AC-25C粗型密級配瀝青混凝土工法應用實踐

謝道權

(安徽省高等級公路工程監理有限公司，安徽 合肥 230601)

1 材料要求及配合比設計

碎石各規格材料、瀝青、礦粉經檢測符合《公路瀝青路面施工技術規范要求》。結合安徽省內同類項目配合比設計經驗和現場材料特點，配合比級配依據JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》P26表5.3.2-2表，對混合料合成級配設計A和B兩種級配見表1。

A級配的特點是各篩孔通過率盡量靠近中值，因大料和細集料偏多，中料相對偏少；B級配特點是大料和細集料偏少中料偏多，4.75 mm以上篩孔通過率偏上限，4.75 mm及以下篩孔偏下限，S曲線較為明顯。

以上兩種級配在室內按馬歇爾最大密度法確定最佳油石比均為4.0%。經對A、B兩種級配成型試件試驗馬氏指標及動穩定度均符合設計及瀝青路面施工技術規范要求。結果見表2。

表1 AC-25C混合料礦料級配

表2 室內混合料成型檢測值

2 設備配置及碾壓方案設計

瀝青混凝土拌和站(4 000型)意大利瑪來尼公司生產，2臺福格勒2 100型攤鋪機，3臺13 t BW203AD-4雙鋼輪壓路機德國生產，4臺30 t膠輪壓路機。以上設備經檢驗性能較好，能滿足瀝青路面施工需要。A方案：每臺攤鋪機后面依次是1臺13 t雙鋼輪壓路機，1臺30 t膠輪壓路機，1臺30 t膠輪壓路機，最后1臺13 t雙鋼輪全斷面碾壓收光。碾壓遍數：最前排1臺雙鋼輪壓路機前靜壓退震壓1遍、再振動碾壓1遍，后面兩臺膠輪壓路機各碾壓3遍，最后1臺雙鋼輪壓路機全段面收光碾壓1遍，總計9遍。B方案:每臺攤鋪機后面依次是1臺30 t膠輪壓路機，1臺13 t雙鋼輪壓路機，1臺30 t膠輪壓路機，最后1臺13 t雙鋼輪全斷面碾壓收光。碾壓遍數：最前排1臺膠輪壓路機碾壓2遍，中間1臺雙鋼輪壓路震動碾壓3遍，后排1臺膠輪壓路機碾壓3遍，最后1臺雙鋼輪壓路機全斷面收光碾壓1遍，總計9遍。A、B兩種碾壓方案原則上每個攤鋪機后3臺壓路機梯隊排列同進同退碾壓方式，兩壓路機碾壓重疊寬度約1/3～1/2，碾壓段面長度60～80 m，碾壓速度，初壓2～3 km/h、復壓：3～5 km/h、終壓：4～6 km/h。

3 試驗段施工

3.1 方案1:A級配和A碾壓方案組合施工

施工環境氣溫12～18 ℃、風力3～4級、多云天氣。在路段K11+100～K11+320左幅路段施工試驗段，主線寬度11.75 m。兩攤鋪機拼寬分別為5.5 m和6.25 m，中間搭接寬度約10 cm。兩機前后梯隊攤鋪間距5～10 m。混合料出場溫度：160～165 ℃、攤鋪溫度：150～160 ℃、碾壓溫度：145～155 ℃、碾壓終了表面溫度：70～80 ℃。

按方案1施工完成后，在K8+160分別在距中分帶邊1 m處A1點(內側攤鋪機邊部)6 m處A2點(兩攤鋪機搭接處)11 m處A3點(外側攤鋪邊部)分別取混合料室內進行燃燒后檢測油石比分別為3.73%、3.82%、3.78%，平均值為3.78%。經燃燒后礦料篩分試驗3次平均值各篩孔通過率如表3。

在K8+240分別在距中分帶邊3 m處B1點(內側攤鋪機中部)9 m處B2點(外側攤鋪中部)分別取混合料室內進行燃燒后檢測油石比分別為4.33%、4.21%，平均值為4.27%。經燃燒后礦料篩分試驗2次平均值各篩孔通過率見表4。

通過在各點進行取芯，進行密度試驗和現場滲水檢測結果見表5。

表3 現場取樣礦料篩分結果

表4 現場取樣礦料篩分結果

表5 方案1現場空隙率、滲水值

通過在拌和機后場取混合料成型進行馬氏指標試驗，各項指標均能符合《公路瀝青路面施工技術規范》要求；兩攤鋪機邊部和中部分別取樣進行油石比、礦料篩分、現場空隙率、滲水檢測結果表明：兩攤鋪機邊部礦料級配偏粗、油石比偏小、現場空隙(A1、A2、A3)率和滲水值偏大；在兩攤鋪機中部試驗結果礦料級配偏細、油石比偏大、現場空隙(B1、B2)率和滲水值偏小。

3.2 方案2：B級配和A碾壓方案組合施工

施工環境氣溫12～18 ℃風力3～4級、多云天氣，在K8+320～K8+540段長約220 m。在K8+400斷面距中分帶邊1 m處C1點(內側攤鋪機邊部)6 m處C2點(兩攤鋪機搭接處)11 m處C3點(外側攤鋪邊部)分別取混合料室內進行燃燒后檢測油石比分別為3.92%、4.11%、4.02%，平均值為4.03%。經燃燒后礦料篩分試驗3次平均值各篩孔通過率見表6。

