工藝

1 概述

某改擴建項目，路線全長 53.746 km，其中完全新建長3.39 km，舊路擴建段長41.852 km，完全利用舊路段長8.504 km。主線路面下面層設計為7 cm厚AC-25粗粒式瀝青混凝土，為確保下面層試驗段的順利鋪筑，本文對AC-25粗粒式瀝青混凝土進行了配合比設計，并對施工關鍵技術進行了研究。

2 項目氣候分區

1)溫度。

本項目所在地的最熱月平均氣溫大于30℃，極端氣溫在-21.5℃～9.0℃之間，屬于夏炎熱冬寒冷區，其氣候分區為1區～3區。

2)雨量。

本項目所在地年降雨量在500mm～1 000mm之間，屬于溫潤區(2區)。

3 配合比設計思路及依據

根據本項目氣候及交通量特點，下面層為主抗疲勞區，兼顧抗車轍性能，配合比設計中飽和度宜取上限，同時控制合成級配中4.75 mm通過率不超過36%。

4 原材料

4.1 礦料

1)粗集料:采用洛南縣正泰礦業有限公司生產的集料，規格為19 mm～31.5 mm，9.5 mm～19 mm，4.75 mm～9.5 mm，2.36 mm～4.75 mm。經檢驗符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范及《項目路面施工技術指南》要求。

2)細集料:采用洛南縣正泰礦業有限公司生產的9.5 mm～19mm石灰巖碎石自行加工生產，規格為0 mm～2.36 mm。經檢驗符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范及《項目路面施工技術指南》要求。

3)填料:采用洛南縣正泰礦業有限公司生產的4.75 mm～9.5 mm石灰巖碎石自行加工生產的石灰巖礦粉。經檢驗符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范及《項目路面施工技術指南》要求。

4.2 瀝青

下面層瀝青均采用新加坡埃索A-70號道路石油瀝青，經檢驗符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范及《項目路面施工技術指南》要求。

5 目標配合比設計

5.1 礦料級配合成

按照JTG E42—2005公路工程集料試驗規程要求，對各檔集料進行四分后水洗篩分，根據各種礦料的篩分結果，進行礦料級配設計。

5.2 成型Marshall試件

Marshall檢測體積指標及力學指標，結果見表1。

表1 Marshall試件物理力學指標(一)

5.3 試驗結果處理

根據不同油石比下Marshall試件的體積指標和力學指標，以油石比為橫坐標，分別以空隙率、視密度、穩定度、流值、飽和度為縱坐標繪制關系圖。

相應于密度最大值的油石比a1=4．48%，穩定度最大值的油石比a2=4．11%，目標空隙率VV=4．0%的油石比a3=4．05%，瀝青飽和度范圍的中值的油石比 a4=3．78%;OAC1=(a1+a2+ a3+a4)/4=4.10%。各指標符合瀝青混合料技術標準的油石比范圍:OACmin～OACmax=3.41%～4.19%;OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3. 80%。

因此，下面層目標配合比最佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2= 3.95%≈4.0%。

在最佳油石比下Marshall試件物理及力學指標見表2。

表2 AC-25型瀝青混凝土最佳瀝青用量時Marshall試件試驗結果(一)

5.4 路用性能檢驗

AC-25型瀝青混合料路用性能試驗結果見表3。

6 生產配合比設計

6.1 礦料級配合成

按照預定拌和機產量200 t/h，根據目標配合比礦料級配控制冷料倉上料比例及速度，除塵引風機風門開度控制在26%左右，骨料加熱至170℃～180℃，骨料放料次序由大到小，分兩次放料，取第二次所放集料，通過四分法分成三份，分別由施工單位、中心試驗室、咨詢單位進行篩分，篩分結果相近，由咨詢單位調整礦料級配，三家單位分別進行生產配合比試驗。

表3 AC-25型瀝青混合料路用性能試驗結果(一)

成型Marshall試件。

Marshall檢測體積指標及力學指標，結果見表4。

表4 Marshall試件物理力學指標(二)

6.2 試驗結果處理

以油石比為橫坐標，分別以空隙率、視密度、穩定度、流值、飽和度為縱坐標繪制關系圖。

相應于密度最大值的油石比a1=4．20%，穩定度最大值的油石比a2=3．90%，目標空隙率4．0%的油石比a3=4．00%，瀝青飽和度范圍的中值的油石比a4=3．76%;最佳瀝青用量的初始值OAC1=a3= 3．96%;各指標符合瀝青混合料技術標準的油石比范圍OACmin～OACmax=3.70%～4.14%;OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3.92%。

