重載瀝青混凝土路面攤鋪配合比的設計

摘要：隨著我國公路建設的不斷發(fā)展，瀝青混凝土路面的施工量日益增加，為了保證瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量，需要做好重載瀝青混凝土路面攤鋪配合比的設計工作。文章以實際工程為例，首先對重載瀝青混凝土路面攤鋪配合比的設計進行了分析，然后對重載瀝青混凝土路面的瀝青混凝土的施工以及質(zhì)量控制措施進行了分析。

關鍵詞：重載瀝青混凝土；路面攤鋪；配合比設計；公路建設；施工質(zhì)量 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2017）06-0014-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.007

1 工程概況

國道210線樹林召至東勝段改建工程為原210國道加寬一幅項目，原210國道為運煤專線，改建后新建一幅為重載幅，項目總長為50.229km，工程要求路面面層具有良好的平整度、抗滑性、低溫抗凍抗裂性、高溫抗車轍性等，同時還要求路面具有良好的抗水害和防雨水滲水基層工程。在進行瀝青混凝土混合料配合比設計時要求在滿足路面使用性能的基礎上，綜合考慮路面使用的耐久性、舒適性和安全性。本文以此工程為例，對瀝青混凝土路面混合料配合比的設計方法進行了分析和探討。

2 瀝青混合料配合比的設計措施

2.1 原材料的設計

2.1.1 瀝青。瀝青選用AH-90重交通瀝青，并在拌和場加入5岳化SBS進行改性，聚合物SBS顆粒在顯微鏡下觀察都保持在5μm以下。

2.1.2 細集料。使用本地質(zhì)地良好的石灰?guī)r作為細集料，細集料使用專用的設備進行制作和加工。直徑為2～3mm的機制砂通過率為100%。

2.1.3 粗集料。粗集料選用本地的石灰石碎石或玄武巖碎石，碎石的顆粒直徑主要集中在13.3～18.9mm、9.6～13.3mm、4.76～9.6mm之間，粗集料的各項指標都達到了設計要求，和基質(zhì)瀝青黏附能力為IV，和改性瀝青黏附能力為V。

2.1.4 填料。使用質(zhì)地良好的石灰?guī)r磨細后得到礦粉。填料的親水系數(shù)低于1，細度可以達到設計要求。

2.2 配合比設計

首先篩分施工過程中需要用到的礦料，然后在中心試驗室使用計算機對各礦料的使用量進行計算。要求合成礦料級配可以達到設計級配要求。為了保證礦料級配可以和標準級配中值接近，要對0.075mm、4.75mm、2.36mm篩孔的通過量進行控制，并且要將9.5mm篩孔通過量保持在允許誤差范圍值內(nèi)。

2.2.1 設計目標配合比。目標配合比的設計主要是為了將瀝青最佳用量初步確定出來，提供生產(chǎn)配合比參數(shù)，并將其作為冷料倉供料的基本依據(jù)。

礦料的構成。根據(jù)SMA混合料配合比較設計方法，第一批試驗一共設計了三種級配類型，將4.75mm的通過率作為變化點，要求4.75mm的通過率控制在28%、25%、22%左右，三個級配都需要對礦粉使用量進行確定。計算結果見表1。按照規(guī)范要求將4.75mm以上粗集料的相對密度Rs確定出來，并按照4.75mm以上粗集料毛體積相對密度GCA將各組礦料4.75mm以上的粗集料間隙VCADPC確定。

2.2.2 瀝青最佳使用量的確定。根據(jù)確定礦料配合比以0.3%的間隔開展馬歇爾試驗，由于合成集料相對應的最小油石比為5.8%，相對密度為2.84g/cm3，按照規(guī)范要求，對于重交通路段，由于對高溫穩(wěn)定性有比較高的要求，因此將孔隙率設計為4.5%，確定石油比的最佳值為6.2%，并根據(jù)該值實施馬歇爾試驗。試驗結果如表2所示：

2.2.3 設計生產(chǎn)配合比。生產(chǎn)配合比指的是二次篩分后拌合設備各熱料倉礦料比例以及瀝青的使用量。本工程使用一臺4000型拌和設備進行間歇式拌和，分別設置了六個料倉和兩個礦粉罐，內(nèi)部布置了五個熱料層，推動篩網(wǎng)從大到小的尺寸分別為20mm×20mm、11mm×11mm、6mm×6mm、3mm×3mm，瀝青、礦粉和木質(zhì)素纖維分別進行單獨稱量。整個生產(chǎn)過程中，均按照設計流程進行控制。拌和設備上要布置除塵裝置，在進行生產(chǎn)時不能采用回收礦料進行拌和。

根據(jù)礦粉比例，以最佳油石比6.2%和±0.3%來進行馬歇爾試壓，根據(jù)最佳油石比6.2%檢驗SMA混合料。檢驗結果如表3所示，達到了設計要求，最終將生產(chǎn)配合比最佳油石比確定為6.2%。

