大粒徑瀝青混合料在公路工程施工中的應(yīng)用分析

張志彬

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司)

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大粒徑瀝青混合料在公路工程施工中的應(yīng)用分析

張志彬

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司)

摘要：針對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)在公路工程項(xiàng)目建設(shè)、養(yǎng)護(hù)施工中的具體應(yīng)用，首先概述了大粒徑透水性瀝青混合料的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而分別在材料質(zhì)量控制、混合料配比設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)施工等幾方面詳細(xì)介紹了大粒徑透水性瀝青混合料的施工應(yīng)用，可以為相關(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)提供合理的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：大粒徑；透水性；瀝青混合料

1大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)是公路工程項(xiàng)目建設(shè)中采用的一種新型瀝青混合料，主要是由較高比例的粗集料、相對(duì)較小的比例的細(xì)集料以及改性瀝青組成的，呈現(xiàn)出骨架嵌擠型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的瀝青混合料，其中混合料最大粒徑一般在37.5 mm以下，空隙率一般介于13%~18%之間，瀝青用量往往不超過(guò)3.5%，混合料的生產(chǎn)成本造價(jià)相對(duì)較低。大粒徑透水性瀝青混合料的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于骨架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及較高的粗集料用量、較少的細(xì)集料及礦粉用量，因此瀝青混合料比表面積較小，可以在確保瀝青膜厚度的同時(shí)，減少瀝青的總體用量。而且路面結(jié)構(gòu)具有非常好的高溫穩(wěn)定性，排水性能優(yōu)異，能夠有效地改善公路瀝青路面中較為常見(jiàn)的車轍、反射裂縫以及疲勞病害，在路面結(jié)構(gòu)中主要是作為柔性基層在公路工程新建項(xiàng)目以及大修改造中應(yīng)用。

2原材料質(zhì)量控制

(1)集料。對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料而言，由于粗集料需要發(fā)揮構(gòu)成骨架的作用，因此必須確保用于大粒徑透水性瀝青混合料施工的粗集料顆粒性狀良好、質(zhì)地堅(jiān)硬；細(xì)集料應(yīng)當(dāng)選擇使用潔凈、干燥、沒(méi)有風(fēng)化雜質(zhì)的機(jī)制砂，細(xì)集料的主要控制指標(biāo)主要是棱角性(>42%)、細(xì)長(zhǎng)及扁平顆粒含量(<15%)、壓碎值(<26%)、砂當(dāng)量值(>65%)，并確保細(xì)集料的級(jí)配滿足技術(shù)要求。其中粗細(xì)集料的質(zhì)量控制最為關(guān)鍵，其具體控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1　粗集料質(zhì)量技術(shù)要求

(2)填料。由于大粒徑透水性瀝青混合料具有排水功能，因此必須確保集料與瀝青的粘附性，以免后期由于粘附性問(wèn)題造成瀝青混合料出現(xiàn)集料顆粒剝離并誘發(fā)松散、沉陷等病害?，F(xiàn)階段在大粒徑透水性瀝青混合料的施工中，普遍是按照相應(yīng)劑量添加干燥消石灰粉或生石灰粉，改善粘附性。

(3)瀝青。用于大粒徑透水性瀝青混合料的瀝青必須采用粘度相對(duì)較高的改性瀝青，可以采用SBS改性瀝青、MAC改性瀝青，同時(shí)為了為了增加混合料中的瀝青膜厚度，控制混合料瀝青析漏，應(yīng)當(dāng)在瀝青混合料中適當(dāng)摻入木質(zhì)素纖維。對(duì)于瀝青質(zhì)量的具體要求如表2。

表2　瀝青技術(shù)要求

3大粒徑透水性瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)

(1)礦料級(jí)配設(shè)計(jì)。大粒徑透水性瀝青混合料在配比設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮到透水性瀝青混合料的特殊性，即其單一粒徑骨架空隙結(jié)構(gòu)，以及對(duì)于排水、抗裂功能的相關(guān)要求。對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料的級(jí)配選擇，可以參照一些地方規(guī)程中的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，具體如表3所示。

