淺談瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制

1、淺談瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制    一、工程概況宛坪高速公路，是上海至武威國(guó)家重點(diǎn)干線公路的重要段，全線總長(zhǎng)為82.02公里，按雙向六車道施工，分為東西兩段。我標(biāo)承接內(nèi)鄉(xiāng)至豫陜界段路面五同段，全長(zhǎng)10.2公里，瀝青路面上面層為4cm厚AC-13改性瀝青混凝土，中面層為6cm厚AC-20改性瀝青混凝土，下面層為8cm厚AC-25 瀝青混凝土。二、瀝青混凝土面層材料的選擇要保證工程質(zhì)量，必須對(duì)工程材料進(jìn)行嚴(yán)格的選擇和檢驗(yàn)，這也是在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)前必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。組成瀝青混凝土的原材料主要有：不同規(guī)格的粗集料、細(xì)集料、填充料（礦粉）、膠

2、結(jié)料（瀝青）。選擇、確定原材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)路面結(jié)構(gòu)和使用品質(zhì)的要求，按照規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合地材的供應(yīng)情況，按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程的要求進(jìn)行檢驗(yàn)，然后擇優(yōu)選材。選擇原材料按以下原則：技術(shù)性好（滿足技術(shù)指標(biāo)要求），經(jīng)濟(jì)性好，結(jié)合環(huán)保就地取材。    （一）瀝青的選擇瀝青是瀝青混凝土的主要組成材料之一，是決定瀝青混合料質(zhì)量的主要因素。因此選擇瀝青時(shí)，除了要注意瀝青自身品質(zhì)的優(yōu)劣以外，還要注意瀝青標(biāo)號(hào)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣、氣溫的適應(yīng)性，既要兼顧冬季的抗裂性，又要兼顧到夏季的抗塑變能力。本工程根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候條件及交通狀況，下面層采用標(biāo)號(hào)為A-70瀝青，上、中面層采用集中工廠化

3、生產(chǎn)的成品改性瀝青。（二）粗集料的選擇粗集料采用潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，具有足夠的強(qiáng)度、耐磨耗性。粗集料的質(zhì)量符合JTG F40-2004 “瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求”的規(guī)定。本工程上面層采用統(tǒng)一供應(yīng)的玄武巖集料。中、下面層采用石灰?guī)r，要求必須使用錘擊式或錐式破碎機(jī)加工的碎石，不得使用鄂式破碎機(jī)加工的碎石。（三） 細(xì)集料的選擇細(xì)集料一般是指天然砂、人工砂、石屑等，在瀝青混合料中增加顆粒間嵌鎖作用，減少粗集料間的孔隙，從而增加混合料的穩(wěn)定性。本工程細(xì)集料采用石灰?guī)r類石屑，要求石料生產(chǎn)過(guò)程中必須具有兩級(jí)抽吸除塵設(shè)備，控制細(xì)集料中粉塵含量在3%內(nèi)，質(zhì)量符合JTG F40-2004 “瀝青混

4、合料用細(xì)集料質(zhì)量要求”的規(guī)定。（四）填料的選擇本工程填料采用石灰?guī)r石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，嚴(yán)禁使用回收粉代替礦粉。礦粉要求干燥、潔凈，含水量不得大于1，嚴(yán)格控制0.075mm以下含量，其允許偏差為±1%。礦粉質(zhì)量應(yīng)符合“瀝青混合料用礦粉質(zhì)量要求”的規(guī)定。三、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)瀝青是瀝青混凝土的主要組成材料之一，是決定瀝青混合料質(zhì)量的主要因素。瀝青252配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段。通過(guò)配合比設(shè)計(jì)，確定瀝青混合料所用的礦料級(jí)配和最佳瀝青用量。配合比設(shè)計(jì)的各個(gè)階段都必須進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。（一）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段一是根據(jù)設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)層的要求，結(jié)合本工程

5、實(shí)際及使用的各種礦質(zhì)材料進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算，確定符合級(jí)配要求的各礦質(zhì)材料用量比例。二是進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，依據(jù)規(guī)范要求的各項(xiàng)馬歇爾指標(biāo)及性能指標(biāo)，確定礦料級(jí)配和最佳瀝青用量，由此提供拌和機(jī)冷料倉(cāng)的上料比例和瀝青用量。具體步驟為：1、對(duì)各種礦料進(jìn)行篩分，分別測(cè)定其毛體積相對(duì)密度、表觀相對(duì)密度；根據(jù)各種礦料篩分結(jié)果，確定礦料級(jí)配組成。2、測(cè)定瀝青相對(duì)密度；計(jì)算礦料混合料合成的毛體積相對(duì)密度和表觀相對(duì)密度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)估瀝青混合料最佳油石比，并以此為中值，按0.5%間隔變化擬定5組不同的油石比，用實(shí)驗(yàn)室小型拌和機(jī)按確定的溫度范圍拌和瀝青混合料。試模和底座應(yīng)按規(guī)定預(yù)熱, 按規(guī)定的擊實(shí)次數(shù)和溫度范圍成型馬歇爾試件,

