(中國港灣工程有限責任公司， 北京 100027)

結合本人參與的非洲剛果共和國國家 1號公路項目，即連接該國經(jīng)濟中心黑角（POINTE-NOIRE）和政治中心布拉柴維爾（BRAZZAVILLE）的交通大動脈，作為該項目的現(xiàn)場負責人，筆者淺談對法國規(guī)范標準下路面面層瀝青混凝土配合比設計的基本理念。

該項目從黑角至布拉柴維爾全長近 600公里，地形復雜，地質多變，位于中部非洲赤道熱帶雨林氣候帶，雨季旱季分明，雨季高溫多雨，特別是穿越地形復雜的馬永貝森林段。本項目路面結構設計由下至上依次是：25cm的天然礫料底基層0/40，20cm的級配碎石基層0/31.5，煤油稀釋瀝青透層cut-back 0/1，乳化瀝青粘層，5cm的瀝青混凝土面層BBSG 0/14，屬于較為典型的強基薄面的路面結構。

1 瀝青混凝土BBSG 配合比設計的理論依據(jù)

通常道路路面結構層設計，在滿足一定的交通流量及設計年限的前提下，需滿足相應的力學性能：1）一定的剛性模量；2）一定的抗疲勞性；3）一定的抗車轍性。因此，在路面結構層設計上，需要尋求三者性能的最佳平衡，而不是一味追求某一性能，否則反而會降低其它性能，從而影響道路的整體使用壽命。

瀝青混凝土BBSG（Bétons Bitumineux Semi-Grenus）設計參照法國規(guī)范（NF P98-130，即新版歐洲標準NF EN13108-1），其中瀝青混凝土面層BBSG 0/14的理論混合集骨料級配區(qū)間如下所示。

圖一：BBSG 0/14集骨料篩分級配曲線圖

在確定了混合集骨料級配后，根據(jù)實踐經(jīng)驗及需要滿足的設計豐度模數(shù)K來確定理論的瀝青混凝土配合比設計的理論瀝青含量百分比。此處的瀝青含量，指的是相對于混合集骨料重量的百分比含量，不包含瀝青在內的重量。下表中確定的理論瀝青含量對應于BBSG 0/14篩分級配中位值的瀝青含量百分比。

表一：確定瀝青混凝土配合比的理論瀝青含量

本項目的設計單位與施工單位均是中國公司，擬采用的瀝青混凝土為中國標準下的AC-13C型，使用的瀝青為南非生產(chǎn)的60/70號瀝青（其主要參數(shù)指標見下表二）；混合集骨料的規(guī)格分別為當?shù)夭墒瘓錾a(chǎn)的0/2.5mm、2.5/5mm、5/10mm、10/15mm四種級配的骨料，按比例12%：33%：21%：31%，以及礦粉3%，其中礦粉為當?shù)夭墒瘓銮蚰C生產(chǎn)的，并外加瀝青用量0.3%的中國生產(chǎn)的抗剝落劑為添加劑?；旌霞橇系谋碛^密度為2.61g/cm3，碎石的洛杉磯磨耗試驗（LA = 25.3）及微型狄法爾磨耗試驗（MDE = 23.2）均符合瀝青混凝土BBSG集骨料的要求（LA≤ 35，MDE ≤ 30，LA + MDE ≤ 55）。

表二：瀝青的主要技術指標

圖二：AC-13C的混合集骨料篩分級配曲線及瀝青試配含量

該 AC-13C型瀝青混凝土混合集骨料的篩分級配曲線，類似于法國規(guī)范的BBSG 0/14型瀝青混凝土，按同樣的原理計算得到理論最佳瀝青含量為5.11%。以此為基礎，在現(xiàn)場實驗室可以分別試配4.5%、4.8%、5.1%、5.4%等不同瀝青含量的瀝青混凝土拌合料，并分別驗證其性能以確定最佳油石比。為了得到最佳性能的瀝青混合料，需要通過一系列實驗室試驗來驗證，包括旋轉剪切PCG試驗、馬歇爾Marshall試驗、多利士DURIEZ試驗、車轍試驗等。在此案例中，最終得到的AC-13C型瀝青混凝土的最佳瀝青含量為5.0%。

