浅谈沥青大碎石柔性基层施工质量控制

1、浅谈沥青大碎石柔性基层施工质量控制根据青临高速施工图纸设计，在下面层和水泥稳定碎石基层之间设置了一层大粒径透水性沥青混合料（Large Stone Porous asphalt Mixes，简称LSPM）基层。LSPM是指混合料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料，作为路面结构中的基层我们称之为柔性基层。大粒径透水性沥青混合料柔性基层是非常重要的结构层，兼有承重层、排水层的功能。根据在山东省的建设实践经验，柔性基层具有较好的抗车辙性能，同时兼有排水及抵抗反射裂缝的功能。因此柔性基层应具有平整、密实、耐久及抗车辙、高排水性等多方面的综合性能。要确保柔

2、性基层达到预期的设计目标和路用性能，必须做好施工阶段的质量控制。现在就根据以往的施工经验以及我们青临高速目前柔性基层施工总结出的施工经验，浅谈一下大粒径透水性沥青混合料柔性基层(LSPM)的施工质量控制。一、原材料原材料的性能对沥青混合料的性能起着决定性作用，因此原材料的选择应该按照严格的要求进行。1、粗、细集料LSPM中粗集料起到骨架作用，粗集料的质量和其物理性能严重地影响着混合料的使用性能，因此混合料中粗集料应使用轧制的坚硬岩石。因此所采用的粗集料宜采用反击式破碎机加工成近似立方体形状、洁净、干燥、无风化、无杂质、具有较高强度的碎石。粗集料与沥青应有良好的粘结力，各项指标应满足JTG F4

3、0/1-2004公路沥青路面施工技术规范中对热拌沥青混合料集料的要求。细集料包括人工砂、石屑和天然砂。采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于2.36mm的部分具有较好的角砾性，可以作为人工砂使用。因此细集料宜采用干燥、坚硬、洁净、无风化、无杂质的石灰岩加工而成的机制砂，也可采用符合要求的石屑，但不准采用天然砂。细集料棱角性必须不小于42%，砂当量不小于65%。2、填充料由于LSPM为透水混合料，为了提高沥青混合料的抗水损害能力，LSPM填充料宜采用干燥石灰粉或生石灰粉，石灰粉应干燥、洁净，能自由的从粉仓中流出，其质量应满足公路路面基层施工技术规范（JTJ 034-2000）表4.

4、2.2中级钙质消石灰粉或生石灰粉技术要求，并同时满足下表1.2-1要求。表1.1 填料技术要求项 目单 位技术要求试验方法表观密度 不小于t/m32.50T0352含水量 不大于%1T0103烘干法粒度范围 <0.6mm<0.15mm<0.075mm%10090-10075-100T0351外观无团结块3、沥青胶结料为了保证LSPM的耐久性，混合料需要比较厚的沥青膜，但同时必须防止混合料的析漏，因此应当采用粘度较高的沥青胶结料。按照青临高速公路施工技术规范要求，LSPM采用MAC-70改性沥青。沥青的采购、试验、存放和使用程序应满足公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2

5、004）要求。MAC-70改性沥青应符合表1.3-1的技术要求。表1.2 MAC-70改性沥青技术要求试验项目单 位技术要求试验方法针入度（25,100g,5s） 0.1mm3560T0604针入度（4,60s ,200g）0.1mm1235T0604软化点（环球法） 不小于70T060660动力粘度 不小于Pas300ASTM D4957T0620闪点 大于230T0611溶解度（三氯乙烯） 不小于%99T0607离析，软化点差， 不大于2.5T0661旋转薄膜加热试验质量损失 不大于%1.0T0610针入度比25 不小于%70T0604二、沥青大碎石混合料组成设计1、目标配合比设计、矿料混

6、合料配合比设计依据大粒径透水性沥青混合料柔性基层设计与施工指南中LSPM-30沥青大碎石级配范围设计要求计算各种原材料的比级配类型筛孔尺寸（mm）LSPM-3037.531.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率（%）级配范围上限1001009576583929181510764下限10090704028196632111中值1009582.558432917.5129643.52.5例，具体级配范围设计要求见下表。、马歇尔试验a、试件成型试验一般采用2.5% 3.0% 3.5%三个沥青含量，与之前确定最佳的矿质混合料配比制备3组试件。