6、每種瀝青用量的試件為46個(gè)，測(cè)定值必須滿足標(biāo)準(zhǔn)差要求，否則必須舍棄。計(jì)算礦料的有效相對(duì)密度，確定不同油石比瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度。測(cè)定不同油石比瀝青混合料試件的馬歇爾穩(wěn)定度、流值、毛體積相對(duì)密度，計(jì)算空隙率、礦料間隙率和有效瀝青飽和度。3、根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果綜合確定最佳瀝青用量OAC，然后再按最佳瀝青用量OAC制件，做水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)。根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，若達(dá)不到相關(guān)規(guī)定則另選材料、調(diào)整級(jí)配或采取其他措施重做試驗(yàn)，直到符合要求，確定出較理想的目標(biāo)配合比。（二）生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段目標(biāo)配合比確定以后，要使實(shí)際施工中所采用的瀝青混合料拌和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)配合設(shè)計(jì)。試驗(yàn)前，首先根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)

7、配類型，選擇適當(dāng)尺寸的振動(dòng)篩。對(duì)二次篩分后的礦料重新進(jìn)行配比設(shè)計(jì)，確定各熱料倉(cāng)的用料比例和生產(chǎn)配比的最佳瀝青用量，供拌和機(jī)控制室使用。具體步驟為：1、對(duì)熱料倉(cāng)各種規(guī)格礦料進(jìn)行篩分（按不同規(guī)格、不同粒級(jí)分別存放），分別測(cè)定其毛體積相對(duì)密度和表觀相對(duì)密度（礦粉和瀝青采用目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)時(shí)的測(cè)定值）。2、根據(jù)各種礦料篩分結(jié)果，按照規(guī)范要求進(jìn)行礦料組成設(shè)計(jì)，其級(jí)配曲線力求接近目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)曲線，確定各熱料倉(cāng)的用量比例。3、取目標(biāo)配比最佳瀝青用量及±0.3%三個(gè)瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和試拌，通過(guò)試驗(yàn)室及從拌和機(jī)取樣試驗(yàn)綜合確定最佳瀝青用量，與目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的結(jié)果不宜大于±0.2%。4、

8、根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量和礦料級(jí)配，據(jù)此結(jié)果根據(jù)拌和設(shè)備的拌和能力確定每盤料所需各熱倉(cāng)的礦料數(shù)量和瀝青的數(shù)量。（三）生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證階段采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌并鋪筑試驗(yàn)路，用規(guī)定的方法在拌和機(jī)上取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，并在試驗(yàn)路上鉆取芯樣觀察芯樣完整性和空隙率，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比，作為生產(chǎn)控制和質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)。同時(shí)也是對(duì)施工單位制定的施工方案的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)期拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓工藝等的可行性和設(shè)備的匹配情況，解決混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求等方面問(wèn)題。整理出該階段的所有數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析，若有指標(biāo)不到規(guī)范要求，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)配合比或有關(guān)工藝做出調(diào)整，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求，寫出

9、總結(jié)報(bào)告，報(bào)監(jiān)理及業(yè)主批準(zhǔn)實(shí)施。   （ 四）、配合比設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：（一）應(yīng)注意在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段，要嚴(yán)格控制冷料倉(cāng)和熱料倉(cāng)的配比；當(dāng)材料發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整配合比。（二）在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析，不能死搬硬套規(guī)范規(guī)定。在不脫離規(guī)范的情況下，根據(jù)不同的材料，靈活的進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。（三）在配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，要和施工生產(chǎn)的實(shí)際情況相結(jié)合，不能脫離現(xiàn)有的技術(shù)條件；同時(shí)要嚴(yán)格施工管理，使混合料的生始終控制在設(shè)計(jì)的最佳狀態(tài)。（四）試件的配料、拌和應(yīng)單個(gè)進(jìn)行，以確保試驗(yàn)結(jié)果的一致性。四、施工過(guò)程中質(zhì)量控制瀝青路面施工必須按全面管理的質(zhì)量要求，建立健全有效的

