大粒徑透水性瀝青混合料

1、1、緒論大粒徑透水性瀝青混合料（Large Stone Porous asphalt Mixes，以下簡稱LSPM）是指混合料最大公稱粒徑大于26.5mm，具有一定空隙率能夠?qū)⑺肿杂膳懦雎访娼Y(jié)構(gòu)的瀝青混合料，LSPM通常用作路面結(jié)構(gòu)中的基層。這種混合料的提出是來自美國一些州的經(jīng)驗(yàn)，美國中西部的一些州對應(yīng)用了三十多年以上而運(yùn)營狀況相對良好的一些典型路面進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)許多成功的路面其基層采用的是較大粒徑的單粒徑嵌擠型瀝青混合料如灌入式瀝青基層。因此提出以單粒徑形成嵌擠為條件進(jìn)行混合料的設(shè)計，從而形成開級配大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)。美國NCHRP聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目對大粒徑瀝青混合料也進(jìn)

2、行了相關(guān)研究，最終得到了研究報告NCHRP Report 386，但是研究報告主要是針對于大量實(shí)體工程的調(diào)查而且偏重于密級配大粒徑瀝青混合料，而且NCHRP Report 386對LSPM材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計并沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究。我們在國外研究的基礎(chǔ)上從2001年開始進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用，并對其級配與各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究，使其更符合我國具體實(shí)際情況，根據(jù)研究結(jié)果與使用狀況提出了本設(shè)計與施工指南，更好地指導(dǎo)工程實(shí)踐。LSPM的設(shè)計采用了新的理念，從級配設(shè)計角度考慮，LSPM應(yīng)當(dāng)是一種新型的瀝青混合料，通常由較大粒徑（25mm-62mm）的單粒徑集料形成骨架由一定量的細(xì)集料形成填充而組成的骨架型瀝青混

3、合料。LSPM設(shè)計為半開級配或者開級配。由于LSPM有著良好的排水效果，通常為半開級配（空隙率為13-18%）。它不同于一般的瀝青處治碎石混合料（ATPB）基層，也不同于密級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATB）。瀝青處治碎石(ATPB) 粗集料形成了骨架嵌擠，其基本上沒有細(xì)集料填充，因此空隙率很大，一般大于18%，具有非常好的透水效果，但由于沒有細(xì)集料填充空隙率過大其模量較低而且耐久性較差。密級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATB）也具有良好的骨架結(jié)構(gòu)，空隙率一般在3-6%，因此其不具有排水性能。LSPM級配經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計，其形成了單一粒徑骨架嵌擠，并且采用少量細(xì)集料進(jìn)行填充，提高混合料模量與耐久性，在滿足排

4、水要求的前提下降低混合料的空隙率，其空隙率一般為13-18%，因此其既具有良好的排水性能又具較高模量與耐久性。研究和應(yīng)用表明LSPM具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）級配良好的LSPM可以抵抗較大的塑性和剪切變形，承受重載交通的作用，具有較好的抗車轍能力，提高了瀝青路面的高溫穩(wěn)定性；特別是對于低速、重車路段，需要的持荷時間較長時，設(shè)計良好的LSPM與傳統(tǒng)的瀝青混凝土相比，顯示出十分明顯的抗永久變形能力；（2）LSPM有著良好的排水功能，可以兼有路面排水層的功能。（3）由于LSPM有著較大的粒徑和較大的空隙，它可以有效地減少反射裂縫。（4）大粒徑集料的增多和礦粉用量的減少，減少比表面積，減少了瀝青總用量，從而

5、降低工程造價。（5）與通常的半剛性基層相比，提高了工程施工速度，減少了設(shè)備投入。（6）在大修改建工程中，可大大縮短封閉交通時間，社會經(jīng)濟(jì)效益顯著。2、LSPM性能2.1 高溫穩(wěn)定性LSPM為單一粒徑骨架嵌擠型混合料，9.5mm以上粗集料比例在70%左右，形成了完整的骨架嵌擠，因此具有良好的高溫穩(wěn)定性，研究表明設(shè)計更合理的LSPM是解決重載交通下高溫車轍問題最經(jīng)濟(jì)有效的途徑之一。評價混合料高溫穩(wěn)定性的試驗(yàn)方法有多種，通常我們采用的方法是動穩(wěn)定度試驗(yàn)，即車轍試驗(yàn)。瀝青混合料車轍試驗(yàn)是試件在規(guī)定溫度及荷載條件下，測定試驗(yàn)輪往返行走所形成的車轍變形速率，以變形穩(wěn)定期內(nèi)每產(chǎn)生1mm變形的行走次數(shù)即動穩(wěn)定

