公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)研究

劉志學(xué)

（唐山市遷西縣交通運輸局，河北 唐山 064300）

0 引言

隨著交通網(wǎng)絡(luò)的不斷擴展和交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，公路的質(zhì)量和性能對于確保行車安全、提升交通效率以及推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有不可忽視的作用。但是，傳統(tǒng)的公路材料和施工方法在面臨日益嚴(yán)峻的交通壓力和氣候變化等因素下，存在著耐久性不足、抗龜裂性能有限、水損害風(fēng)險較高等問題。而公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)則在這一背景下能有效解決傳統(tǒng)技術(shù)問題。從整體層面分析雖然公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)在一定程度上彌補傳統(tǒng)技術(shù)的不足，但目前仍存在材料的選用、混合設(shè)計、施工工藝等方面需要進(jìn)一步優(yōu)化的問題。因此，深入探討公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)要點，為公路建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供有益的參考。

1 粗粒式瀝青混凝土技術(shù)

該技術(shù)是一種用于道路和其他交通路面建設(shè)的先進(jìn)技術(shù)，它以具有較大粒徑的骨料（通常為碎石、碎礦石等）和瀝青作為主要成分，經(jīng)過混合、鋪設(shè)和壓實等工藝過程形成路面結(jié)構(gòu)。

在施工階段，通過合理選擇和混合不同粒徑、形狀和種類的骨料，可以達(dá)到理想的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。通常會根據(jù)設(shè)計要求和所處環(huán)境的要求，確定骨料的最佳配比，確保路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

在施工過程中，粗粒式瀝青混凝土技術(shù)采用熱拌或冷拌工藝。一般來說，熱拌工藝通常用于大型道路建設(shè)，其中骨料和瀝青在熱拌設(shè)備中進(jìn)行混合，并要在一定溫度下進(jìn)行鋪設(shè)和壓實。冷拌工藝適用于小型道路或緊急修補，其中骨料和瀝青在常溫下混合，并在施工現(xiàn)場進(jìn)行鋪設(shè)和壓實。具體操作環(huán)節(jié)，通過使用振動壓路機或其他合適的壓實設(shè)備，將瀝青混凝土層進(jìn)行有效壓實，確保路面的平整度和密實性。同時，還會根據(jù)需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和修補，以保持路面的良好狀態(tài)。

粗粒式瀝青混凝土技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)在兩個方面：第一，它具有較高的抗水性能和抗凍性能，能夠在惡劣的氣候條件下保持較好的性能。第二，由于骨料粒徑較大，路面的排水性能良好，能夠有效減少雨水對路面的侵蝕。此外，粗粒式瀝青混凝土技術(shù)還具有較好的噪聲吸收性能和耐久性，能夠提供更加安靜和持久的路面[1]。

2 公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)應(yīng)用

2.1 配合比設(shè)計

2.1.1 目標(biāo)配合比設(shè)計

（1）設(shè)計思路

在進(jìn)行粗粒式瀝青混凝土底層的施工配合比設(shè)計過程中，主要以粗粒式瀝青混凝土為主，提高骨架的密實度，4.75mm 方孔篩篩余的部分應(yīng)控制在60%～65% 之間，并且設(shè)計值應(yīng)控制在3% 以內(nèi)，4.75mm方孔篩通過部分最大值不能超過40%，設(shè)計中值盡可能地靠近取值范圍。

（2）設(shè)計要求

為了保證設(shè)計的可信度和權(quán)威性，需要聘請具有權(quán)威性的檢驗機構(gòu)，針對溫度的穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性以及瀝青的最佳用量等進(jìn)行檢驗，確保各項指標(biāo)符合要求。

瀝青混合料的指數(shù)指標(biāo)必須嚴(yán)格按照圖紙的要求認(rèn)真執(zhí)行。

2.1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

（1）設(shè)計要求。目標(biāo)配合比是生產(chǎn)配合比設(shè)計的基礎(chǔ)，因此在制定生產(chǎn)配合比時，應(yīng)力求使其與目標(biāo)配合比盡可能接近。

（2）應(yīng)注意的問題。在使用機械設(shè)備之前，必須進(jìn)行全面檢修。根據(jù)工程要求，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，以確保設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定地運行，并提高計量的精確度。