7、b、 马歇尔试验技术指标将上述方法成型的试件经24h后测定其密度、空隙率、矿料间隙率、沥青膜厚度的指标。这些主要体现了沥青大碎石的体积指标，其中空隙率设计要求为：13%-18%，沥青膜厚度大于12。 c、析漏与飞散试验 对以上三组试件做析漏与飞散试验，析漏要求不大于0.2%，飞散要求不大于20%、最佳沥青含量的确定根据试验结果汇总表，绘制油石比与毛体积密度、空隙率、矿料间隙率、析漏、飞散、沥青膜厚度的关系图。综合考虑各项技术指标确定最佳沥青含量（通常最佳沥青含量为3.1%）。、配合比设计检验通过对最佳沥青含量下的毛体积相对密度、空隙率、矿料间隙率、析漏、飞散、沥青膜厚度，验证各项指标是否符合设

8、计要求，确定LSPM-30目标配合比的最终结果。2、生产配合比设计、试验过程a、拌和站二次筛分首先，根据LSPM-30的级配要求，一般选择3mm、6mm、11mm、18mm、30mm、38mm的筛孔尺寸作为柔性基层生产的拌合站热料筛，按照粒径从小到大的顺序分别命名为1#6#六个热料仓的集料。依据目标配合比集料比例，按照正常生产要求进行上料、加热、二次筛分,废弃各热料仓部分集料后开始进行取样，对取出的各热料仓代表性集料进行单粒径筛分，同时试验各热料仓集料密度。b、级配设计同样依据大粒径透水性沥青混合料柔性基层设计与施工指南中LSPM-30级配范围和各热料仓筛分情况，设计出三个粗细不同的级配比例，

9、分别命名为1#级配、2#级配、3#级配，各级配材料比例不再赘述。、拌料生产步骤及试验情况依照设计级配及目标配合比设计的最佳沥青含量，采用沥青拌和站正式拌料生产，生产过程中控制好各种材料温度（MAC-70号沥青的温度控制在160-165，骨料温度控制在170-185，混合料出场温度为170-180，混合料的废弃温度为大于195）。具体操作步骤为：每盘按额定产量拌合，前三盘料不加沥青，拌合后废弃；第四盘加沥青按1#级配生产，拌合后废弃；第五盘仍按1#级配生产，拌合后取出代表性试样；第六盘按2#级配生产，拌合后取样；第七盘按3#级配生产，拌合后取样。将三组试样分别进行大型马歇尔试验，计算沥青混合料的

10、实测密度、孔隙率、矿料间隙率、沥青膜厚度等指标，同时进行抽提筛分、肯塔堡飞散及谢伦堡沥青析漏试验，验证沥青含量、级配情况及其他指标。根据试验结果同时进行综合分析，选定其中一个或两个级配对柔性基层LSPM-30的生产配合比进行级配设计验证。、验证沥青含量及级配等结果的稳定性依据2#、3#级配仍然按照上一步骤采用沥青拌和站进行拌料生产和取样工作，试验后验证其结果的稳定性。、试验结论依据沥青大碎石技术标准，综合分析比较试验所得的各项技术指标，最终确定LSPM-30沥青大碎石柔性基层生产配合比，然后采用该生产配合比用于柔性基层试验段的铺筑，同时根据试验段现场铺筑情况对LSPM-30沥青大碎石柔性基层生

11、产配合比进行再次验证，并确定最终的生产配合比。三、沥青大碎石混合料柔性基层施工1、施工前准备工作、配合比调试 混合料在生产以前必须对生产配合比进行严格调试，根据目标确定的配合比首先应进行热料仓振动筛的设置，然后进行热料仓筛分调试生产初试级配，根据抽提筛分结果确定采用生产级配，最后在确定最佳沥青用量。、透层和封层的检查与清扫LSPM做柔性基层兼有承重层、排水层的功能，通常条件下，LSPM层下需要设置透层、封层。柔性基层施工前，对透层、封层的检查与清扫从以下几方面去做：检查封层的完整性。对局部基层外露和封层两侧宽度不足部分应按封层施工要求进行补撒。柔性基层摊铺前，对调查出的裂缝必须逐条进行处理。对