6、度表示。車轍試驗(yàn)最大的特點(diǎn)是能夠充分模擬瀝青路面上車輪行駛的實(shí)際情況，在用于試驗(yàn)研究時，還可以改變溫度、荷載、試件尺寸、成型條件等因素，以較好的模擬路面的實(shí)際情況。由于LSPM粒徑較大，一般情況下最大粒徑可達(dá)到37.5mm，因此傳統(tǒng)的5cm車轍試件厚度已不適用。對于LSPM應(yīng)有最小壓實(shí)厚度，當(dāng)車轍試件厚度小于該厚度時粗集料之間不能形成良好的骨架結(jié)構(gòu)，集料之間不能互相嵌擠，此時的試驗(yàn)數(shù)據(jù)不能反映真實(shí)情況。根據(jù)混合料壓實(shí)厚度應(yīng)為最大公稱粒徑的34倍原則，通過大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，表明對于LSPM車轍試驗(yàn)最小應(yīng)采用8cm厚度，試驗(yàn)溫度采用現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定的60。2.2 水穩(wěn)定性瀝青混合料在浸水條件下，由于瀝

7、青與礦料的粘附力降低，表現(xiàn)為混合料的整體力學(xué)強(qiáng)度降低。尤其對于LSPM，由于孔隙較大，瀝青用量少，礦料之間的接觸點(diǎn)比普通瀝青混合料少，更應(yīng)該考慮水穩(wěn)定性。為了更好的保證混合料的水穩(wěn)定性，對于LSPM的膠結(jié)料宜采用較高粘度的改性瀝青（如MAC、SBS改性瀝青），能夠形成較厚的瀝青膜，可使瀝青膜的厚度大于12m。大量試驗(yàn)研究表明，LSPM具有良好的水穩(wěn)定性。目前各國研究水穩(wěn)定性的方法各不相同，并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，我國通常采用的試驗(yàn)方法是殘留穩(wěn)定度與凍融劈裂強(qiáng)度比。對于LSPM結(jié)構(gòu)由于其顆粒間的接觸點(diǎn)明顯減少，結(jié)構(gòu)密實(shí)度較低，因此其馬歇爾穩(wěn)定度較低，甚至不容易測出，劈裂強(qiáng)度也明顯低于密實(shí)結(jié)構(gòu)的瀝青混合

8、料。目前，針對大馬歇爾試件的試驗(yàn)方法還不完善，難以保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，因此，對于LSPM的水穩(wěn)定性主要從保證瀝青膜厚度即瀝青含量來進(jìn)行檢驗(yàn)與控制。2.3 疲勞性能瀝青路面的疲勞開裂也是瀝青路面最主要的破壞模式之一，因而瀝青混合料的疲勞性能一直受到研究人員的廣泛關(guān)注。瀝青路面使用期間，經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用，其應(yīng)力或應(yīng)變長期處于交迭變化狀態(tài)，致使路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過一定的次數(shù)以后，在荷載作用下路面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會超過路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力，在路面處治層底部產(chǎn)生疲勞開裂，在荷載繼續(xù)作用下，裂縫擴(kuò)展至路表面形成疲勞裂縫。LSPM為嵌擠型混合料，粗集料比例很大、瀝青用量較低、空

9、隙率較大，因此其疲勞性能要較密級配、密實(shí)型瀝青混合料低，但與密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層（ATB）疲勞性能相當(dāng)。經(jīng)驗(yàn)算LSPM層出現(xiàn)較大拉應(yīng)力時，可采用以下兩種方法改善結(jié)構(gòu)抗疲勞性能：（1）精心進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計，讓LSPM層處于受壓區(qū)域，基本上不出現(xiàn)拉應(yīng)力；（2）在LSPM層下增設(shè)細(xì)粒式瀝青混合料抗疲勞層。2.4 滲透性能LSPM的主要功能之一是能迅速將滲入路面中的水迅速排出，因此，滲透性能是評價透水性瀝青混合料最為關(guān)鍵的指標(biāo)之一。透水性能常用滲透系數(shù)表示，但目前我國尚沒有標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測定透水性瀝青混合料的滲透系數(shù)。根據(jù)課題研究對于LSPM當(dāng)空隙率達(dá)到13%時，混合料的滲透系數(shù)發(fā)生突變，而空隙率

