嚴(yán)曉旺 楊深海

1.長(zhǎng)沙荷花建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410116；2.長(zhǎng)沙市城市建設(shè)科學(xué)研究院 湖南長(zhǎng)沙 410011

某公路改造工程全長(zhǎng)32.238km，設(shè)計(jì)速度為80公里/小時(shí)，路面結(jié)構(gòu)為30cm水泥穩(wěn)定碎石基層，7cm AC-20型瀝青砼下面層，5cm AC-13型SBS改性瀝青砼上面層。筆者將從瀝青砼上面層具體試驗(yàn)檢測(cè)工作來(lái)談?wù)劚ＷC公路路面上面層瀝青砼質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

1 瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)

1.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

瀝青砼上面層目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)由第三方承擔(dān)，因此，筆者僅結(jié)合本地區(qū)實(shí)際就目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行具體的分析。

1.1.1 原材料的選擇

（1）瀝青。工程處于夏熱冬冷地區(qū)，應(yīng)盡量選用高溫時(shí)具有較低的感溫性，低溫時(shí)具有較好的形變能力的瀝青。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候情況及交通渠化的趨勢(shì)，適宜于炎熱地區(qū)及重交通路段的SBS I-D型改性瀝青是較好的選擇。

（2）集料。工程所在地區(qū)石灰?guī)r礦藏儲(chǔ)量豐富，易于開采，因此，水泥穩(wěn)定碎石基層及瀝青砼下面層均采用了石灰?guī)r集料。依據(jù)本工程交通渠化的趨勢(shì)，上面層宜采用各方面性能更好的玄武巖，以提升瀝青砼路用性能。

（3）填料。瀝青砼用的填料宜采用石灰?guī)r或巖漿中的強(qiáng)基性巖石（憎水性石料），經(jīng)磨

細(xì)得到的礦粉。礦粉要求干燥、潔凈，粒度范圍符合規(guī)范要求。工程采用的石灰?guī)r礦粉經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范要求。

1.1.2 材料配合比計(jì)算及調(diào)整

根據(jù)各粒徑規(guī)格材料的篩分結(jié)果，再利用計(jì)算機(jī)人機(jī)對(duì)話的方式計(jì)算出各粒徑規(guī)格材料的摻配比例[1]。規(guī)范規(guī)定的AC-13級(jí)配范圍較寬，依據(jù)本地區(qū)潮濕多雨、冬冷夏熱的氣候條件，結(jié)合公路交通流量大的特點(diǎn)，工程采用粗型密級(jí)配瀝青混合料，即規(guī)范中的AC-13C型。

1.1.3 最佳油石比的確定

4) 報(bào)警的分級(jí)工作。進(jìn)一步完善報(bào)警的分級(jí)工作，應(yīng)用在建的模擬培訓(xùn)系統(tǒng)，開發(fā)報(bào)警響應(yīng)規(guī)程，各種故障、異常場(chǎng)景下的預(yù)案，對(duì)操作人員進(jìn)行各種培訓(xùn)，提高操作響應(yīng)能力。

目前，國(guó)內(nèi)瀝青砼油石比通常由室內(nèi)常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)確定，即由瀝青混合料毛體積密度、MS（穩(wěn)定度）、FL（流值）、VV（空隙率）、VMA（礦料間隙率）、VFA（瀝青飽和度）指標(biāo)確定最佳油石比。最后按最佳油石比檢驗(yàn)瀝青混合料的水穩(wěn)定性，動(dòng)穩(wěn)定度、低溫抗裂性能、滲水系數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比只是生產(chǎn)高質(zhì)量瀝青混合料的前提，能否在生產(chǎn)中落實(shí)取決于生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。

1.2.1 冷料的調(diào)試

（1）振動(dòng)篩的選擇。試驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)配類型為拌和樓選擇適當(dāng)尺寸的振動(dòng)篩。選擇時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

a.振動(dòng)篩的最大篩孔應(yīng)使超粒徑的礦料排出，保證最大粒徑篩孔的通過量在要求的級(jí)配范圍內(nèi)；b.振動(dòng)篩的分檔應(yīng)使各熱料倉(cāng)的材料保持均衡，以提高生產(chǎn)效率；c.注意振動(dòng)篩的孔徑與室內(nèi)試驗(yàn)方孔篩尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（2）冷料調(diào)試的依據(jù)是目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的礦料比例，應(yīng)根據(jù)瀝青砼拌和樓的產(chǎn)量，確定每種礦料每分鐘的進(jìn)料數(shù)量。

1.2.2 生產(chǎn)配合比的確定

（2）依據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)級(jí)配計(jì)算的各熱料倉(cāng)礦料摻配比例，按目標(biāo)生產(chǎn)配合比最佳油石比和最佳油石比±0.3%出料進(jìn)行了馬歇爾試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，馬歇爾試件的毛體積密度、VV、VMA、VFA、MS、FL各項(xiàng)指標(biāo)均處于一個(gè)較理想的水平，符合目標(biāo)配合比和規(guī)范規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求，確定最佳油石比為5.0。

（3）對(duì)生產(chǎn)配合比的油石比及級(jí)配復(fù)驗(yàn)結(jié)果表明拌和樓的振動(dòng)篩配置合理，油石比和級(jí)配控制準(zhǔn)確。

（4）浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度高達(dá)95.7%，水穩(wěn)定性結(jié)果非常理想。