2.1.3 生產(chǎn)配合比驗證

第一，根據(jù)瀝青路面的施工要求及工程規(guī)模，合理選擇機械設(shè)備和數(shù)量，滿足現(xiàn)場的施工要求，提高工程的施工質(zhì)量和施工效率。第二，通過試拌的方式來明確拌和的速率、拌和溫度、拌和工藝。第三，明確攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度以及攤鋪方式，在攤鋪碾壓過程中，要明確好壓實的順序、碾壓速度、碾壓頻率以及碾壓工藝，總結(jié)松鋪系統(tǒng)和接縫的方式方法。第四，驗證瀝青混凝土混合料配合比的目標(biāo)設(shè)計測試結(jié)果，得出生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)配合比的結(jié)論。第五，通過使用取芯法與核子密度儀進(jìn)行密度測定，并進(jìn)行對比測試，可以得出底層瀝青混凝土的密實度。第六，確定項目的建設(shè)規(guī)模，制訂工程施工進(jìn)度方案。第七，做好施工材料的檢查工作，確保施工質(zhì)量。第八，明確工程內(nèi)部構(gòu)架，做好人員聯(lián)絡(luò)方式，制定管理體系。第九，相關(guān)試驗階段結(jié)束后，各個施工單位和班組應(yīng)根據(jù)試驗結(jié)果擬寫相應(yīng)的總結(jié)報告，并由相應(yīng)的監(jiān)理部門進(jìn)行審閱。

2.2 底面層粗粒式瀝青混凝土的拌和生產(chǎn)

2.2.1 瀝青加熱溫度

在進(jìn)行瀝青加熱過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙的規(guī)范要求以及瀝青的規(guī)格、黏性、品種以及鋪筑的厚度合理地控制好瀝青的溫度。

2.2.2 瀝青混凝土拌和溫度

在進(jìn)行瀝青拌和過程中，確保瀝青的適宜溫度是至關(guān)重要的。加熱瀝青的方法和要求對于混合料的質(zhì)量和性能有著重要的影響。首先，在加熱瀝青時，常采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)。導(dǎo)熱油能夠提供均勻的加熱溫度，使瀝青能夠快速而均勻地達(dá)到所需溫度。這種方式能夠避免直接火焰加熱或其他不穩(wěn)定的加熱方式對瀝青質(zhì)量造成的不利影響。

同時，為了確保混合料的出廠溫度符合設(shè)計要求，應(yīng)該根據(jù)粗粒式瀝青混凝土的加熱要求來執(zhí)行。具體的瀝青拌和溫度會因不同的工程要求和氣候條件而有所差異。

一般來說，在瀝青拌和過程中，瀝青的加熱溫度通?？刂圃?20～160℃之間。這個溫度范圍能夠使瀝青達(dá)到適宜的黏度和流動性，以便在拌和過程中與骨料充分混合，并確?；旌狭系木鶆蛐院头€(wěn)定性。需要注意的是，具體的瀝青拌和溫度應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計要求、混合料成分、氣候條件等因素來確定。工程師和技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況進(jìn)行溫度控制和調(diào)整，以確?；旌狭系馁|(zhì)量和性能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.2.3 瀝青混凝土拌和時間

驗證礦料的拌和時間可以通過瀝青混凝土的均勻拌和的試拌時間來定，通常情況下，在拌和過程中必須保證連貫性，且每次拌和時間不能少于45s。

2.2.4 應(yīng)注意的問題

其一，結(jié)合礦料級配與試驗室所用篩的要求來明確好間歇式拌和機的振動方孔篩的選擇。此外，所有的安裝材料需要對可篩性、振動能力進(jìn)行多次試驗后方可確定。

其二，在進(jìn)行瀝青混凝土混合料的拌和過程中，必須保證拌和的均勻性，才能確保攪拌中無結(jié)塊、無花白料等現(xiàn)象，否則將不符合使用標(biāo)準(zhǔn)。

其三，瀝青混凝土混合料的質(zhì)量與運輸方式、攪拌方式、攪拌溫度息息相關(guān)。在運輸瀝青混凝土混合料時，必須采用專業(yè)的運輸車輛及時送到場地，同時在出廠前，必須對混合材料質(zhì)量進(jìn)行全面檢測，確保瀝青混凝土混合料的質(zhì)量符合要求時方可裝車運輸，并填寫好相應(yīng)的單據(jù)。

