公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)研究

劉志學(xué)

（唐山市遷西縣交通運(yùn)輸局，河北 唐山 064300）

0 引言

隨著交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)展和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，公路的質(zhì)量和性能對(duì)于確保行車安全、提升交通效率以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有不可忽視的作用。但是，傳統(tǒng)的公路材料和施工方法在面臨日益嚴(yán)峻的交通壓力和氣候變化等因素下，存在著耐久性不足、抗龜裂性能有限、水損害風(fēng)險(xiǎn)較高等問(wèn)題。而公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)則在這一背景下能有效解決傳統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題。從整體層面分析雖然公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足，但目前仍存在材料的選用、混合設(shè)計(jì)、施工工藝等方面需要進(jìn)一步優(yōu)化的問(wèn)題。因此，深入探討公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)要點(diǎn)，為公路建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供有益的參考。

1 粗粒式瀝青混凝土技術(shù)

該技術(shù)是一種用于道路和其他交通路面建設(shè)的先進(jìn)技術(shù)，它以具有較大粒徑的骨料（通常為碎石、碎礦石等）和瀝青作為主要成分，經(jīng)過(guò)混合、鋪設(shè)和壓實(shí)等工藝過(guò)程形成路面結(jié)構(gòu)。

在施工階段，通過(guò)合理選擇和混合不同粒徑、形狀和種類的骨料，可以達(dá)到理想的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。通常會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和所處環(huán)境的要求，確定骨料的最佳配比，確保路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

在施工過(guò)程中，粗粒式瀝青混凝土技術(shù)采用熱拌或冷拌工藝。一般來(lái)說(shuō)，熱拌工藝通常用于大型道路建設(shè)，其中骨料和瀝青在熱拌設(shè)備中進(jìn)行混合，并要在一定溫度下進(jìn)行鋪設(shè)和壓實(shí)。冷拌工藝適用于小型道路或緊急修補(bǔ)，其中骨料和瀝青在常溫下混合，并在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋪設(shè)和壓實(shí)。具體操作環(huán)節(jié)，通過(guò)使用振動(dòng)壓路機(jī)或其他合適的壓實(shí)設(shè)備，將瀝青混凝土層進(jìn)行有效壓實(shí)，確保路面的平整度和密實(shí)性。同時(shí)，還會(huì)根據(jù)需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和修補(bǔ)，以保持路面的良好狀態(tài)。

粗粒式瀝青混凝土技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，它具有較高的抗水性能和抗凍性能，能夠在惡劣的氣候條件下保持較好的性能。第二，由于骨料粒徑較大，路面的排水性能良好，能夠有效減少雨水對(duì)路面的侵蝕。此外，粗粒式瀝青混凝土技術(shù)還具有較好的噪聲吸收性能和耐久性，能夠提供更加安靜和持久的路面[1]。

2 公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)應(yīng)用

2.1 配合比設(shè)計(jì)

2.1.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)思路

在進(jìn)行粗粒式瀝青混凝土底層的施工配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要以粗粒式瀝青混凝土為主，提高骨架的密實(shí)度，4.75mm 方孔篩篩余的部分應(yīng)控制在60%～65% 之間，并且設(shè)計(jì)值應(yīng)控制在3% 以內(nèi)，4.75mm方孔篩通過(guò)部分最大值不能超過(guò)40%，設(shè)計(jì)中值盡可能地靠近取值范圍。

（2）設(shè)計(jì)要求

為了保證設(shè)計(jì)的可信度和權(quán)威性，需要聘請(qǐng)具有權(quán)威性的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，針對(duì)溫度的穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性以及瀝青的最佳用量等進(jìn)行檢驗(yàn)，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。

瀝青混合料的指數(shù)指標(biāo)必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的要求認(rèn)真執(zhí)行。

2.1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)要求。目標(biāo)配合比是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此在制定生產(chǎn)配合比時(shí)，應(yīng)力求使其與目標(biāo)配合比盡可能接近。

（2）應(yīng)注意的問(wèn)題。在使用機(jī)械設(shè)備之前，必須進(jìn)行全面檢修。根據(jù)工程要求，對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，以確保設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，并提高計(jì)量的精確度。