1.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

（1）生產(chǎn)配合比需要通過試驗(yàn)路段來(lái)驗(yàn)證，通過試驗(yàn)路段可以確定瀝青混合料的攤鋪溫度，攤鋪速度、壓路機(jī)的碾壓組合、振級(jí)、碾壓溫度、以及松鋪系數(shù)等施工工藝參數(shù)。

（2）鋪筑試驗(yàn)段過程中取樣進(jìn)行馬歇爾、油石比和級(jí)配試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均符合目標(biāo)配合比及規(guī)范要求，且與確定的生產(chǎn)配合比偏差較小。

（3）在試驗(yàn)段碾壓成型12小時(shí)后，對(duì)攤鋪的瀝青混合料面層進(jìn)行鉆芯取樣，檢測(cè)其厚度及壓實(shí)度，結(jié)果均符合規(guī)范要求，證明試驗(yàn)路段確定的施工工藝參數(shù)合理有效。

2 瀝青砼上面層原材料質(zhì)量控制

2.1 瀝青

工程使用的SBS I-D型改性瀝青三大指標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性較大，證明其生產(chǎn)加工的過程中可能存在瑕疵。到瀝青供應(yīng)站考察其生產(chǎn)工藝流程，發(fā)現(xiàn)改性劑投放過程中存在的問題，將質(zhì)量事故苗頭消滅于萌芽中。同時(shí)，對(duì)瀝青儲(chǔ)存罐內(nèi)的改性瀝青利用攪拌設(shè)備進(jìn)行不間斷的攪拌，有效的避免了改性瀝青的離析問題。

2.2 集料

相對(duì)來(lái)說(shuō)，集料的變異性較大，因此生產(chǎn)過程中的集料檢驗(yàn)極其重要。應(yīng)及時(shí)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的集料進(jìn)行篩分、含泥量、針片狀、含水量等各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，不符合規(guī)范要求的材料堅(jiān)決清退出場(chǎng)，以確保瀝青混合料的質(zhì)量。

2.3 填料

對(duì)填料應(yīng)進(jìn)行顆粒分析、含水率及液塑限檢測(cè)，就我們檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，填料的問題一般出在粒度范圍不符合規(guī)范要求上。

3 瀝青砼上面層混合料動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制

3.1 生產(chǎn)過程中成品料質(zhì)量控制

（1）生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按生產(chǎn)臺(tái)班檢查成品瀝青砼的出料溫度、目測(cè)瀝青砼的出料質(zhì)量。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，瀝青混合料枯料，一般是集料加熱溫度過高或?yàn)r青加熱溫度過高，瀝青老化所致；瀝青混合料結(jié)團(tuán)可能是瀝青加熱溫度過低或?yàn)r青和礦粉的用量過多；瀝青砼花白料則可能是瀝青用量過低、瀝青與集料的溫度偏低及拌和時(shí)間短等因素造成。

（2）生產(chǎn)過程中曾出現(xiàn)瀝青混合料輕度結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，拌和樓控制人員稱集料溫度正常，試圖提高集料溫度以改善結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，結(jié)果反而出現(xiàn)枯料現(xiàn)象。經(jīng)檢查拌和樓控制的各個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)瀝青加熱溫度過低，一般成品SBS I-D型改性瀝青的加熱溫度應(yīng)較70號(hào)石油瀝青高10~20攝氏度，將瀝青加熱溫度提高至170攝氏度后，問題消失。

3.2 利用試驗(yàn)檢測(cè)成果控制上面層瀝青砼質(zhì)量

瀝青砼生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格按臺(tái)班進(jìn)行瀝青砼馬歇爾、油石比、級(jí)配及最大理論密度試驗(yàn)。

（1）分析馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如穩(wěn)定度偏小，可能是瀝青的用量過大或過小，瀝青的質(zhì)量差或加熱溫度過高使其老化變質(zhì)，也可能是合成礦料的級(jí)配不符合要求，礦料的質(zhì)量不佳、集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度較差或針片狀含量過高等；流值不符合要求則很可能是瀝青用量偏大或偏小[2]。

（2）分析油石比及級(jí)配試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以檢驗(yàn)油石比及混合料級(jí)配是否符合要求，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用圖解法，調(diào)整各熱料倉(cāng)的進(jìn)料比例，使其盡量符合生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的級(jí)配要求。

（3）分析瀝青砼的VV、VMA、VFA等各項(xiàng)指標(biāo)是非常重要也非常有意義的工作，這些指標(biāo)直接影響到路面的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性 、路面抗滑性能和耐久性能等。如果VV過低，可能會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)擁包、波浪等病害，應(yīng)對(duì)礦料級(jí)配予以適當(dāng)調(diào)整，增加粗集料用量，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低油石比。如果VV過高，將會(huì)使路面滲水嚴(yán)重，瀝青易老化，對(duì)路面耐久性不利，此時(shí)應(yīng)增加細(xì)集料或礦粉的用量，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加瀝青用量。

（4）利用試驗(yàn)檢測(cè)成果分析方法對(duì)熱料倉(cāng)配合比進(jìn)行了多次調(diào)整，使瀝青砼的各項(xiàng)指標(biāo)始終處于一個(gè)較理想的水平上。上面層瀝青砼的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)平均值見表1。

表1 上面層瀝青砼的各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)平均值

4 結(jié)語(yǔ)

瀝青砼上面層施工完成后，對(duì)鋪筑完成的路面進(jìn)行了回彈彎沉、抗滑性能、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)等試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)果均符合規(guī)范要求，具有良好的路用性能。