沥青混凝土面层配合比及施工技术研究

沥青混凝土面层配合比及施工技术研究

王洪臣 初升博

龙建路桥股份有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

摘要：在经济持续发展的当下，各地区纷纷加大了对公路进行建设的力度，现有公路所存在问题也以较为直观的方式被呈现了出来。文章便以此为背景，围绕以沥青混凝土为主要材料的全新路面形式的应用展开了讨论，在对面层配合比进行详细说明的基础上，对施工流程与工艺进行了深入研究，内容主要涉及拌和、摊铺及碾压混合料等方面，供相关人员参考。

关键词：面层施工；配合比；沥青混凝土

前言：无论是轮胎压力的加大、交通量的增多，还是交通条件的更改，均促使有关部门对沥青路面整体性能提出了与以往不同的要求。在建设任务极为繁重的当下，要想使沥青路面性能得到优化，一方面要对发达国家所遵循先进理念及方法进行学习，另一方面要以实际情况为依据，对面层配合比进行科学设计，确保施工质量能够达到预期水平。

1研究背景

2000年至今，国内公路建设始终处于快速发展的状态，社会各界对路面性能所提出要求也较以往变得更加严格，以沥青混凝土为主要材料的路面应运而生。与其他类型路面相比，此类路面具有便于养护、平整度理想以及施工速度快等优势，加之此类路面在抗滑性、耐久性等方面的表现也极为理想，将其应用于公路建设成为大势所趋。受材料性能影响，随着使用时间的增加，该路面将有一定概率出现塌陷或裂缝问题，导致公路无法正常通行，要想避免类似情况发生，关键是要对混合料配合比加以调整，通过对沥青面层性能进行优化的方式，确保其优势可得到最大程度发挥。

2设计混合料配合比

沥青混凝土所使用主要材料为沥青，换言之，混合料质量往往取决于沥青质量。对混合料配合比进行设计时，有关人员应先确定目标配合比以及生产配合比，再对配合比进行验证，确保所设计配合比符合项目要求^[1]。

2.1设计配合比

2.1.1目标配合比

以项目要求和计划使用矿料为依据，通过试验计算的方式，对不同类型矿料的占比加以确定。结合马歇尔试验结果，对沥青最佳用量、矿料级配加以确定，明确拌和机所需沥青量及上料比，设计步骤如下：第一步，筛分矿料并对表观、毛体积密度进行测定，参考筛分结果对级配组织进行确定。第二步，结合自身所积累经验，对油石比最佳值加以确定，将该数值作为中间值，分别拟定3组油石比，保证各组油石比的差值为0.5％，借助实验室所配备拌和机对混合料进行试拌^[2]。按照相关规定对底座、试模进行预热，获得相应试件，确保各组沥青对应试件数量均为6个，随后，对矿料有效密度进行计算，由此来确定各组混合料相对密度最大值，并对流值及稳定度进行测定，根据相关参数对间隙率、孔隙率还有饱和度进行计算。第三步，确定沥青最佳用量并制作试件，对试件稳定性进行检验，若试件稳定性未达到项目要求，则需要对级配和材料加以调整，并再次进行相关试验，直至试验结果符合项目要求。

2.1.2生产配合比

在确定目标配合比的基础上，利用项目计划使用设备完成对生产配合比进行设计的工作。前期准备阶段，以路面情况和级配类型为依据，对振动筛尺寸加以确定，根据筛分所得矿料参数对配合比加以调整，得出沥青最佳用量。

现将具体设计步骤归纳如下：首先是筛分热料仓现有矿料，分别根据其粒级和规格进行存放，并对矿料表观和毛体积密度进行测定。其次以筛分结果为依据，结合项目要求对矿料组合进行设计，确保矿料组合对应级配曲线最大程度靠近目标曲线，对各热料仓实际用量加以确定。最后是参考最佳用量，分别取最佳用量-0.3％的沥青量和最佳用量＋0.3％的沥青量，开展马歇尔试验，综合考虑试拌效果及试验结论，对最终用量进行确定，同时要保证最终用量与设计用量的差值不超过0.2％^[3]。

2.2验证配合比

根据所设计配合比对少量混合料进行试拌，利用试拌混合料对试验段进行铺筑，借助拌和机进行取样并展开试验，通过钻芯取样的方式，对芯样所具有空隙率、完整程度加以确定，由此来判断配合比科学性与合理性，为日后质量检验及其他工作的开展提供依据。在此期间有关人员还应对试验数据进行整理，通过对比分析的方式，明确是否存在指标与项目要求不符的情况，若存在类似问题，则需要酌情调整工艺或配合比，确保拌和所得混合料能够达到项目要求。

2.3其他注意事项

在设计配合比期间，下列事项需要引起重视：一是对生产配合比进行设计时，有关人员需要对热料仓、冷料仓实际配比加以控制，一旦材料出现变化，立即对配合比进行调整。二是以实际情况为依据，结合现行规范对配比进行灵活设计，切记不可照搬规范要求，导致设计效果不理想。三是对各施工环节加以管理，确保混合料始终处于最佳的状态。

3面层施工技术要点

对沥青路面进行施工，要求施工方以项目所提出要求为依据，对质保体系进行建立，密切关注各环节开展情况，保证施工质量符合预期。

3.1控制材料质量

由施工人员对进场材料进行抽查，剔除不达标材料。将进场材料堆放在排水效果良好、地面硬化度理想的区域，以免材料受到外界污染。利用墙体将不同类型材料隔开，通过搭篷的方式对细集料进行覆盖，避免出现材料混杂或类似问题。