表6 現場取樣礦料篩分結果

按方案2施工完成后，在K8+480分別在距中分帶邊3 m處D1點(內側攤鋪機中部)9 m處D2點(外側攤鋪中部)二處，分別取混合料在室內進行燃燒檢測和礦料篩分試驗，檢測結果油石比分別為4.03%、3.80%，平均值為3.94%。礦料篩分試驗2次平均值各篩孔通過率見表7。

通過布設各點進行取芯，進行密度試驗和現場滲水檢測，檢測結果見表8。

方案1和方案2施工時，分別對A級配和B級配在拌和站取樣成型試件進行馬氏及動穩定度相關檢測試驗，結果見表9。

表7 現場取樣礦料篩分結果

表8 方案2現場空隙率、滲水值

表9 室內混合料成型檢測值

3.3 方案1和方案2試驗段施工檢測結果分析

(1)A、B兩種級配在室內配合比設計和試驗段施工拌和站取樣成型試件，同條件試驗結果各項指標均能滿足瀝青路面施工技術規范相關要求。A級配各篩孔通過率靠近規范設計級配中值，B級配是限制大料和細料的用量，通過試件驗證結果B級配穩定度和動穩定度值優于A級配。

(2)A級配通過以上定點試驗檢測結果分析，攤鋪機的兩端粗集料偏多油石比偏小；而攤鋪機中部因細集料偏多油石比偏大；攤鋪機的兩端因粗集料離析內部空隙率偏大，攤鋪機中部因細集料離析內部空隙率偏小。B級配通過定點試驗結果表明，攤鋪機的中、邊部礦料級配、油石比和內部空隙率指標相對偏差較小。所以B級配離散性要優于A級配。

(3)因B級配中間骨料多細集料相對較少，瀝青熱混合料的和易性不及A級配，同條件碾壓工藝現場空隙率平均值6.1%，大于A級配平均值5.8%。通過綜合分析S曲線的AC-25C粗級配在溫度較低施工時，現場定點檢測級配、現場空隙率、滲水值等指標的穩定性，B級配優于A級配，但B級配施工現場檢測平均空隙率6.1%雖然能滿足規范值3%～7%要求，但在低溫條件下，施工現場壓實控制還是有一定難度的。為了加強級配B施工中的碾壓效果，優化碾壓組合設計方案3試驗段施工。

3.4 方案3：B級配和B碾壓方式組織試驗段施工

施工環境：氣溫8～14 ℃，風力3～4級，多云天氣。試驗段樁號K8+540～K8+770段230 m，出場料溫度、碾壓溫度、攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪機各調整參數、碾壓溫度、壓路機速度同以上試驗段施工同條件控制。通過己施工試驗段對K8+620、K8+680、K8+740距中分帶邊部4 m和8 m處，每個斷面在兩個主車道上各取兩個芯樣依次編號為E1、E2、E3、E4、E5、E6進行密度檢測結果見表10。

表10 方案3現場空隙率、滲水值

通過方案2與方案3試驗結果比較，在同級配同條件下施工，通過碾壓方式的調整，方案2平均空隙率6.1%、滲水值平均值114 ml/min；方案3現場平均空隙率5.4%、滲水值平均值90 ml/min。方案3平均壓實度較方案2可以提高0.7%，滲水值也明顯小于方案2。

4 結 語

通過以上試驗研究表明：AC-25C型粗級配(普通)瀝青混凝土配合比級配依據JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》表5.3.2-2設計時，用S型級配4.75 mm篩孔以上較大篩孔通過率偏上限2%～3%個點。4.75 mm和2.36 mm篩孔偏下限3%～5%個點，0.075 mm通率4.5%～5.0%,油石比4.0%。通過室內檢測各項指標均能滿足瀝青路面施工技術規范要求。通過方案1和方案2試驗段施工在同段面不同位置取樣，對級配、油石比和現場空隙率檢測結果比較，用AC-25C型B級配施工，現場級配的離散性優于A級配。

通過方案2和方案3試驗段施工，對現場空隙率和滲水值進行檢測結果比較，在AC-25C粗級配瀝青路面低溫施工，除了嚴格控制混合料出場溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度、碾壓遍數及碾壓時間外，壓路機的碾壓組合也很關鍵。相同施工條件下膠輪壓路機緊跟攤鋪機進行初壓及復壓的優點是不需要灑水，這對低溫施工時保證瀝青混合料高溫碾壓是有利的，膠輪壓路機先初復壓相對于雙鋼輪壓路先灑水初復壓可以增加瀝青混合料密實度約0.5%～1.0%。

本次對A和B兩種級配的試驗研究，因現場工地試驗室不具備瀝青混合料低溫彎曲試驗檢測條件，所以沒有做對比試驗。在配合比設計選定B級配后，經對瀝青混合料外委低溫彎曲試驗結果，符合《公路瀝青路面施工技術規范》要求。

通過三次試驗段和相關參數比較分析，確定方案3施工可以作為AC-25C粗型級配(普通)瀝青混合料下面層低溫施工質量控制依據。在高溫季節施工時，結合現場實際情況和檢測參數可以對碾壓方式做進一步優化，以確保瀝青路面施工質量控制效果更佳。