10、達(dá)到18%以后滲透系數(shù)變化不明顯，一般滲透系數(shù)為從0.01cm/s到1.0cm/s之間，此時能夠滿足混合料排水性能的要求，而對于密級配瀝青混合料即使空隙率達(dá)到10%，其滲透系數(shù)的數(shù)量級一般為10-5，這也就是說混合料的滲透性能不僅與空隙率有關(guān)，更重要是與混合料的連通空隙有關(guān)。正是基于上面的原因LSPM的設(shè)計空隙率可以定為1318%，混合料滲透系數(shù)要求為大于0.01cm/s。目前我國沒有滲透系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，混合料滲透系數(shù)的測試可以借鑒美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)，ASTM PS129-01規(guī)定了瀝青混合料滲透系數(shù)的測試方法。ASTM標(biāo)準(zhǔn)為無側(cè)向滲水儀，無側(cè)向滲水儀的基本原理是讓量筒里的水滲透飽水瀝青混合

11、料并記錄達(dá)到預(yù)先設(shè)定水頭落差位置的時間間隔，然后用達(dá)西定律計算瀝青混合料的滲透系數(shù)，設(shè)備如圖1。圖1 滲水儀示意圖其做法的主要步驟是首先將試件真空保水，然后放入試模中并充氣防止水分從側(cè)壁滲漏，在管中加水。記錄滲水量在上下刻度線之間的滲水時間，當(dāng)滲水量較小時取30min的滲水量。滲透系數(shù)k由式（1）計算： k （1）式中： k滲透系數(shù)，cm/s， a量筒內(nèi)徑面積，cm2 l試件厚，cm A試件橫截面積，cm2 t水頭高計時刻度至低計時刻度花費(fèi)時間，s h1時間t1水頭高度，cm h2時間t1水頭高度，cm2.5 抵抗反射裂縫能力由于作用于路面的實(shí)際荷載為運(yùn)動荷載，總會經(jīng)歷對稱加載和非對稱加載過程

12、，在交通荷載作用下導(dǎo)致基層或舊路面中的裂縫向?yàn)r青面層反射的主要原因裂縫尖端剪應(yīng)力的奇異性。無論是對稱荷載還是非對稱荷載作用，裂縫尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子都將隨著加鋪基層模量的增大而增大。瀝青混合料是一種溫度敏感性材料，其模量隨溫度的變化十分明顯，因此冬季出現(xiàn)反射裂縫的概率遠(yuǎn)大于夏季，而且當(dāng)氣溫下降速度和幅度都很大時，加鋪層中反射裂縫的發(fā)展也很迅速。LSPM由于空隙率較大、瀝青含量低，因此其模量也較低，一般在400600MPa之間，遠(yuǎn)較密級配瀝青混合料低。根據(jù)斷裂力學(xué)分析，混合料中沒有孔隙或空隙非常小時無論是對稱荷載還是非對稱荷載作用，裂縫尖端應(yīng)力狀態(tài)都有很大的奇異性，當(dāng)存在較大空隙時將極大的消減了裂

13、縫尖端的應(yīng)力集中，這就說明在裂縫擴(kuò)展過程中，大空隙的存在能阻礙其進(jìn)一步的發(fā)展。根據(jù)以上分析，LSPM模量較低，而且空隙率較大，混合料中存在較大連通空隙，因此其具有較強(qiáng)的抵抗反射裂縫的能力。綜合以上對LSPM性能的分析，可以得到的性能優(yōu)點(diǎn)：（1）LSPM由于粗集料形成了完整的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的抵抗車轍變形能力；( 2）采用了較高粘度的改性瀝青，瀝青膜厚度較大，具有較高的水穩(wěn)定性；（3）空隙率較大，滲水系數(shù)能夠滿足結(jié)構(gòu)排水要求，能夠?qū)B入路面的水分迅速排水結(jié)構(gòu)以外；（4）由于其模量不是非常高，而且存在大量的連通空隙，具有很高的抵抗反射裂縫能力；LSPM也具有一定的缺點(diǎn)，那就是其疲勞性能較密級

14、配混合料較低，這需要通過良好的混合料設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計來改善抗疲勞性能。3、混合料施工與質(zhì)量控制3.1 準(zhǔn)備工作 LSPM應(yīng)用于新建公路.1為了保證下層與LSPM的粘結(jié)以及密水性，應(yīng)當(dāng)對下層頂面進(jìn)行處理，保證下層的清潔和平整度滿足要求。.2同時為了保證層間粘結(jié)良好，應(yīng)在下層撒布乳化瀝青，具體撒布量根據(jù)下層結(jié)構(gòu)形式參照現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTJ F40-2004）；.3為了保證LSPM滲透的水分不繼續(xù)下滲而破壞下面結(jié)構(gòu)層，在透層油之上還用采用單層瀝青表處作為封層與密水層，具體做法為使用道路石油瀝青90號或70號熱瀝青作為粘結(jié)料，采用專用的熱瀝青撒布機(jī)進(jìn)行施工，瀝青用量為1.3-1.5kg/