表3　大粒徑透水性瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)選用范圍

(2)LSPM配比設(shè)計(jì)。對(duì)于LSPM大粒徑透水性瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)工作，現(xiàn)階段在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是采用大馬歇爾設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)控制指標(biāo)主要是混合料的空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等體積指標(biāo)，其中重點(diǎn)對(duì)瀝青膜厚度、析漏以及混合料性能等指標(biāo)作出了明確具體的要求，以確?；旌狭系氖┕べ|(zhì)量。室內(nèi)試驗(yàn)配比設(shè)計(jì)則主要是基于雙面各擊實(shí)112次成型大馬歇爾試件，計(jì)算比表面積以及瀝青膜厚度，其中比表面積的計(jì)算公式如下

AREA=0.41+0.0041P4.75+0.008 2P2.36+0.016 4P1.18+0.028 70.6+0.061 4P0.3+0.122 9P0.15+0.327 7P0.075(m2/kg)

式中：Pi為各對(duì)應(yīng)篩孔的通過(guò)百分率，%。

設(shè)計(jì)過(guò)程中，具體技術(shù)指標(biāo)參數(shù)要求如表4所示。

表4　大粒徑透水性瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)要求

(3)路用性能相關(guān)要求。在大粒徑透水性瀝青混合料路用性能的控制上，除了滿足施工技術(shù)規(guī)范中高低溫性能、水穩(wěn)定性、抗疲勞性能等一系列的要求之外，重點(diǎn)還應(yīng)確保高溫性能以及滲透性能等指標(biāo)的優(yōu)異，一般情況下要求動(dòng)穩(wěn)定度不小于2 600次/mm，滲透系數(shù)不小于0.01 cm/s，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該針對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行重點(diǎn)控制。

4LSPM施工質(zhì)量具體控制要求

(1)混合料的生產(chǎn)拌和以及運(yùn)輸。對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料的拌和生產(chǎn)，重點(diǎn)是確保混合料的生產(chǎn)溫度，應(yīng)該根據(jù)瀝青膠結(jié)料的粘溫曲線確定，一般情況下采用改性瀝青，出料溫度大致需要控制在145~165 ℃，如果出料溫度超過(guò)195 ℃必須將混合料予以廢棄。為了使混合料拌和溫度滿足要求，混合料生產(chǎn)過(guò)程中瀝青加熱溫度為155~165 ℃，集料加熱溫度為170~180 ℃。對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料的運(yùn)輸，重點(diǎn)在于控制離析問(wèn)題，混合料裝料過(guò)程中應(yīng)該多次移動(dòng)車位，按照“先前后兩頭、再中間裝料”的順序完成裝料。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)該采用覆蓋棉被或者是厚氈布保溫，以確?；旌狭系綀?chǎng)溫度，以免后期影響壓實(shí)。

(2)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓施工管理。對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料的攤鋪，攤鋪機(jī)的行走速度應(yīng)該根據(jù)試驗(yàn)段的施工確定，還需要綜合考慮拌和站的拌和生產(chǎn)能力，一般不得大于2 m/min。攤鋪機(jī)在攤鋪過(guò)程施工作業(yè)中應(yīng)該盡量確保整個(gè)施工作業(yè)的連續(xù)性，確?；旌狭瞎?yīng)充足，避免出現(xiàn)停機(jī)等料的現(xiàn)象，對(duì)于大粒徑透水性瀝青混合料的供應(yīng)一般要求攤鋪機(jī)絞籠中混合料不得少于2/3。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的壓實(shí)施工，應(yīng)確保初壓時(shí)溫度不小于140 ℃，同時(shí)避免對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料的骨架結(jié)構(gòu)造成破壞，在碾壓控制上一般是初壓采用靜壓一遍、振壓兩遍的碾壓方案，振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)速度宜為1.5~2 km/h，采用高頻低幅進(jìn)行壓實(shí)；振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)后，及時(shí)跟上膠輪壓路機(jī)，壓實(shí)遍數(shù)2遍左右，即可采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行收光碾壓作業(yè)。

5結(jié)語(yǔ)

大粒徑透水性瀝青混合料對(duì)于原材料質(zhì)量要求高，尤其是瀝青性能要求較高，而且配比設(shè)計(jì)與施工與常規(guī)瀝青混合料也有著較大的不同。在大粒徑透水性瀝青混合料的具體應(yīng)用過(guò)程中，施工作業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)大粒徑透水性瀝青混合料的實(shí)際特點(diǎn)，加強(qiáng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制，以提高大粒徑透水性瀝青混合料的整體施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]公路工程瀝青與瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E20-2011)[S].人民交通出版社, 2011.

收稿日期：2015-02-11

中圖分類號(hào)：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2015)08-0090-01