淺談瀝青穩(wěn)定碎石層施工中級配控制的影響因素

■黃育妙

（福建路橋建設(shè)有限公司，福州350001）

1 級配控制

我省高速公路路面工程在建設(shè)發(fā)展中已得到很大程度的提高，但是根據(jù)大量的現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)證實(shí)，瀝青路面工程質(zhì)量的變異，在當(dāng)前高速公路路面早期損壞影響因素之中仍為主要因素，因此瀝青路面施工中級配的控制尤為重要。根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)及施工數(shù)據(jù)，瀝青混合料級配越粗則離析情況越明顯,本文以泉廈擴(kuò)建高速公路瀝青路面瀝青穩(wěn)定碎石層（ATB-25）施工為依托，簡要介紹瀝青穩(wěn)定碎石層施工中級配控制對質(zhì)量的影響。

1.1 集料選材及加工中級配分析

集料的材質(zhì)性指標(biāo)如壓碎值、洛杉磯磨耗值、密度、同瀝青的粘附性、堅(jiān)固性、軟石含量、磨光值不但與料源的石質(zhì)有關(guān)，也同加工機(jī)械的組合配套有關(guān)。因此選擇好的料源是保證集料質(zhì)量的第一步。經(jīng)過對泉州南安地區(qū)的料源進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，并對各開采點(diǎn)石料巖石種類、產(chǎn)量、到瀝青拌合站運(yùn)距的比較，最終選定南安利達(dá)碎石場生產(chǎn)的碎石做為我部瀝青穩(wěn)定碎石層（ATB-25）混合料用的碎石來源。

南安利達(dá)碎石場一級破碎采用顎式破碎機(jī)，二級破碎采用反擊式破碎機(jī)；二級破碎的工藝流程采用先篩后碎開式循環(huán)系統(tǒng)，把一級破碎的集料先經(jīng)過成品篩篩分后再進(jìn)二級破碎段的進(jìn)料口進(jìn)行破碎，并通過干式除塵有效控制＜0.075mm 顆粒含量。碎石料級配不穩(wěn)定是一個比較容易出現(xiàn)的問題，從碎石場生產(chǎn)的同一規(guī)格的集料，其顆粒組成的變異性常有顯著差異。各檔料級配變異性大將嚴(yán)重影響混合料級配的穩(wěn)定，為此我部在生產(chǎn)集料時(shí)采取以下措施控制各規(guī)格料的級配變異性。

（1）料場采用按規(guī)范規(guī)格料的要求布置篩面的篩孔，要求生產(chǎn)的各規(guī)格料都必須滿足規(guī)范規(guī)格料的級配要求。每天取樣，對產(chǎn)品的顆粒組成進(jìn)行級配分析，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)查找原因。

（2）在集料生產(chǎn)時(shí)應(yīng)充分注意破碎機(jī)給料的穩(wěn)定性，使振動篩滿負(fù)荷篩分或使振動篩的給料流量穩(wěn)定。破碎機(jī)給料不穩(wěn)定將影響到振動篩的給料流量，從而影響各檔成品集料級配的穩(wěn)定。振動篩給料流量減少，使振動篩由不充分篩分向充分篩分移動，從而將使各規(guī)格成品料變粗。

采取以上兩種措施后，多次取樣、篩分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1 與表2 所示。結(jié)果顯示，料場中碎石料級配變化是均勻的，未出現(xiàn)碎石料級配不穩(wěn)定現(xiàn)象，說明以上兩種措施可以有效防止料場中碎石料出現(xiàn)級配不穩(wěn)定現(xiàn)象。

1.2 堆料對級配的影響

在原材料實(shí)際檢測中，用在碎石生產(chǎn)線取樣后進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果與在拌和場地取樣的原材料篩分結(jié)果存在較大的偏差，集料在生產(chǎn)過程中級配變化較大，因此要求集料裝運(yùn)至拌和場地后嚴(yán)格按照分層堆放，以減少集料級配的變異性。

2 拌和樓控制

熱拌瀝青混凝土的質(zhì)量控制在很大程度上取決于瀝青混凝土拌和樓在瀝青混合料的拌和過程。比如瀝青的加熱溫度、混合料的拌和溫度、混合料的級配控制、混合料拌和均勻性等多方面起決定性作用。

2.1 瀝青混合料一般要求

（1）瀝青混合料的和易性

施工和易性是指瀝青混合料攤鋪和碾壓工作的難易程度。從瀝青混合料的組成來看,影響和易性的關(guān)鍵是混合料級配情況。

（2）瀝青混合料拌合設(shè)備

瀝青混合料拌合設(shè)備一般分為間歇式和連續(xù)式兩

種，我部采用間歇式拌合設(shè)備。

表2 ATB-25 碎石篩分?jǐn)?shù)據(jù)匯總 （合成）

間歇式瀝青攪拌設(shè)備的生產(chǎn)級配不僅取決于冷料倉的供料情況，更主要取決于熱料倉的配料情況。間歇式瀝青攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于，熱料重新篩選并逐倉稱重可大體化解原料變異且計(jì)量方式精確可靠。但間歇式瀝青攪拌設(shè)備的雙重配合比增加了調(diào)控難度，冷料配合比即目標(biāo)配合比需控制各熱料倉中材料的比例，熱料配合比即生產(chǎn)配合比需控制各熱料倉中材料的用量，都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。