15、m2，然后撒布5-10mm碎石。在石屑灑布完以后采用膠輪壓路機(jī)碾壓，以使石屑嵌入瀝青之中。 LSPM應(yīng)用于舊路加鋪.1當(dāng)對瀝青路面舊路加鋪時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行對原瀝青路面表面出現(xiàn)的坑槽、松散、沉陷等嚴(yán)重破壞的部分進(jìn)行挖補(bǔ)處理，挖補(bǔ)處采用密級配瀝青混凝土回填壓實(shí)。.2當(dāng)對水泥路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時，水泥混凝土路面出現(xiàn)的嚴(yán)重破壞現(xiàn)象也必須進(jìn)行相應(yīng)的處理，裂縫嚴(yán)重出現(xiàn)面板破碎、板邊板角破碎與坑洞現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行挖除，然后采用水泥混凝土或密級配瀝青混凝土進(jìn)行回填壓實(shí)，對于板底脫空、唧泥與沉陷部分應(yīng)采用壓漿處理。對原路面表面破損現(xiàn)象進(jìn)行修補(bǔ)以后還需要進(jìn)行承載力調(diào)查，路面結(jié)構(gòu)承載能力的測定，可分為破損類和無破損類。破損類主要從

16、路面各結(jié)構(gòu)層內(nèi)鉆取試樣，試驗(yàn)確定其各項(xiàng)計算參數(shù)，通過同設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相比較，估算其結(jié)構(gòu)承載能力。無破損類測定通過路表的無破損彎沉測定，估算路面的結(jié)構(gòu)承載能力。對無破損檢測可以采用FWD或現(xiàn)場回彈模量試驗(yàn)對承載力進(jìn)行評價，對于承載力嚴(yán)重不足的地方（判定標(biāo)準(zhǔn)采用ET值<120Mpa）進(jìn)行處理，使其達(dá)到承載力標(biāo)準(zhǔn)。同時，為了更準(zhǔn)確的對舊路作出評價,還應(yīng)進(jìn)行少量破損檢測，以與無破損檢測結(jié)果進(jìn)行比較分析。.3 LSPM還具有排水層的作用，LSPM中的水分是流通的，為了防止水份的繼續(xù)下滲而破壞下面的結(jié)構(gòu)層使其在舊路面以上排出，在對原路面修補(bǔ)與處理完成后需設(shè)置下封層。下封層施工以前應(yīng)當(dāng)清掃干凈，下封層的具體

17、作法同上。3.2 施工要求配合比組成設(shè)計.1目標(biāo)配合比：試驗(yàn)室從現(xiàn)場取料對各種骨料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，該試驗(yàn)反復(fù)多次，以獲得具有代表性原材料的級配組成。根據(jù)原材料的級配組成進(jìn)行試配，計算出混合料中各種骨料的用量比例，配成符合規(guī)范要求的礦料級配，然后遵照試驗(yàn)規(guī)程和模擬生產(chǎn)實(shí)際情況，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，確定最佳瀝青用量，確定出目標(biāo)配合比如下：1931.5mm：9.519mm:4.759.5mm:02.36mm:生石灰粉=40：33：15：11：1 。最佳油石比：3.2%。通過目標(biāo)配合比調(diào)整各冷料倉向拌和機(jī)的供料比例、上料速度，供拌和站試拌使用。.2生產(chǎn)配合比：對進(jìn)入拌和機(jī)冷、熱料倉的各種材料，取樣進(jìn)行篩分、

18、試驗(yàn)，隨時調(diào)整進(jìn)料比例，使用于拌和生產(chǎn)的各種材料滿足目標(biāo)配比的要求；確定出各熱料倉的用料比例，供拌和生產(chǎn)時使用，同時反復(fù)調(diào)整冷料倉進(jìn)料比例，以達(dá)到供料平衡，并按目標(biāo)配比的最佳油石比及±0.3等三個油石比分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，確定生產(chǎn)配合比，根據(jù)生產(chǎn)配合比確定最佳油石比，進(jìn)行試拌試鋪，進(jìn)行生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。3.2.2 拌合站料廠要求料堆應(yīng)有硬化的傾斜鋪面,并且有足夠的排水系統(tǒng)以幫助從料堆中排水.裝載機(jī)駕駛員應(yīng)從有太陽的傾斜面對上取料,并避免使用料堆底部的集料。避免不同類型的集料混放。并避免細(xì)集料過濕，影響從料斗中自由下落。粗集料應(yīng)避免使用剛剛破碎的新鮮集料，新集料應(yīng)放置一周以上才能使用，以