2.1.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

第一，根據(jù)瀝青路面的施工要求及工程規(guī)模，合理選擇機(jī)械設(shè)備和數(shù)量，滿足現(xiàn)場(chǎng)的施工要求，提高工程的施工質(zhì)量和施工效率。第二，通過(guò)試拌的方式來(lái)明確拌和的速率、拌和溫度、拌和工藝。第三，明確攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度以及攤鋪方式，在攤鋪碾壓過(guò)程中，要明確好壓實(shí)的順序、碾壓速度、碾壓頻率以及碾壓工藝，總結(jié)松鋪系統(tǒng)和接縫的方式方法。第四，驗(yàn)證瀝青混凝土混合料配合比的目標(biāo)設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)果，得出生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)配合比的結(jié)論。第五，通過(guò)使用取芯法與核子密度儀進(jìn)行密度測(cè)定，并進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，可以得出底層瀝青混凝土的密實(shí)度。第六，確定項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模，制訂工程施工進(jìn)度方案。第七，做好施工材料的檢查工作，確保施工質(zhì)量。第八，明確工程內(nèi)部構(gòu)架，做好人員聯(lián)絡(luò)方式，制定管理體系。第九，相關(guān)試驗(yàn)階段結(jié)束后，各個(gè)施工單位和班組應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬寫相應(yīng)的總結(jié)報(bào)告，并由相應(yīng)的監(jiān)理部門進(jìn)行審閱。

2.2 底面層粗粒式瀝青混凝土的拌和生產(chǎn)

2.2.1 瀝青加熱溫度

在進(jìn)行瀝青加熱過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的規(guī)范要求以及瀝青的規(guī)格、黏性、品種以及鋪筑的厚度合理地控制好瀝青的溫度。

2.2.2 瀝青混凝土拌和溫度

在進(jìn)行瀝青拌和過(guò)程中，確保瀝青的適宜溫度是至關(guān)重要的。加熱瀝青的方法和要求對(duì)于混合料的質(zhì)量和性能有著重要的影響。首先，在加熱瀝青時(shí)，常采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)。導(dǎo)熱油能夠提供均勻的加熱溫度，使瀝青能夠快速而均勻地達(dá)到所需溫度。這種方式能夠避免直接火焰加熱或其他不穩(wěn)定的加熱方式對(duì)瀝青質(zhì)量造成的不利影響。

同時(shí)，為了確保混合料的出廠溫度符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該根據(jù)粗粒式瀝青混凝土的加熱要求來(lái)執(zhí)行。具體的瀝青拌和溫度會(huì)因不同的工程要求和氣候條件而有所差異。

一般來(lái)說(shuō)，在瀝青拌和過(guò)程中，瀝青的加熱溫度通常控制在120～160℃之間。這個(gè)溫度范圍能夠使瀝青達(dá)到適宜的黏度和流動(dòng)性，以便在拌和過(guò)程中與骨料充分混合，并確保混合料的均勻性和穩(wěn)定性。需要注意的是，具體的瀝青拌和溫度應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求、混合料成分、氣候條件等因素來(lái)確定。工程師和技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行溫度控制和調(diào)整，以確保混合料的質(zhì)量和性能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2.3 瀝青混凝土拌和時(shí)間

驗(yàn)證礦料的拌和時(shí)間可以通過(guò)瀝青混凝土的均勻拌和的試拌時(shí)間來(lái)定，通常情況下，在拌和過(guò)程中必須保證連貫性，且每次拌和時(shí)間不能少于45s。

2.2.4 應(yīng)注意的問(wèn)題

其一，結(jié)合礦料級(jí)配與試驗(yàn)室所用篩的要求來(lái)明確好間歇式拌和機(jī)的振動(dòng)方孔篩的選擇。此外，所有的安裝材料需要對(duì)可篩性、振動(dòng)能力進(jìn)行多次試驗(yàn)后方可確定。

其二，在進(jìn)行瀝青混凝土混合料的拌和過(guò)程中，必須保證拌和的均勻性，才能確保攪拌中無(wú)結(jié)塊、無(wú)花白料等現(xiàn)象，否則將不符合使用標(biāo)準(zhǔn)。

其三，瀝青混凝土混合料的質(zhì)量與運(yùn)輸方式、攪拌方式、攪拌溫度息息相關(guān)。在運(yùn)輸瀝青混凝土混合料時(shí)，必須采用專業(yè)的運(yùn)輸車輛及時(shí)送到場(chǎng)地，同時(shí)在出廠前，必須對(duì)混合材料質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，確保瀝青混凝土混合料的質(zhì)量符合要求時(shí)方可裝車運(yùn)輸，并填寫好相應(yīng)的單據(jù)。