其四，相關(guān)檢測人員需要定期對所有場內(nèi)的施工材料以及進(jìn)場前的材料進(jìn)行多次、全方位的檢測，如果發(fā)現(xiàn)配合比例不能滿足要求時，應(yīng)及時調(diào)整。

2.3 瀝青混凝土混合料運輸

在公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)的應(yīng)用中，需要注意一系列關(guān)鍵措施，以確保材料的質(zhì)量和施工的順利進(jìn)行。

其一，在運輸拌和混合料的過程中，應(yīng)該控制運輸車輛的行駛速度。過快的行駛速度會導(dǎo)致車內(nèi)混合料多次晃動，從而引起離析現(xiàn)象，對材料的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。因此，合理控制車輛的速度，確保運輸過程中混合料的穩(wěn)定性和均勻性。

其二，為了避免混合料中的水分散發(fā)，可以在運輸車輛上方覆蓋帆布。帆布能夠有效阻擋太陽光和空氣對混合料的作用，減少水分蒸發(fā)，保持材料的濕潤度。這樣可以確?；旌狭系馁|(zhì)量穩(wěn)定，避免水分損失對路面性能的影響。

其三，在攤鋪現(xiàn)場中，為滿足瀝青混凝土的攤鋪需求，應(yīng)保持至少5 輛運料車候場。這樣可以確保供應(yīng)材料的連續(xù)性，避免因材料斷供而導(dǎo)致施工中斷或質(zhì)量不穩(wěn)定。充足的供應(yīng)能夠提高施工效率，并保證施工質(zhì)量的一致性。

其四，選擇大型的自卸運輸車輛也是至關(guān)重要的。在運輸前，應(yīng)對車廂內(nèi)進(jìn)行清潔，確保車輛內(nèi)部沒有雜物和殘留物。這樣可以避免混合料與車輛內(nèi)部雜物的黏結(jié)，影響混合料的質(zhì)量和性能。大型自卸車輛的使用還能提高運輸效率，減少運輸時間和頻次，提高工程施工的連續(xù)性和效益[3]。

2.4 瀝青混凝土混合料的攤鋪

第一，在攤鋪前必須做好封層的檢查，確保封層的質(zhì)量滿足要求才能攤鋪。第二，在測量放樣時，首先需要對封層不符合要求的橋頭標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，使整個標(biāo)高段要滿足粗粒式底層的設(shè)計標(biāo)高要求。第三，如果攤鋪機的攤鋪寬度無法滿足要求時，可以采用兩臺機械一同完成，減少接縫斷裂的現(xiàn)象。第四，當(dāng)使用雙機作業(yè)時，需要控制好相鄰的兩個攤鋪寬度距離，兩機之間的距離需要保持在10～20m 之間，同時兩機之間必須保證標(biāo)高符合要求。第五，嚴(yán)格控制好瀝青混凝土混合料的攤鋪溫度，才能確保質(zhì)量。第六，在攤鋪過程中必須保證操作的連貫性、均勻性和勻速性，途中禁止變速或停頓，否則影響攤鋪效果。第七，如果混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)及時進(jìn)行處理，此外，在攤鋪完成之后如果出現(xiàn)明顯的裂縫問題，應(yīng)及時安排工人進(jìn)行修補，確保其表面的平整性。第八，在攤鋪過程中，機械攤鋪不到位的地方可用人工進(jìn)行修補。第九，在攤鋪過程中應(yīng)安排專職人員負(fù)責(zé)監(jiān)測攤鋪溫度，及時做好溫度的變化記錄。

2.5 瀝青混凝土混合料壓實及成型

在進(jìn)行瀝青混凝土混合料的壓實過程中，為了保證混合料的平整度和密實度，必須控制好壓實的速度和順序，通常情況下，采用先慢后快、先低后高、先用鋼輪后膠進(jìn)行靜壓再進(jìn)行振動碾壓。在壓實過程中應(yīng)遵循初壓、復(fù)壓和終壓三個階段。