3.2提前调试拌合站

对调试拌和机的工作引起重视，对配合比偏差、筛孔通过量进行严格控制，确保混合料具有相对稳定的级配。按照混合料粒径最大值、矿料级配对振动筛尺寸加以确定，一般来说，级配不同的混合料所适用筛孔组合往往存在一定差异，只有酌情选用才能保证拌和效果理想。

3.3充分拌和混合料

在拌和沥青混凝土期间，施工人员应对集料和沥青的加热温度，拌和温度以及出厂温度加以控制。现阶段，多数公路项目均选择利用导热油对沥青进行加热，对加热温度所提出要求为不低于160℃，同时不超过165℃，上面层/中面层混合料的出厂温度应在170℃左右，下面层混合料温度则需要被控制在155℃~160℃间，对上面层/中面层矿料进行加热的温度以200℃~210℃为宜，对下面层矿料进行加热的温度不得超过190℃，若混合料温度达到195℃以上，则需要将其舍弃^[4]。

随后，便可将混合料运往现场，运输车辆优先选择20t自卸汽车。由专业人员对运输便道进行维护，这样做既能够使运输时间得到缩短，又可保证运输车辆平稳，最大程度避免混合料在运输期间出现离析问题。对车辆进行装料前，应先对车箱内部进行彻底清理，在车箱内壁、底板表面涂抹水油混合液，以免出现粘料的情况。待装料环节告一段落，利用棉被、不透水布对车箱进行覆盖，保证车箱内部温度与混合料特性相符。另外，施工方还应确保被运送至现场的拌合料，其温度在150℃~155℃间，由专业人员在现场对矿料级配、油石比进行抽检，酌情调整马歇尔试验开展频率，确保混合料所具有流值、油石比还有稳定度均能够达到项目要求。

3.4摊铺并碾压混合料

3.4.1摊铺

待运料车顺利到达施工现场后，由专业人员对摊铺机状态进行调整。根据设计方案确定摊铺宽度及厚度，严格控制熨平板角度，保证摊铺机匀速前进，并确保找平装置始终处于正常运行状态。在摊铺期间根据试验段情况对振捣频率、摊铺速度还有振动频率加以控制，切记不得在摊铺途中对摊铺机进行停顿或变速。在没有对混合料进行压实时，严禁施工人员进入现场并踩踏摊铺路面，以免给路面质量造成不良影响。

3.4.2碾压

根据试验段情况对碾压方式和流程加以确定，分三个阶段将混合料压实，碾压过程中应对压路机行驶速度进行控制，切记不得在尚未成型的路面上，对压路机进行刹车或是拐弯等操作。

初压阶段需要对摊铺机、钢轮压路机加以应用，碾压次数应控制在1遍~2遍，对于直线路段，施工人员应遵循由外向内进行碾压的原则，对于平曲线超高段及其他特殊路段，通常需要由低处向高处进行匀速碾压。碾压速度以2km/h~3km/h为宜。

复压阶段所用设备为胶轮压路机，施工人员应保证相邻碾压带重合部分的宽度为碾压轮的1/2，待碾压区域压实度达到有关要求，方可过渡至终压阶段。复压速度应被控制在4km/h左右。

终压阶段需要施工人员操作钢轮压路机对施工路段进行反复碾压，碾压次数应达到2遍或以上，直至施工路段不存在明显轮胎痕迹位置。该阶段的碾压速度不得超过3.5km/h，同时不得低于2.5km/h。

在碾压期间施工方应派专人前往现场，负责对温度、压实度还有平整度进行检测，若发现施工路段存在质量问题，应停止施工并尽快加以处理，以免造成更严重的后果，同时对检测结果、问题成因及处理方案进行如实记录，为日后其他工作的开展提供参考。

3.5科学处理施工缝

众所周知，对施工缝进行处理的最终效果，通常会给路面平整度产生直接影响。一般来说，采取连续摊铺工艺的路段，其平整度相对理想，而接缝附近的平整度难以得到保证，由此可见，要想使路面平整度达到预期，关键是要做到科学处理施工缝，要求施工人员将接头切除，利用规格为3m的直尺对端部是否平整进行检查，借助切割机将摊铺层脱离直尺区域的切缝完全挖除，通过斜向碾压配合人工找平的方式，对新铺接缝进行处理。事实证明，这样做可使接缝所存在不平整的问题得到解决，确保前后路段得到平顺且可靠的衔接。

结论：综上，对混合料配合比进行科学设计，对道路面层高效施工具有重大意义。在施工正式开始前，有关人员应以现场情况、现有规定及项目计划使用材料为依据，对配合比进行设计，施工期间需密切关注混合料摊铺及碾压情况，并对施工缝进行科学处理，确保施工效果可达到预期，促使公路尽快投入使用。

参考文献：

[1]黄霏霏,罗碧喜,赵文刚.结合两种不同规范的道路沥青混凝土面层配合比设计[J].水利水电工程设计,2019,38(2):2.
[2]楼梁伟,蔡德钩,石越峰,等.路基沥青混凝土防水封闭结构施工质量控制技术[J].铁道建筑,2019,59(2):4.

[3]邹桂莲,孙学楷,刘新海.再生集料泡沫沥青混合料的配合比设计及路用性能[J].筑路机械与施工机械化,2019,36(8):6.