其四，相關(guān)檢測(cè)人員需要定期對(duì)所有場(chǎng)內(nèi)的施工材料以及進(jìn)場(chǎng)前的材料進(jìn)行多次、全方位的檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)配合比例不能滿足要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

2.3 瀝青混凝土混合料運(yùn)輸

在公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)的應(yīng)用中，需要注意一系列關(guān)鍵措施，以確保材料的質(zhì)量和施工的順利進(jìn)行。

其一，在運(yùn)輸拌和混合料的過(guò)程中，應(yīng)該控制運(yùn)輸車輛的行駛速度。過(guò)快的行駛速度會(huì)導(dǎo)致車內(nèi)混合料多次晃動(dòng)，從而引起離析現(xiàn)象，對(duì)材料的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。因此，合理控制車輛的速度，確保運(yùn)輸過(guò)程中混合料的穩(wěn)定性和均勻性。

其二，為了避免混合料中的水分散發(fā)，可以在運(yùn)輸車輛上方覆蓋帆布。帆布能夠有效阻擋太陽(yáng)光和空氣對(duì)混合料的作用，減少水分蒸發(fā)，保持材料的濕潤(rùn)度。這樣可以確保混合料的質(zhì)量穩(wěn)定，避免水分損失對(duì)路面性能的影響。

其三，在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)中，為滿足瀝青混凝土的攤鋪需求，應(yīng)保持至少5 輛運(yùn)料車候場(chǎng)。這樣可以確保供應(yīng)材料的連續(xù)性，避免因材料斷供而導(dǎo)致施工中斷或質(zhì)量不穩(wěn)定。充足的供應(yīng)能夠提高施工效率，并保證施工質(zhì)量的一致性。

其四，選擇大型的自卸運(yùn)輸車輛也是至關(guān)重要的。在運(yùn)輸前，應(yīng)對(duì)車廂內(nèi)進(jìn)行清潔，確保車輛內(nèi)部沒(méi)有雜物和殘留物。這樣可以避免混合料與車輛內(nèi)部雜物的黏結(jié)，影響混合料的質(zhì)量和性能。大型自卸車輛的使用還能提高運(yùn)輸效率，減少運(yùn)輸時(shí)間和頻次，提高工程施工的連續(xù)性和效益[3]。

2.4 瀝青混凝土混合料的攤鋪

第一，在攤鋪前必須做好封層的檢查，確保封層的質(zhì)量滿足要求才能攤鋪。第二，在測(cè)量放樣時(shí)，首先需要對(duì)封層不符合要求的橋頭標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使整個(gè)標(biāo)高段要滿足粗粒式底層的設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。第三，如果攤鋪機(jī)的攤鋪寬度無(wú)法滿足要求時(shí)，可以采用兩臺(tái)機(jī)械一同完成，減少接縫斷裂的現(xiàn)象。第四，當(dāng)使用雙機(jī)作業(yè)時(shí)，需要控制好相鄰的兩個(gè)攤鋪寬度距離，兩機(jī)之間的距離需要保持在10～20m 之間，同時(shí)兩機(jī)之間必須保證標(biāo)高符合要求。第五，嚴(yán)格控制好瀝青混凝土混合料的攤鋪溫度，才能確保質(zhì)量。第六，在攤鋪過(guò)程中必須保證操作的連貫性、均勻性和勻速性，途中禁止變速或停頓，否則影響攤鋪效果。第七，如果混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，此外，在攤鋪完成之后如果出現(xiàn)明顯的裂縫問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)安排工人進(jìn)行修補(bǔ)，確保其表面的平整性。第八，在攤鋪過(guò)程中，機(jī)械攤鋪不到位的地方可用人工進(jìn)行修補(bǔ)。第九，在攤鋪過(guò)程中應(yīng)安排專職人員負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)攤鋪溫度，及時(shí)做好溫度的變化記錄。

2.5 瀝青混凝土混合料壓實(shí)及成型

在進(jìn)行瀝青混凝土混合料的壓實(shí)過(guò)程中，為了保證混合料的平整度和密實(shí)度，必須控制好壓實(shí)的速度和順序，通常情況下，采用先慢后快、先低后高、先用鋼輪后膠進(jìn)行靜壓再進(jìn)行振動(dòng)碾壓。在壓實(shí)過(guò)程中應(yīng)遵循初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。

