粗集料用量对沥青混合料施工稳定性的影响

朱政敏

(广西新发展交通集团有限公司，广西　南宁　530023)



粗集料用量对沥青混合料施工稳定性的影响

朱政敏

(广西新发展交通集团有限公司，广西南宁530023)

朱政敏(1970—)，高级工程师，主要从事公路桥梁投资建设管理工作。

摘要：文章介绍了密级配中粒式沥青混合料施工稳定性的特点和对其进行有效控制的难点，分析了粗集料用量对混合料施工稳定性能的影响，提出了相应的解决方法，并通过依托工程的实际施工应用，证明所采取的措施是有效且合理的，取得了较好的效果。

关键词：粗集料；沥青混合料；密级配；中粒式；稳定性；施工；影响

0引言

在广西高速公路沥青路面结构层的设计中，密级配中粒式的结构以厚6 cm的AC-20C结构居多。但也有沥青中面层设计厚度达到8 cm，结构形式仍为密级配中粒式AC-20C的情况，这样的结构层对沥青路面结构层整体的抗车辙能力有所提升，也使沥青路面在使用中有更好的弹性，车辆行驶的舒适性得到提高。但在施工碾压时混合料容易产生推移、平整度较难控制。如何通过有效的措施控制其在施工中的形变，增强混合料在施工中的稳定性，是技术工作者应及时解决的问题。

1工程概况

南间至北海段路面改建工程№5合同段起讫桩号为K2 093+997~K2 130+000，全长36.003 km，为双向四车道高速公路，路基宽28 m，即0.9 m土路肩+4 m硬路肩+2×3.75 m行车道+3.2 m中间带(中央防撞墙0.45 m)+2×3.75 m行车道+4 m硬路肩+0.9 m土路肩。广西沿海高速南间至北海路面改建工程(南间至钦州)段NO.5合同段主要结构为：处治合格后的原水泥混凝土路面+对缝3 mm厚度防裂卷材+3 cm改性沥青玛蹄脂碎石SMA-10+8 cm改性沥青混凝土AC-20C+4 cm改性沥青玛蹄脂碎石SMA-13，每一个路面结构层均施工黏层。其中8 cm改性沥青混凝土AC-20C中面层的施工控制是难点之一。

2首次确定的SBS改性沥青混凝土AC-20C施工配合比基本情况

该项目8 cm改性沥青混凝土AC-20C中面层的目标配合比见表1。

表1　8 cm改性沥青混凝土AC-20C

根据生产配合比试验结果，综合各项技术指标的要求，并结合经济考虑、全面权衡，经过马歇尔试验及性能验证，确定该项目SBS改性沥青混合料AC-20C施工配合比初步结果见表2：

表2　该项目SBS沥青混凝土AC-20C施工配合比数值表

相应的级配曲线如图1所示：

图1　级配曲线图

项目据此进行了混合料的拌制并且开展了试验路的铺筑，施工过程中发现离析比较严重且难以控制，同时混合料有比较明显的推移现象，严重影响了平整度的控制。经检查，项目本身所用中面层碎石原材料19~26.5档相较室内试验时的粒径普遍偏细，遂决定将该档碎石用量调低2个百分点，同时提高了中等粒径的数量，见表3。

表3　施工调整配合比数值表

该措施虽然对减少混合料离析有一定帮助，但同时也使得混合料骨架的形成变得困难，没有骨架的支撑，混合料推移表现更加明显，平整度控制难度进一步加大。此时，生产配比中，粗集料所占比例为65%。

3碎石级配调整的思路

(1)严密监控进场碎石级配变化情况，加大对冷料筛分的力度，及时掌握冷料级配的波动对生产配比所产生的影响。

(2)通过提高混合料中粗粒径碎石所占的比例，同时降低中等粒径碎石的比例，形成一增一减，使其形成骨架结构，提高混合料自身的嵌挤力以抵抗碾压时产生的向前推力。

(3)基于所有原材料碎石级配的变化情况，在保持骨架密实原则基础上对生产配合比进行调整，调整过程中维持粗集料与细集料之比不变或很小变化，确保混合料内在质量得到保持。

4级配调整过程

按照以上调整的思路和原则，项目对原有生产配合比进行了两次调整，先将中面层碎石原材料22-28档用量提高2个百分点，同时降低中等粒径用量，将其用量调剂至较粗粒径的16~22档。调整后检查效果，如不明显再依此法类推调整。

第一次调整结果见表4：

表4　第一次生产配合比调整结果表

调整后再次进行现场施工的验证，发现推移现象有所减少，平整度检测的合格率上升，调整的效果初显，此时粗集料用量占比仍保持在65%。经过技术管理人员的认真分析和讨论，决定依照第一次调整方法在级配曲线要求范围内再次对碎石级配进行微调。

第二次调整结果见表5：

表5　第二次生产配合比调整结果表

通过此次调整，现场施工中混合料的推移现象明显减少，平整度处于可控范围内，有效保证了施工质量。通过级配调整形成混合料内部碎石的互相嵌挤，通过骨架抑制混合料的形变，达成了预期的目的。

5结语

通过以上的历次配合比调整过程，可以看出，粗集料用量在混合料中逐步加大，最粗一档的材料使用量相比首次用量提高了一倍，同时中等粒径用量降低了7%，由此得以使骨架有效形成。粗集料用量的高低与混合料在施工中的稳定性及控制沥青路面形变的过程中会产生较大的影响且呈正相关。这些基本经验对今后类似的工程施工有一定的参考作用。

中面层是沥青路面结构层受力分析中承受最大应力的一层，在广西特定的高温多雨环境气候条件下，有很好的高温稳定性即抵抗车辙的能力是提高沥青结构层质量的关键，通过对粗集料用量在普通密级配沥青混凝土中所产生影响的研究，探讨施工中保证其施工质量的对策措施，对达成这一目标有较好的推动作用。

参考文献

[1]JTG E42-2005，公路工程集料试验规程[S].

Impact of Coarse Aggregate Amount on the Construction Stability of Asphalt Mixtures

ZHU Zheng-min

(Guangxi Xinfazhan Communications Group，Nanning，Guangxi，530023)

Abstract：This article introduced the construction stability characteristics of dense-graded medium-grained asphalt mixture as well as its difficulties in effective control，analyzed the effect of coarse ag-gregate amount on the construction stability of mixtures，proposed the corresponding solutions，and by relying on the practical construction applications，it proved that the measures taken are effective and reasonable，and have achieved good results.

Keywords：Coarse aggregate；Asphalt mixture；Dense graded；Medium-grained；Stability；Construction；Impact

收稿日期：2015-07-02

文章编号：1673-4874(2015)08-0037-03

中图分类号：U415

文献标识码：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.08.009

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