2.2.4 驗證生產(chǎn)配合比。根據(jù)確定的生產(chǎn)配合比進行瀝青的試拌，觀察混合料的均勻性。拌和溫度保持在165℃～170℃，在拌和場內(nèi)鋪筑試驗段，并對試驗段取樣進行馬歇爾試驗，使用燃燒法對油石比進行測定，經(jīng)過檢測，試件的各項指標都達到了要求。在60℃的溫度環(huán)境下對試件進行車轍測試，動穩(wěn)度為6190.27次/mm，達到了設計要求。試驗段碾壓成型后，沒有出現(xiàn)離析的情況，攤鋪后顏色一致，鉆芯取樣檢測后試樣粗細分布均勻，壓實度達到98%，骨料嵌擠度良好。證明采用上述配合比是可以滿足設計要求的。

3 重載瀝青混凝土路面施工及質(zhì)量控制措施

3.1 原材料質(zhì)量控制

在施工過程中對原材料的質(zhì)量進行嚴格控制，不允許質(zhì)量不達標的材料進場。每一批材料進場后都需要提供合格證書，發(fā)現(xiàn)有結塊、發(fā)潮、顏色不正常的材料不允許使用。細集料選用堅硬、干凈、無雜質(zhì)、無分化的材料，石灰?guī)r石屑要和級配相適應。粗集料選擇吸水性材料，要求石質(zhì)粗糙、堅硬、有棱角，為錐式破碎。選用石灰?guī)r等堿性磨細的礦粉作為填料，礦粉要求潔凈、干凈，不允許有團粒和雜質(zhì)。

3.2 混合料拌和施工及質(zhì)量控制

在進行施工之前，要先進行試拌，并檢查混合料質(zhì)量是否達到了要求，取樣檢查改性瀝青使用量以及礦粉級配是否都達到設計要求。通常情況下，如果肉眼發(fā)現(xiàn)SMA混合料比一般的瀝青混合料顏色暗，攤鋪后和常規(guī)的瀝青混合料差異不大，那么在進行碾壓施工時，路面就有可能會產(chǎn)生比較多的油斑。后期難免會出現(xiàn)泛油的情況。拌和試驗后如果沒有問題，就可以進行試驗段的攤鋪，進一步確定礦粉級配、瀝青用量、現(xiàn)場碾壓攤鋪溫度、混合料松鋪系數(shù)，并鉆芯檢測厚度、壓實度。

3.3 攤鋪施工及質(zhì)量控制

混合料進行攤鋪之前，要先清理干凈路面，使用雙機組成梯隊進行聯(lián)合攤鋪作業(yè)，兩臺設備前后間隔距離保持在6～10m。鄰近兩幅重疊16～20cm。攤鋪過程中不允許出現(xiàn)中斷，攤鋪速度保持在2～3m/min。攤鋪過程中，施工溫度不能小于10℃，攤鋪溫度不能小于160℃。施工過程中，遇到陰雨天氣要中止攤鋪作業(yè)。

3.4 壓實作業(yè)

在對重載瀝青混凝土進行壓實處理時，使用振動壓路機和輪胎壓路機組合的方法進行碾壓作業(yè)，按照“高溫、低幅、慢壓、緊跟”的基本原則。為了滿足碾壓要求，使用兩臺以上的DD130雙鋼輪振動壓路機和一臺DD110雙鋼輪振動壓路機進行碾壓，振幅0.3～0.8mm可調(diào)，頻率保持在40～60Hz，一共安排了兩臺質(zhì)量為25～30t的小型振動壓路機。

攤鋪好混合料要立即碾壓，為了避免出現(xiàn)路拱，碾壓時要從攤鋪邊緣向另一側進行碾壓，碾壓終了溫度要求在120℃以上。初壓時，使用10t雙鋼輪壓路機從路的一側向另外一側進行碾壓，雙輪壓路機要錯開1/3輪進行，碾壓兩次。然后使用15t鋼輪壓路機從邊緣向另一側進行復壓，碾壓兩次即可，終了溫度要求在120℃以上。施工過程中，使用3m直尺隨時對構造物連接位置的平整度進行檢測，正常路段使用連續(xù)式平整度儀來進行

測定。

4 結語

綜上所述，在重載瀝青混凝土路面攤鋪過程中，配合比設計是非常重要的一個環(huán)節(jié)，需要根據(jù)工程的具體情況進行合理的設計。在進行施工時，要控制好原材施工質(zhì)量，對混合料級配的穩(wěn)定性進行嚴格控制，將瀝青使用量控制好，避免油量過小出現(xiàn)集料黏結力差，油量過大出現(xiàn)泛油起包的情況。另外，在施工過程中要將施工溫度控制好，如果環(huán)境導致溫度下降幅度過大，在進行施工時要根據(jù)實際情況適當提升加熱溫度，并延長拌和時間，縮短攤鋪和碾壓之間的間隔時間，確保瀝青混凝土路面攤鋪質(zhì)量可以達到設計要求。

參考文獻

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作者簡介：唐兵（1984-），男，云南昭通人，上海遠通路橋工程有限公司工程師，研究方向：路基路面橋梁施工現(xiàn)場管理。

（責任編輯：黃銀芳）