10、質(zhì)量保證體系，實(shí)際目標(biāo)管理，工序管理，明確責(zé)任，對(duì)施工全過(guò)程，每道工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、評(píng)定，以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。具體抓好以下幾個(gè)方面：（一）原材料的控制各種原材料進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按規(guī)定的頻率和批量進(jìn)行抽檢，不合格的材料不得進(jìn)場(chǎng)。堆放各種礦料的場(chǎng)地必須硬化并應(yīng)當(dāng)有良好的排水系統(tǒng)，避免材料污染；各種材料間應(yīng)用墻體隔開，以避免互相混雜。細(xì)集料應(yīng)搭篷覆蓋。（二）拌合站的調(diào)試注重拌和樓機(jī)調(diào)試，嚴(yán)格關(guān)鍵篩孔的通過(guò)量與生產(chǎn)配合比的容許偏差，保持混合料級(jí)配穩(wěn)定。拌和機(jī)二次篩分用的振動(dòng)篩規(guī)格尺寸應(yīng)根據(jù)混合料礦料級(jí)配組成與最大粒徑確定，不同級(jí)配混合料必須配置不同的篩孔組合；瀝青拌和樓機(jī)用篩孔（方孔篩）推薦如下：瀝

11、青下面層為AC-25型粗粒式瀝青砼篩孔為：32、22、11、6、3；瀝青中面層為AC-20型中粒式瀝青砼篩孔為：26、19、11、6、3；瀝青上面層為AC-13型細(xì)粒式瀝青砼篩孔為：17、11、6、3。（三）瀝青混合料的拌和瀝青混凝土拌和時(shí)要嚴(yán)格控制瀝青加熱溫度、集料加熱溫度、拌和溫度、出廠溫度。本工程瀝青采用導(dǎo)熱油加熱，加熱溫度控制在160-165范圍內(nèi)。下面層礦料加熱溫度為165-190，中上面層料礦料加熱溫度為190-220，下面層瀝青混凝土出廠溫度在150-165，中上面層瀝青混凝土出廠溫度在165-175，混合料超過(guò)195者應(yīng)廢棄，并應(yīng)保證運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的溫度不低于145-160。工地試驗(yàn)

12、室要隨時(shí)抽檢油石比及礦料級(jí)配，加大馬歇爾試驗(yàn)頻率，嚴(yán)格控制混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值指標(biāo)。（四）瀝青混合料的運(yùn)輸混合料采用20噸以上的自卸汽車運(yùn)輸。維護(hù)好便道，縮短運(yùn)輸時(shí)間并確保平穩(wěn)，減少運(yùn)輸離析。運(yùn)輸車裝料前必須將車箱清理干凈，車箱底板與內(nèi)壁涂一薄層油水混合液，以防粘料。裝好料的汽車用不透水彩條布或棉被覆蓋，確保攤鋪溫度。（五）瀝青混合料的攤鋪運(yùn)料車到達(dá)攤鋪機(jī)作業(yè)面時(shí),攤鋪機(jī)要調(diào)好初始狀態(tài)。攤鋪厚度、寬度以設(shè)計(jì)為準(zhǔn)。攤鋪機(jī)熨平板的仰角要準(zhǔn)確，行走速度要穩(wěn)定，找平裝置要能正常工作。攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)以試驗(yàn)段確定的攤鋪速度、振動(dòng)、振搗頻率勻速前進(jìn)，嚴(yán)禁中途變速或停頓。攤鋪好的瀝青混合料在未經(jīng)壓

13、實(shí)前，施工人員不得踩踏。（六）瀝青混合料的碾壓瀝青混合料壓實(shí)以試驗(yàn)段確定的碾壓組合及程序進(jìn)行，壓實(shí)分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段。壓路機(jī)以均勻速度行駛，禁止壓路機(jī)在未成型路面上拐彎、剎車。1、初壓：采用鋼輪壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后進(jìn)行碾壓。碾壓遍數(shù)為12遍。在直線段，應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓；在平曲線超高段，應(yīng)從低處向高處碾壓。適宜的碾壓速度為23km/h。2、復(fù)壓：采用重型膠輪壓路機(jī)碾壓，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/31/2碾壓輪寬度，碾壓至要求的壓實(shí)度為止。適宜的碾壓速度為3.54km/h。3、終壓：采用雙輪鋼筒壓路機(jī)碾壓2遍以上，以無(wú)明顯輪跡為止。適宜的碾壓速度為2.53.5km/h。4、碾壓過(guò)程中安排專人及時(shí)檢測(cè)平整度、溫度和壓實(shí)度，發(fā)現(xiàn)有缺陷及時(shí)處理，并填好有關(guān)記錄資料。（七）施工縫的處理瀝青路面施工縫處理的好壞對(duì)平整度有一定的影響，通常連續(xù)攤鋪路段平整度較好，而接縫處較差。因此，接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關(guān)鍵是切除接頭，用3m直尺檢查端部平整度，以攤鋪層面直尺脫離點(diǎn)為界限，用切割機(jī)切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當(dāng)結(jié)合人工找平，可消除接縫處的不平整，使前后兩路段平順銜接。（八）施工質(zhì)量檢測(cè)施工過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)攤鋪松鋪厚度、混合料各處階段的溫度等指標(biāo)。瀝青混凝土路面成型后，要對(duì)壓實(shí)度、彎沉、厚度、寬度、平整度、中線偏位、縱斷