第一階段，初壓。初壓應(yīng)符合下列要求。一是在粗粒式瀝青混凝土技術(shù)中，初壓階段是至關(guān)重要的一步。為了確保初壓效果的良好，需要在攤鋪溫度最高的情況下進(jìn)行壓實(shí)。因?yàn)樵谳^高溫度下，瀝青具有較好的流動(dòng)性和可塑性，可以更好地填充骨料間隙，提高路面的密實(shí)度和穩(wěn)定性。然而，選擇正確的壓實(shí)溫度是至關(guān)重要的，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行多次測(cè)驗(yàn)和試驗(yàn)，確保選取的溫度能夠達(dá)到最佳壓實(shí)效果。二是在采用雙輪鋼筒壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，需要遵循從低到高的碾壓方式。先對(duì)低處進(jìn)行碾壓，然后逐漸向高處移動(dòng)，確保整個(gè)路面被均勻地壓實(shí)。此外，在相鄰的兩條壓帶之間，應(yīng)該進(jìn)行一定的重疊，一般約為一半的位置。這樣做可以避免出現(xiàn)未碾實(shí)或碾實(shí)不足的區(qū)域，保證路面的均勻性和一致性。通過(guò)重疊碾壓，還能夠進(jìn)一步提高路面的密實(shí)度和耐久性[4]。

初壓完成后，為了進(jìn)一步提高粗粒式瀝青混凝土路面的密實(shí)度和穩(wěn)定性，需要進(jìn)行復(fù)壓工序。在復(fù)壓過(guò)程中，選擇合適的壓路機(jī)至關(guān)重要，一般建議使用至少15t 的輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，輪胎式壓路機(jī)具有較大的碾壓力和良好的機(jī)動(dòng)性，能夠有效地壓實(shí)路面材料。復(fù)壓時(shí)，常采用振動(dòng)式碾壓，振動(dòng)能夠進(jìn)一步促使瀝青混凝土顆粒間的緊密排列，增加材料的密實(shí)度。在碾壓過(guò)程中，建議采用先高頻后低振幅的方式進(jìn)行。高頻振動(dòng)可以使顆粒間的空隙更好地填充，低振幅則有助于提高路面的光滑度和平整性。為了確保路面的壓實(shí)性和平整性，需要進(jìn)行不低于3 次的碾壓次數(shù)。每次碾壓時(shí)，應(yīng)盡量保持碾壓機(jī)的速度和穩(wěn)定性，以充分壓實(shí)路面材料。同時(shí)，還需要注意避免碾壓過(guò)度造成路面損壞或壓實(shí)不均的情況，通過(guò)適當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)和控制碾壓力度，可以保證路面的均勻性和平整度，提高其耐久性和使用壽命。

終壓是粗粒式瀝青混凝土路面施工的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它的目的是進(jìn)一步提高路面的密實(shí)度和表面平整性。在進(jìn)行終壓之前，通常會(huì)采用雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，以保證路面的質(zhì)量。在終壓過(guò)程中，至少需要進(jìn)行不低于2 次的碾壓，這樣可以確保材料充分壓實(shí)，填補(bǔ)顆粒之間的空隙，提高路面的密實(shí)度。此外，碾壓過(guò)程中還需要特別關(guān)注路面表面的平整性和光滑性。通過(guò)適當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)和壓路機(jī)的操作，可以使路面表面更加平整，減少高低差，提高行車的舒適性和安全性。在進(jìn)行終壓時(shí)，灑水可以防止混合料黏附到壓路機(jī)輪胎上，從而影響路面的光滑性。然而，需要注意控制好灑水的水量，避免過(guò)多的水分進(jìn)入瀝青混凝土中，導(dǎo)致溫度降低，影響材料的壓實(shí)效果。因此，在灑水時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎操作，確保水量適中，以滿足路面光滑性的要求[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)在公路建設(shè)中具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)合理的材料選擇和施工工藝，粗粒式瀝青混凝土能夠提供優(yōu)異的承載能力、耐久性和平穩(wěn)性，為道路用戶提供舒適、安全的行車環(huán)境。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制質(zhì)量、合理選擇施工參數(shù)，并進(jìn)行適時(shí)的檢測(cè)和調(diào)整，能夠確保粗粒式瀝青混凝土路面的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的推廣，公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展，為公路建設(shè)提供更加可靠和經(jīng)濟(jì)的解決方案。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)公路的建設(shè)，需要不斷加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究和實(shí)踐，進(jìn)一步完善其應(yīng)用指南和標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。