高速公路沥青混凝土路面试验检测技术与质量控制措施

【摘要】近年来，我国的交通行业有了很大进展，高速公路工程建设越来越多。对高速公路沥青混凝土路面检测要点进行了分析，包括路面配合比级配设计对比、云贵地区AC-13沥青混合料配合比设计重点参数控制、原材料影响因素与检测要点等。探讨了施工过程试验检测与质量控制措施，可为相关施工提供一定的参考。

【关键词】高速公路;沥青混凝土路面;试验检测

沥青路面的应用优势在于其优良的表面功能性，相比水泥混凝土路面平整度好且噪音低、表面粘弹性材料的纹理构造使得行车舒适，施工及养护维修便捷。改性沥青的应用又使得路面温度适应性及抗疲劳破坏能力增强，是高速公路建设领域的主要形式。但改性后的沥青也存在不足之处，即沥青黏度较大，在缺乏足够的搅拌时存在分布不均的情况，而路面水稳定性差一直没有很好的改善方法，长期浸水的路面受到动载作用后易出现剥离路面的水损害现象。

1、沥青混凝土路面施工现状

目前我国大部分地区高速公路主流设计都是半刚性基层加三层沥青混凝土，其中上面层以AC-13及SMA-13居多，桥隧面层通常是两层沥青混凝土。隧道温拌阻燃沥青路面混凝土施工技术已广泛应用，另外长大纵坡抗车辙沥青路面及胶粉改性沥青路面等技术也日趋成熟。

2、高速公路沥青混凝土路面试验检测技术

2.1配合比级配设计

（1）以AC-13为例，密集配沥青混合料设计是采用连续级配，细集料与沥青胶浆充分填充于粗集料空隙间，使得粗集料不能形成有效骨架，故称为悬浮密实结构。特点是混合料密实，低温抗裂性、水稳定性及耐久性较好。

（2）以SMA-13为例，沥青玛蹄脂碎石混合料设计特点是采用间断级配，粗集料、矿粉、沥青含量多，而细集料含量较少，使得粗集料能形成骨架，沥青胶浆又能充分填充于粗集料骨架空隙，故称为骨架密实结构。特点是沥青路面的高、低温性能及耐久性均较好。

（3）以SUP-13为例，美国高性能沥青路面Superpave沥青混合料设计是采用级配限制区，限制细集料的级配范围，并采用旋转压实成型方法。特点是级配范围广，抗车辙变形能力强、抗疲劳性及耐久性较好。

综上，在我国大部分地区SMA-13为较优的路面表面结构层，SUP相比AC并无过多优势可言，但级配限制区可做相应参考，避免级配曲线在0.6mm筛孔附近形成驼峰，以致骨架软弱，塑形增强，抗变形能力差，对沥青含量过于敏感等。为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要，不建议级配曲线落在最大密度线上，适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，以获得更大的矿料间隙率，提供足够空间形成足够沥青膜厚度而组成耐久性结构，同时防止泛油。严格控制2.36mm-4.75mm的颗粒含量，一般来说，2.36mm-4.75mm颗粒含量越少，混合料的密实性越好。

2.2云贵地区AC-13沥青混合料配合比设计重点参数控制

（1）关于空隙率，根据不同交通量采用不同的空隙率，一般以4%为宜，设计一个科学合理的空隙率，可使路面耐久不易老化，水稳定性好，不易发生水损害，又可防止高温时沥青膨胀而形成推挤或车辙。

（2）关于矿料间隙率，矿料间隙率VMA对沥青混合料强度、耐久性、高温稳定性的影响都很大。所以在配合比设计时充分考虑施工过程中的不稳定因素，预留VMA富裕值，以+0.5%为宜。

（3）关于沥青饱和度，VFA过大，会引起路面的泛油、推移、车辙等现象，VFA过小，会导致沥青混合料之间粘结不够，混合料松散。

（4）关于粉胶比，粉胶比与沥青混合料高、低温稳定性、水稳定性均呈现抛物线关系，存在一个合理的粉胶比范围。一般以0.8-1.2为宜。

2.3原材料影响因素与检测要点

（1）沥青，为了兼顾路面表层的高低温性能，一般使用SBS改性沥青，而提高耐久性需要控制的关键指标为软化点和低温延度。

（2）粗集料，主要保证混合料结构强度，控制要点为粗集料的干燥洁净程度、压碎值与粒型。

（3）细集料，主要保证粘结填充效果，控制要点为确保是石灰岩加工而成的洁净、干燥、并有适当颗粒级配的细集料，砂当量为重要控制指标。

（4）矿粉，主要发挥沥青胶浆在沥青混凝土中的作用，控制要点为确保是憎水性石灰岩加工而成，亲水系数与粒度为重要控制指标。

3、高速公路沥青混凝土路面质量控制措施

3.1设备调试与标定

沥青混合料搅拌设备在投入生产之前必须进行全面的调试与校正。沥青混合料搅拌设备的生产能力以及各子系统的性能与矿料、沥青的特性有着密切的关系。沥青混合料搅拌设备应配置除尘设备，收集粉尘杜绝二次使用。拌和设备必须在沥青混合料施工前进行标定。

3.2拌合要求

沥青混合料每盘生产周期不少于60s（其中干拌时间不少于10s），沥青混合料拌合应调整沥青、矿粉添加的延迟时间，确保沥青先与集料接触，使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并确保沥青混合料的拌合均匀。

3.3温度控制

沥青混合料的温度是混合料合格评定的重要指标之一。拌合时温度过高或过低混合料均不得使用，以（SBS）AC-13沥青混合料为例，沥青加热温度一般在165-175℃，集料加热温度比沥青高10-20℃，矿粉不加热。混合料拌合出厂温度控制在175-185℃，当混合料温度高于195℃或大量冒烟时必须废弃，当需要混合料在贮料仓贮存时，贮存过程温度降低不能超过10℃。运输到现场摊铺温度不低于165℃，初压时摊铺层内部不低于160℃，终压时碾压层表面不低于110℃。

3.4装料与运输

运料车每次使用前后必须清扫干净，并对车厢侧板与底板涂一层防止沥青粘结的防粘隔离剂。装料时运输车要前后移动，按三次/五次卸料法装料，避免混合料在装车滚动过程中产生离析。

3.5碾压

碾压质量控制与压路机频率、振幅的选择、碾压速度、碾压方式及不同类型压路机组合有较大关系，路面碾压应本着“先行走后振动”及“高频、低幅，紧跟、慢压、少水”的基本原则进行。

结语：

总而言之，高速公路工程沥青混凝土路面施工时，为了可以达到更好的施工效果，必须综合考虑项目实际情况，选择合理的施工技术。另外，整个施工过程中不仅仅要对质量进行调控，还要在施工完毕以后进行总结。检测工作的开展对于提高沥青混凝土路面施工质量，缩短工期，提高项目经济效益具有积极的意义。

参考文献：

[1]宋立达.公路工程沥青路面施工技术与质量控制探讨[J].交通世界，2017（20）：83-84.

作者簡介：

张志钢（1988.09-），男，民族：汉，籍贯：山西榆次，工程师，大学本科，主要研究方向试验检测技术。