因此，根據目標配合比最佳瀝青用量綜合考慮，生產配合比最佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2=3.94%≈3.9%。

最佳油石比下Marshall試件物理及力學指標見表5。

表5 AC-25型瀝青混凝土最佳瀝青用量時M arshall試件試驗結果(二)

6.3 路用性能檢驗

對AC-25型瀝青混合料采用最佳油石比3.9%進行水穩定性、高溫穩定性和低溫抗裂性檢驗，試驗結果如表6所示。

表6 AC-25型瀝青混合料路用性能試驗結果(二)

7 試驗段鋪筑及試驗檢測

7.1 試驗段施工

施工方案:本標段為設計壓實厚度7 cm的粗粒式瀝青混凝土AC-25型下面層，采用一臺ABG8820單機攤鋪機作業，松鋪系數定為1.25。試驗段擬分兩個區進行鋪筑，具體段落如下:Ⅰ區: K19+150～K19+300右幅，長150 m;Ⅱ區:K19+300～K19+450右幅，長150 m。

瀝青拌和樓拌和工藝流程:

拌和樓調試→確定生產配合比→試拌→廠拌瀝青混合料→外觀及溫度檢測→成品料運輸。

現場施工工藝流程:

準備下承層→施工放樣→廠拌瀝青混合料→運輸混合料→混合料攤鋪→缺陷修補→初壓→復壓→終壓→封閉交通→檢測→開放交通。

本次試驗分段采用兩種方案進行碾壓。兩種碾壓方案分別如表7，表8所示。

表7 K 19+150～K 19+300右幅Ⅰ區碾壓方案

表8 K 19+300～K 19+450右幅Ⅱ區碾壓方案

經檢測，第一種碾壓方案壓實后壓實度平均值為99.4%，第二種碾壓方案壓實后壓實度平均值為98.9%。綜合現場壓實度檢測結果及現場情況分析，由于第一種碾壓方案所壓實后路面平整密實，壓實度更高，且壓實后里面外露石料瀝青裹附完整，石料無破損情況，故采用第一種壓實工藝作為最終大規模施工的碾壓方案。

7.2 試驗段鋪筑效果觀測

進行試驗段前，通過拌和機試拌，裝載機接料后進行觀察，混合料拌和均勻、無花白料，油石比合適。開始進行試驗段鋪筑，后期通過試驗室進行各項指標檢測，檢測結果均滿足規范和項目技術指南要求。

8 結語

通過本文研究，得出以下結論:

1)該項目AC-25瀝青混合料礦料比例應按照22 mm～32mm∶11 mm～22 mm∶7 mm～11 mm∶4 mm～7 mm∶0 mm～4 mm∶礦粉=19∶30∶17∶8∶23∶3執行，油石比為3.9%。

2)瀝青加熱溫度控制在 150℃±5℃，礦料加熱溫度為175℃±5℃。瀝青混合料的出廠溫度控制在160℃±5℃之間。

3)確定碾壓工藝為:初壓:采用一臺戴納派克CC622雙鋼輪壓路機緊跟在攤鋪機后碾壓一遍(前進靜壓，后退振壓);復壓:采用三臺徐工XP301輪胎壓路機碾壓六遍;終壓:采用一臺戴納派克CC622雙鋼輪壓路機靜壓一遍，以消除壓痕為止。

Study on critical construction technologies of bottom AC-25 coarse graded bitum inous concrete layer

Fan Song1Tian Xiaowei2M a Qingwei3

(1．Shannxi Highway Construction Group Co．，Ltd，Xi’an 710065，China; 2．Shannxi Highway Bridge Group Pavement Engineering Co．，Ltd，Xi’an 710054，China; 3．Xi’an Academy of Highway，Xi’an 710065，China)

Combining with engineering examples，the article carries out correspondingmixing proportion design of AC-25 coarse graded bituminous concrete，studies critical construction technologies，obtains AC-25 asphaltmixture ratio，and determines its suitable rolling technologies，so as to provide some guidance for other similar project.

asphalt concrete，coarse grain type，mix proportion design，roll technologies

U416.217

A

1009-6825(2015)29-0154-03

2015-08-01

樊 松(1977-)，男，工程師