在實驗室配合比的基礎上，需要結合項目現(xiàn)場及瀝青拌合樓的工藝，試配生產(chǎn)配合比。按約定將集骨料按比例進料到冷料倉后，經(jīng)過加熱、干燥、除塵，把骨料送入不同分篩的熱料倉，加入相應的礦粉，控制好每一個熱料倉的骨料，最后加入瀝青及抗剝落劑，使得生產(chǎn)出來的瀝青混凝土拌合料與實驗室得到的性能一致。在整個生產(chǎn)過程中，集骨料的溫度（不宜超過175℃），瀝青混合料的溫度（145-165℃）控制是關鍵。

2 瀝青混凝土配合比主要驗證試驗

在瀝青混凝土試配過程中，需要最優(yōu)化其性能，這就需要不同的試驗去相互驗證，以期達到各個不同性能的最佳組合：

? 達到最佳空隙率，即使得路面既要達到最密實狀態(tài)而提供足夠的承載力要求，又要避免過于壓實使得路面容易產(chǎn)生疲勞破壞。該性能可以通過實驗室旋轉剪切PCG試驗和多利士DURIEZ試驗驗證。

? 達到最佳水穩(wěn)性能，由多利士試驗驗證，即兩組圓柱體試塊，在18℃環(huán)境下，分別浸水與非浸水保存 7天后，壓力機壓碎破壞后的比值來驗證其水穩(wěn)定性能?？紤]到該項目位于潮濕多雨的熱帶氣候條件下，要求路面的水穩(wěn)定性能高，而多利士試驗通常能比浸水馬歇爾試驗更能反映其驗證效果。

? 達到最佳抗車轍性能，由車轍試驗驗證，在實驗室由瀝青混凝土試塊在車轍試驗儀中，模擬在連續(xù)不斷的輪胎來回循環(huán)反復碾壓作用下，能夠承受的輪壓次數(shù)（1000, 3000, 10000, 30000，...）與車轍深度的相互關系來確定其抗車轍的性能。

表三：瀝青混凝土BBSG 0/14主要技術指標要求

一般對于 BBSG瀝青混凝土配合比只需要驗證以上基本試驗即可，而對于其它如瀝青碎石基層（GB或EME）或是高模量瀝青混凝土連接層或面層（BBME或BBTM），需要做復雜模量試驗及疲勞試驗等，以便進一步驗證其性能。

3 瀝青混凝土路面施工的質量控制

瀝青拌合樓按最佳油石比生產(chǎn)的瀝青混凝土拌合料，通過對其做萃取實驗，分析其瀝青含量及混合集骨料的篩分級配，檢測其是否符合既定的瀝青混凝土配合比設計。

瀝青混合料攤鋪前，施工路段的緊前準備工作尤為重要：施工路段需清掃除塵后，撒鋪一層粘層油，以起到有效連接基層透層與面層的作用。該粘層油有效破乳后，開始攤鋪瀝青混合料。對于 50-70號瀝青的混合料，出拌合樓的溫度不宜超過165℃，下料到攤鋪機的溫度不宜低于145℃。一旦某段攤鋪預壓到位后，需按施工組織方案中約定的，膠輪壓路機緊隨攤鋪機，接著光輪壓路機，同時靜壓與震動碾壓組合，已保證瀝青混合料在有效溫度內碾壓成型，確保道路面層的壓實度達到要求。

瀝青路面成型后，通過鉆芯取樣，對其做壓實度及厚度檢測，也可通過伽馬密度儀檢測壓實度。此外，其它的檢測還包括路面的承載板實驗，路面的紋理構造檢測，路面的平整度檢測等。

通過 AC-13C型瀝青混合料路面在當?shù)氐膶嶋H使用效果來看，既能滿足當?shù)馗邷胤€(wěn)定性的要求，又能具有良好的耐久性及水穩(wěn)定性能。

4 結語

結合非洲剛果共和國國家 1號公路的實施工程案例，闡述了瀝青混凝土配合比設計的基本原理及主要的驗證試驗；同時也是 AC-13C型瀝青混凝土配合比設計結合法國規(guī)范在非洲熱帶地區(qū)的推廣與應用的成功典范。

[1]Couches de roulement et couches de liaison : Bétons bitumineux semi-grenus(BBSG) : NF P98-130, Novembre 1999

[2]Les enrobés bitumineux- Tome 1 : Henri Moulierac, Fran?ois Prévost

[3]Enrobés bitumineux à chaud- Mise en application des nouvelles normes NF EN : CFTR- Info N°17, Décembre 2008

[4]Exécution des corps de chaussées, couches de liaison et couches de roulement- Constituants / Composition des mélanges / Exécution et contr?les : NF P98-150, Dé cembre 1992