第一階段，初壓。初壓應(yīng)符合下列要求。一是在粗粒式瀝青混凝土技術(shù)中，初壓階段是至關(guān)重要的一步。為了確保初壓效果的良好，需要在攤鋪溫度最高的情況下進(jìn)行壓實。因為在較高溫度下，瀝青具有較好的流動性和可塑性，可以更好地填充骨料間隙，提高路面的密實度和穩(wěn)定性。然而，選擇正確的壓實溫度是至關(guān)重要的，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行多次測驗和試驗，確保選取的溫度能夠達(dá)到最佳壓實效果。二是在采用雙輪鋼筒壓路機進(jìn)行壓實時，需要遵循從低到高的碾壓方式。先對低處進(jìn)行碾壓，然后逐漸向高處移動，確保整個路面被均勻地壓實。此外，在相鄰的兩條壓帶之間，應(yīng)該進(jìn)行一定的重疊，一般約為一半的位置。這樣做可以避免出現(xiàn)未碾實或碾實不足的區(qū)域，保證路面的均勻性和一致性。通過重疊碾壓，還能夠進(jìn)一步提高路面的密實度和耐久性[4]。

初壓完成后，為了進(jìn)一步提高粗粒式瀝青混凝土路面的密實度和穩(wěn)定性，需要進(jìn)行復(fù)壓工序。在復(fù)壓過程中，選擇合適的壓路機至關(guān)重要，一般建議使用至少15t 的輪胎式壓路機進(jìn)行碾壓，輪胎式壓路機具有較大的碾壓力和良好的機動性，能夠有效地壓實路面材料。復(fù)壓時，常采用振動式碾壓，振動能夠進(jìn)一步促使瀝青混凝土顆粒間的緊密排列，增加材料的密實度。在碾壓過程中，建議采用先高頻后低振幅的方式進(jìn)行。高頻振動可以使顆粒間的空隙更好地填充，低振幅則有助于提高路面的光滑度和平整性。為了確保路面的壓實性和平整性，需要進(jìn)行不低于3 次的碾壓次數(shù)。每次碾壓時，應(yīng)盡量保持碾壓機的速度和穩(wěn)定性，以充分壓實路面材料。同時，還需要注意避免碾壓過度造成路面損壞或壓實不均的情況，通過適當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)和控制碾壓力度，可以保證路面的均勻性和平整度，提高其耐久性和使用壽命。

終壓是粗粒式瀝青混凝土路面施工的最后一個環(huán)節(jié)，它的目的是進(jìn)一步提高路面的密實度和表面平整性。在進(jìn)行終壓之前，通常會采用雙輪鋼筒式壓路機進(jìn)行碾壓，以保證路面的質(zhì)量。在終壓過程中，至少需要進(jìn)行不低于2 次的碾壓，這樣可以確保材料充分壓實，填補顆粒之間的空隙，提高路面的密實度。此外，碾壓過程中還需要特別關(guān)注路面表面的平整性和光滑性。通過適當(dāng)?shù)哪雺捍螖?shù)和壓路機的操作，可以使路面表面更加平整，減少高低差，提高行車的舒適性和安全性。在進(jìn)行終壓時，灑水可以防止混合料黏附到壓路機輪胎上，從而影響路面的光滑性。然而，需要注意控制好灑水的水量，避免過多的水分進(jìn)入瀝青混凝土中，導(dǎo)致溫度降低，影響材料的壓實效果。因此，在灑水時應(yīng)謹(jǐn)慎操作，確保水量適中，以滿足路面光滑性的要求[5]。

3 結(jié)語

公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)在公路建設(shè)中具有重要的意義和應(yīng)用價值。通過合理的材料選擇和施工工藝，粗粒式瀝青混凝土能夠提供優(yōu)異的承載能力、耐久性和平穩(wěn)性，為道路用戶提供舒適、安全的行車環(huán)境。在施工過程中，嚴(yán)格控制質(zhì)量、合理選擇施工參數(shù)，并進(jìn)行適時的檢測和調(diào)整，能夠確保粗粒式瀝青混凝土路面的質(zhì)量符合設(shè)計要求。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的推廣，公路粗粒式瀝青混凝土技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展，為公路建設(shè)提供更加可靠和經(jīng)濟(jì)的解決方案。為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)公路的建設(shè)，需要不斷加強對該技術(shù)的研究和實踐，進(jìn)一步完善其應(yīng)用指南和標(biāo)準(zhǔn)，以推動公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。