瀝青拌合設(shè)備的主要工作程序?yàn)椋豪淞蟼}進(jìn)料進(jìn)入烘干筒（冷料倉按目標(biāo)配合比供料，熱料倉按生產(chǎn)配合比配料。冷料倉不帶稱重計(jì)量裝置，通?？空{(diào)速電機(jī)粗配），燃燒干燥后進(jìn)入主樓提升機(jī)，通過振動篩，進(jìn)入主樓熱料倉（熱料倉帶有稱重計(jì)量裝置，一般靠逐倉稱重完成配料并最終決定礦料級配），通過控制室電腦設(shè)定的熱料倉比例稱重進(jìn)行攪拌，在拌和過程中添加填料和瀝青，拌和一定時(shí)間后通過提升設(shè)備進(jìn)入成品倉。由于原材料在熱料倉已重新分布，所以要按二次配和比即生產(chǎn)配和比進(jìn)行熱料配料熱料配合比與冷料配合比應(yīng)協(xié)調(diào)以免影響產(chǎn)量，同時(shí)生產(chǎn)配合比調(diào)配的級配曲線盡量與目標(biāo)配合比等效以免影響質(zhì)量。

2.2 瀝青混合料級配控制

試驗(yàn)室完成室內(nèi)的目標(biāo)配合比試驗(yàn)后要將目標(biāo)配合比轉(zhuǎn)換為實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)用的配合比，即生產(chǎn)配合比。由于目標(biāo)配合比的原材料篩分結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)過程中采用的各熱料倉篩分結(jié)果差異較大，主要是因?yàn)槭掀扑闄C(jī)振動篩與拌和樓振動篩的篩孔尺寸、傾角或相同篩孔尺寸和傾角而二者的篩分效應(yīng)不同，因此瀝青拌和樓篩網(wǎng)尺寸盡量與破碎機(jī)篩網(wǎng)尺寸接近，可有效避免拌和過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

3 施工控制

3.1 裝料、卸料

在運(yùn)料車裝料、運(yùn)輸過程中，會出現(xiàn)不同程度的溫度損失，或因裝料方法不當(dāng)導(dǎo)致粗細(xì)集料的離析，因此瀝青混合料的運(yùn)輸也是施工質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。我部特采取以下措施來避免混合料在運(yùn)輸過程出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

（1）從儲料倉中卸料

研究表明，材料從拌和站卸料口流入車廂時(shí)混合料的滾動作用越小，離析程度越低，因此快速卸料有助于消除離析現(xiàn)象。同時(shí)，卸料口下緣與車廂底部的距離越短，流入車廂時(shí)混合料的滾動作用也會越小，我部在安裝拌和樓時(shí)充分考慮運(yùn)料車車廂的高度，將卸料口下緣與車廂底部的距離定為2m，以避免卸料時(shí)產(chǎn)生離析。

（2）運(yùn)料車裝料和卸料

在裝料過程中，較大碎石將滾到卡車前部、后部和兩側(cè)，若卡車司機(jī)不愿意移車，將導(dǎo)致卡車卸料時(shí)開始卸下的料和最后卸下的料都是粗顆粒，為避免出現(xiàn)這種情況，我部要求在運(yùn)料車裝料時(shí)，拌和樓采用三次卸料法，即第1、2 次卸料分別位于車廂兩端，第三次卸料位于車廂中部。

當(dāng)卡車將料卸入攤鋪機(jī)受料斗時(shí)，要盡力使混合料整體卸落，而不是逐漸卸混合料入受料斗。為此，車廂底部需要處于良好啟閉狀態(tài)并涂潤滑劑，使全部混合料同時(shí)向后滑。為了進(jìn)一步保障混合料整體卸落，車廂應(yīng)升高到一個大而安全的角度?？焖傩读峡深A(yù)防粗集料集中在攤鋪機(jī)受料斗兩側(cè)板的外邊部的情況。

3.2 現(xiàn)場攤鋪

攤鋪過程是控制混合料離析的關(guān)鍵，攤鋪機(jī)的螺旋布料器會對混合料進(jìn)行二次攪拌，通過各個階段的取樣、比較發(fā)現(xiàn)，混合料在裝料、卸料過程中，不可避免出現(xiàn)粗細(xì)集料離析，而攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)相應(yīng)于攤鋪速度調(diào)整到保持一個穩(wěn)定的速度均衡地轉(zhuǎn)動，兩側(cè)保持不少于送料器2/3 高度的混合料，可以使混合料級配處在穩(wěn)定狀態(tài)，從而減少離析現(xiàn)象。各個階段取樣、篩分的試驗(yàn)結(jié)果如表3 所示，結(jié)果表明各階段的混合料級配均符合規(guī)范要求，并且與目標(biāo)配合比基本一致。

通過本高速公路瀝青穩(wěn)定碎石的施工不難發(fā)現(xiàn)，試拌階段混合料級配偏差較大，說明級配在拌和階段離析較大，但在試驗(yàn)段施工中經(jīng)過料車裝卸及攤鋪機(jī)鋪筑后級配偏差較小。

表3 各個階段取樣、篩分試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

施工各個環(huán)節(jié)都對瀝青混合料的級配控制有著重要影響，因此，在施工中必須以下重視的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

（1）嚴(yán)格控制集料級配是控制瀝青路面質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有進(jìn)場原材料級配穩(wěn)定，才能保證施工質(zhì)量。

（2）熱料倉篩孔選擇及原材料加工時(shí)篩孔選定要合理，減少冷料倉進(jìn)料的變異性。

（3）施工中裝卸料及現(xiàn)場攤鋪應(yīng)嚴(yán)格操作，以避免混合料的離析，并加強(qiáng)對瀝青混合料級配控制進(jìn)行動態(tài)管理。

[1]福建省高速公路標(biāo)準(zhǔn)化管理系列指南，福建省高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化管理指南 第三分冊 路面工程及交通安全設(shè)施（第二版）.北京：人民交通出版社，2013.12.

[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].