大粒徑透水性瀝青混合料在疏港高速中的運用

王均中

(日照國際海洋城投資有限公司，276800)

大粒徑透水性瀝青混合料在疏港高速中的運用

王均中

(日照國際海洋城投資有限公司，276800)

我國社會經濟的飛速發展促進了交通運輸業服務水平的不斷提高和交通環境的顯著改善，交通量也因此成倍增長。但同時由于重型運輸車輛的增多，大部分瀝青道路出現了路面過早損壞、承載力不足等問題，導致了路面維修養護費用的嚴重浪費，因此必須要重視瀝青路面抗裂縫和抗車轍能力。

大粒徑透水性瀝青混合料；性能；應用；檢測控制

引言

大粒徑透水性瀝青混合料對高速公路的施工建設有著十分重大的意義。我國在高速公路中首次使用大粒徑透水性瀝青混合料及柔性基層材料的是國家重點公路榮成至烏海線新河至辛莊子段高速公路工程。雖然此項施工技術為我國高速公路建設帶來很多便利，但其中仍存在不少問題，如集料空隙率較大、混合料容易離析等。

本文主要分析了大粒徑透水性瀝青混合料在高速公路施工過程中的性能及應用，論述它的施工工藝，指出其突出的透水性和抗裂縫等性能，為提高我國高速公路的使用壽命和路用性能提供一定的參考。

一、大粒徑透水性瀝青混合料概述

大粒徑透水性瀝青混合料，英文為Large-Stone Asphalt Mixes，簡稱為LSPM，對我國來說是一種新型的瀝青混合料，通常指由最大粒徑范圍為25mm-63mm的單粒徑集料和一定量的細集料經過填充形成的瀝青混合料。

用于路面基層結構中的LSPM能夠有效解決我國現有高速公路瀝青路面面臨的透水性差、抗裂縫性能低、路面養護期長等問題，具有良好的低溫抗裂性和高溫穩定性以及抗車轍性，顯著提升路面承載能力。同時這種新型的大粒徑瀝青混合料使用較多的集料，減少礦粉的使用量，減少了瀝青路面的比表面積，瀝青使用比例降低，使得工程造價降低，有效提高了社會經濟效益。但是，另一方面，LSPM也存在著缺點。由于試驗溫差較大，其定量的空隙率容易造成某些試件試驗過程中的不穩定，流值差異大，使試驗結果缺少突出的代表性。由于其設計理念、施工工藝及質量標準等均不同于其他普通瀝青混合料，施工過程較為復雜，不易掌握精準的施工技術，我國國內也暫時沒有相應的施工標準，對我國瀝青路面的施工存在較大的不良影響。

大粒徑透水性瀝青混合料在20世紀產生初期并沒有得到廣泛應用，直至近年來才漸漸在我國高速公路建設工程中嶄露頭角。2001年起，我國部分地方研究人員開始對LSPM進行細致深入的研究和試驗，山東是其領先者，不僅在煙臺國道204進行了首次試驗應用，還不斷優化LSPM的施工技術和施工環境，提高了高速公路的各項施工指標，為LSPM的全國范圍性的推廣應用打下了堅實的基礎。

二、大粒徑透水性瀝青混合料在日照疏港高速中的應用

1、我國早期高速公路由于繁忙密集的使用和過度的承載量，已經出現路面損壞，尤其是半剛性基層的不透水性，給瀝青路面帶來了龜裂、坑槽的嚴重病害，不利于交通運輸的長期穩定發展。作為一種新型的柔性基層材料，LSPM具有的抗永久變形的能力和強大的抗車轍性能，使它可以直接用于舊路補強或新建路的結構層中，為我國高速公路條件的改善提供了十分重要的基礎。

2、以我國日照疏港高速公路為例，闡述大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層在高速公路中的應用，以期借鑒。日照疏港高速公路全長13.629Km，主線填方（土質挖方路面）方案如下：路面結構層中的上面層（表面層）使用4cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料，中面層采用6cm中粒式瀝青混凝土，下面層采用8cm粗粒式瀝青混凝土，瀝青路面結構中的柔性基層采用12cm大粒徑瀝青碎石，最后三層則是18cm上基層水泥碎石、16cm下基層水泥碎石與16cm水泥穩定風化料底基層。各個基層之間相隔一個粘層，有利于提高瀝青混合料的土質粘性，提升瀝青路用性能和路面質量。