12、封层表面浮动矿料应扫至路面以外，表面杂物亦清扫干净。2、试验段的铺筑沥青碎石柔性基层施工开工前，需先做试铺路段，按照预定的施工方案，采用拟用于主体工程的材料、混合料配合比以及拌和、摊铺、压实设备和施工程序，试铺路段宜选在正线直线段，长度不少于200m。、试验段施工的目的柔性基层试验段是用来验证施工方案的正确性，以证实混合料的稳定性和拌和、摊铺、压实设备的性能和施工工艺、施工组织的适用性。通过试验段取得柔性基层施工所需要的参数，作为今后施工现场控制的依据，以指导全线柔性基层的施工。、试验段的内容试验段的施工分为试拌及试铺两个阶段，应包括下列试验内容：根据沥青路面各种施工机械相匹配的原则，确定合理

13、的施工机械、机械数量及组合方式。通过试拌确定拌和机的上料速度、拌和数量与时间、拌和温度等操作工艺，检验拌和机计量设备的准确度。试拌要求检查混合料沥青裹敷是否完全从而确定混合料拌和时间，检验混合料的级配和沥青用量是否与生产配合比相符，检验析漏损失是否符合要求，成型旋转压实试件检验飞散损失指标是否满足要求等。通过试铺确定：摊铺机的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、自动找平方式等操作工艺；以及确定松铺系数、接缝方法等。验证沥青混合料配合比设计结果，提出生产用的矿料配比和沥青用量。确定大粒径透水性柔性基层的压实标准密度。确定施工产量及作业段的长度，制定施工进度计划。全面检查材料及施工质量，认真作好记录分析

14、，就各项试验内容提出试验路总结报告。、试验段总结 试验段总结是试验段的重要组成部分，首先根据试验段预定的施工方案及具体的施工过程，认真的分析和总结，得出的各种能够指导施工的有效数据，包括：松铺系数、拌和时间、施工温度、沥青用量、摊铺机行走速度及压实组合等。其次是对施工中出现的问题与不足，查找原因并制定有效措施进行改正。3、施工工艺、沥青混合料拌和因为LSPM矿料中细颗粒成分较少，在干燥筒中容易过热，拌合时会促使沥青老化，故应对拌合温度进行严格控制。LSPM与传统沥青混合料存在较大的差异，这种差异可以体现在施工的每一个环节。首先对沥青材料采用导热油加热，加热温度控制在170180之间，矿料加热温

15、度控制在180左右,沥青与矿料的加热温度调节到能使拌和的沥青混合料出厂温度在170左右，混合料温度超过195者予以废弃,并保证运到施工现场的温度不低于165。沥青混合料的施工温度见表3.1。表3.1 沥青混合料的拌合、施工温度控制（）沥青加热温度170180矿料加热温度185195混合料出厂温度170185超过195废弃混合料运输到现场温度不低于170摊铺温度不低于165 开始碾压温度不低于160碾压终了温度不低于90在拌和厂应由拌料检测员用电子温度计随时检测混合料温度并作记录。拌和时间由试拌来确定，必须使所有颗粒全部覆裹沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度。拌和的混合料应均匀一致、无花白料

16、、无结团成块或严重粗细集料分离现象，不符合要求时不能使用，并应及时调整。沥青拌和站应该有随时显示、储存、打印沥青混合料配合比等相关参数功能。拌和完毕后试验室对沥青混合料进行沥青含量、级配筛分试验、析漏、飞散等指标以确保级配及混合料拌和的稳定性。、沥青混合料的运输沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输，车厢应清扫干净。为了防止混合料中的细料粘结在料车底部或周壁并积聚，最后倒入摊铺机而在路面形成油斑，料车在每天装料前应适当涂抹隔离剂，但不得有余液积聚在车厢底部。同时在摊铺过程中也应当注意细料的积聚并清除。由于混合料的特殊性容易离析，所以要从开始就注意避免离析的发生，在往运输车装料时要求料车做到前后

17、移动分多堆装车，最好是每卸一斗混合料汽车挪动一下位置。运输车下方要备有接油兜，以防止有柴油泄漏在路面上。运输过程中应尽量避免急刹车，以减少混合料的离析。运输车应当在摊铺机前1030cm处停住，不得撞击摊铺机，卸料过程中运输车应挂空挡有摊铺机推动前进。根据摊铺速度及运距配备运输车辆，沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，保证摊铺的连续性。每辆运输车在车邦处打一统一的孔，用于测温。运输车到达现场后量测其温度并做好记录。对低于规定铺筑温度或被雨淋湿的混合料坚决废弃。、沥青混合料的摊铺摊铺原则：缓慢、匀速、连续不间断的进行摊铺。连续稳定的摊铺是保证摊铺质量、提高路面平整度最主要的措施。