疏港高速是連接日照港（吞吐量過億噸）至沈海高速的主要通道，重載車輛多，通行量大，交通壓力繁重。該設計工藝為高速公路建設帶來了十分巨大的效益，LSPM中的大空隙可以同時起到排水、疏導的作用，粗集料的完整骨架可以保護瀝青路面，能夠有效地抵抗車轍變形，延長高速公路的使用期限，其柔性基層雖然造價較高，但它的抗裂縫能力強，排水性能高，與普通的瀝青公路相比有著十分顯著的經濟效益。

3、LSPM的配比及工藝

LSPM的主要原材料為瀝青和集料。在施工過程中熱拌瀝青混合料的使用一般是：表層為玄武巖，中下層為石灰巖，可以提高瀝青混合料集料的粘附性，使瀝青路面著力顯著提高，極大增強瀝青路面的安全性能。另外，保證混合料集料中的粉料含量在適當水平，適當控制集料的表面積，確保瀝青路面中的瀝青含量，提高路面質量。

在進行施工準備時，主要是對瀝青路面下層進行下承層處治，并注意下承層的堅實平整，保證下承層與LSPM層的透水性和粘附性，再進行碎石封層施工。最重要的是柔性基層目的標配合比試驗，該試驗需要準備碎石、機制砂、瀝青、石灰粉等，經過反復試驗，得到如下生產配合比：1#：2#：3#：4#：5#：石灰粉=35:36:14:6:8:1，空隙率16.5%，相對密度2.155g/cm3，最佳油石比為3.1%。

LSPM在用作路面基層結構時，在進行細集料填充空隙之前要先用大粒徑的單集料形成穩定骨架，之后才能形成空隙率為13%-18%的半開級配骨架空隙性瀝青混合料。

在進行混合料拌合時，要注意使用導熱油加熱瀝青，溫度保持在170℃-180℃，集料用柴油加熱，溫度控制在180℃-200℃之間，瀝青混合料溫度控制在170℃～185℃，超過195℃的則廢棄，才能有效防止瀝青路面的過早老化。混合料的最適拌合時間為45秒，要確保瀝青先與集料接觸，再添加石灰粉，沒有結塊、花白料和離析現象為佳。

4、大粒徑透水性瀝青混合料試驗檢測的控制措施

4.1 集料的選用：瀝青混合料的中下層一般采用石灰巖，表面層采用玄武巖，保證集料的粘附性和破碎面，降低路面的符合作用，增強抗車轍能力。在進行試驗之前，要嚴格考察集料的粘附性，控制針片含量，含泥量超標的集料應立即進行過水清洗。混合料可以采用粘度較好的瀝青膠結料，集料的填充料可以采用干燥的消石灰粉或生石灰粉，以提高瀝青混合料的抗水損害能力，混合料中的粗集料應使用形狀良好的軋制堅硬巖石，保證其質量與物理性可以更好地支撐混合料的骨架。

4.2 原材料的試驗：要對瀝青混合料的原材料地含泥量、含水解度及相對密度等進行嚴格的試驗，以確保混合料使用達標。

4.3 填料的比表面積：首先要嚴格控制礦粉的含水量和視密度等，其次要控制砂的級配、堅固性和視密度，尤其要對礦料的視密度、顆粒組成、碎石壓碎值等進行嚴格控制。另外，瀝青的用量也有著嚴格的規定，最佳瀝青用量應與空隙率、瀝青膜的厚度和離析指標等進行綜合計算。

4.4 目前大部分瀝青混合料都使用了外加劑，這類型的外加劑不易檢測，但作用不明顯，可以使用磨細的生石灰來代替部分礦粉，并主要對這些外加劑的含蠟量進行控制檢測，防止以次充好，否則容易導致高速公路路障的出現。

結語

與普通的半剛性基層瀝青混合料相比，大粒徑透水性瀝青混合料在施工過程中具有非常明顯的透水性和抗裂縫性，能抵抗較大的塑形，不僅提高了工程的施工速度，還降低了工程成本，節約了施工時間。隨著我國社會經濟發展進程的加快和城市化的加速，高速公路在交通建設中的地位不斷提高，LSPM有著不可估計的發展前景。

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U45

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1007-6344（2016）02-0231-01