18、摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按不大于2mmin予以调整选择，做到均匀、不间断地摊铺。不应任意加快，切忌停铺用餐。争取做到每天收工停机一次。摊铺机应调整到最佳工作状态，调整好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。布料器中料的位置应以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的档板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，同时螺旋布料器的转速不宜太快，避免摊铺层出现离析现象。沥青混合料摊铺用两台同型号摊铺机一前一后相隔510m同步向前摊铺混和料，并且摊铺速度、松铺系数、振动频率基本一致，摊铺机在行使中开启强振。摊铺前熨

19、平板应预热至规定温度。摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。摊铺过程中不得随意变换速度，避免中途停顿,以保证摊铺平整度。在摊铺机后面应设专人检查和调整混和料的松铺厚度及摊铺温度，并做好记录。、沥青混合料的压实成型LSPM的压实是保证基层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式和碾压步骤。由于LSPM是一种完整的粗骨料骨架结构，施工时既要保证粗骨料的骨架结构又要防止由于过碾而导致骨架棱角的破坏。因此应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为达到良好的压实效果，必须使用大吨位的双钢轮振动压路机和较大吨位的胶轮压路机。碾压原则为紧跟、慢压、高频、低振。压实分初压、复压、

20、和终压三个阶段。混合料摊铺后应立即进行压实作业。由边向中、由低向高碾压的顺序进行碾压，并应重叠20cm轮宽，后轮必须超过两段的接缝处。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型不同。初压：为保证压实度和平整度，初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行。根据试验，初压时温度应控制在160165之间，压路机应紧跟摊铺机，并在压实过程中不得急转弯。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，前进采用静压，后退时开起振动碾压。碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。初压后检查平整度、路拱，必要时予以适失修整

21、。复压：紧接在初压后进行，宜采用重型的轮胎压路机和双钢轮振动压路机。碾压遍数应经试压确定，不宜少于46遍，达到要求的压实度，并无显著轮迹。振动压路机倒车时应先停止振动，并在向另一方向运动后再开始振动，以免混合料形成鼓包。终压：紧接复压后进行，终压可选用双轮钢筒式压路机，不宜少于2遍，并无轮迹。终了温度>90。振动压路机应尽可能减少洒水量，可以在其水箱中加入少量的洗衣粉表面活性剂。胶轮压路机不要洒水，可以在压实过程中适量喷洒或涂抹隔离剂（禁止使用有机油类）并以不粘轮为原则，即等到轮胎温度升高后不再粘轮就不需要继续喷洒了。为避免碾压时混合料推挤产生拥包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机，碾压路线及

22、方向不应突然改变。压路机起动、停止必须减速缓行，不准刹车制动。压路机的碾压段长度以与摊铺速度平衡为原则选定，并保持大体稳定。压路机应由两端折回的位置阶梯形紧随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上。在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿。压路机不得在未碾压成型或冷却的路段上转向、制动或停留。同时，应采取有效措施，防止油料、润滑油、汽油或其它杂质在压路机操作或停放期间落在路面上。在沿着缘石或压路机压不到的其它地方，应采用振动夯板、热的手夯或机夯把混合料充分压实。建议的压实工艺有两种，可以作为试验段的比选方案：a. 两台双轮振动压路机，初压第一遍前静后振；第二遍均为振动。压实速度宜为1.52km/h，为防止多份振动振碎粗骨料，压路机宜采用高频低幅进行压实，相邻碾压带轮迹重合为20cm左右。洒水装置进行间断洒水。振动过后，胶轮压路机再碾压1-2遍，随后即可以进行赶光。赶光可采用7-11吨钢轮压路机，速度可控制在3-4km/h。b. 胶轮压路机紧跟摊铺机进行跟踪碾压，为了避免粘轮严重最先可以洒少量水，等到轮胎温度升高后则不用洒水。在胶轮压路机压实一遍后，再用振动压路机采用工艺a的方法压实两遍后，再用胶轮静