19、防止瀝青混合料的剝離發(fā)生。.1粗集料 粗集料采用19-31.5mm、9.5-19mm、4.75-9.5mm、02.36碎石。粗集料清潔、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果符合規(guī)范要求。 .2細(xì)集料細(xì)集料采用02.36mm石屑。堅硬、潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)級配，經(jīng)檢測其各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。 .3礦粉采用石灰?guī)r磨細(xì)礦粉。干燥、清潔，不含有其它雜質(zhì)和團(tuán)粒。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測符合規(guī)范要求。3.2.2.4消石灰抗剝落采用生石灰，經(jīng)檢測達(dá)到二級灰標(biāo)準(zhǔn)。.5瀝青瀝青采用MAC-70#改性瀝青，進(jìn)場瀝青每車都進(jìn)行取樣和試驗(yàn)，隨即要對各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行全面檢測，以后每車對針入度、軟化點(diǎn)、延度進(jìn)

20、行檢驗(yàn)，其它各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范中對道路石油瀝青的要求。每次檢驗(yàn)的瀝青留存?zhèn)錂z。瀝青使用期間，在罐或貯油池中的貯存溫度不宜低于130，并不得高于170。檢測結(jié)果符合規(guī)范要求。3.2.3 混合料的拌合混合料的拌和、攤鋪、壓實(shí)能力必須相匹配。為保證LSPM的連續(xù)施工，瀝青混合料拌和機(jī)生產(chǎn)量不能小于240噸/小時。拌和過程為全部電子自動化計量，拌合機(jī)必須配備計算機(jī)進(jìn)行逐盤打印且具有二級除塵裝置，二級除塵以后的回收粉不允許采用。混合料在生產(chǎn)以前必須對生產(chǎn)配合比進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)試，根據(jù)目標(biāo)確定的配合比首先應(yīng)進(jìn)行熱料倉振動篩的設(shè)置，然后進(jìn)行熱料倉篩分調(diào)試生產(chǎn)初試級配，根據(jù)抽提篩分結(jié)果確定采用生產(chǎn)級配，最后在確

21、定最佳瀝青用量。因?yàn)長SPM礦料中細(xì)顆粒成分較少，在干燥筒中容易過熱，拌合時會促使瀝青老化，故應(yīng)對拌合溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。LSPM與傳統(tǒng)瀝青混合料存在較大的差異，這種差異可以體現(xiàn)在施工的每一個環(huán)節(jié)。混合料當(dāng)采用MAC-70#改性瀝青時，瀝青采用導(dǎo)熱油加熱，加熱溫度在加熱溫度控制在185190范圍內(nèi)，礦料加熱溫度控制在190200，拌和站混合料出廠溫度控制在180190之間，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場溫度不低于175。當(dāng)瀝青混合料出廠溫度超過195，混合料予以廢除。嚴(yán)格控制各階段的材料溫度，絕不允許有花料或超溫料現(xiàn)象發(fā)生。在正式試拌之前，先拌一鍋干料，取樣篩分，檢查級配，無誤后噴灑瀝青進(jìn)行濕拌，并取樣做馬歇爾

22、抽提試驗(yàn)，檢驗(yàn)瀝青用量。按照經(jīng)驗(yàn)，干拌時間為10秒，濕拌時間為35秒，具體拌和時間根據(jù)試拌確定。混合料在拌和過程中要隨時進(jìn)行檢測，并及時調(diào)整，必須使所有集料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料，并以瀝青混合料均勻?yàn)槎?。拌和好的混合料均勻一致，無花白料、冒青煙，無結(jié)團(tuán)或嚴(yán)重的粗細(xì)料離析現(xiàn)象，不符合要求時不能使用，并應(yīng)及時調(diào)整。LSPM最大粒徑比較大、粗集料多而且瀝青用量小，為此必須延長拌和時間，根據(jù)課題研究過程中試驗(yàn)路鋪筑經(jīng)驗(yàn)拌和時間一般至少為45s以提高混合料的均勻性在施工開始及施工中間各取一組混合料做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級配和瀝青混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。在拌和過程中應(yīng)注意的問題：A 現(xiàn)

23、場施工員檢查各種材料的數(shù)量，堆放和運(yùn)輸距離能否滿足施工需要，必要時要及時調(diào)整。B 拌和機(jī)、裝載機(jī)等機(jī)械操作手對機(jī)械進(jìn)行保養(yǎng)，加油、加水、打黃油，避免施工中機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)缺油、缺水、機(jī)械故障等現(xiàn)象。C 拌和機(jī)的調(diào)試，在拌和前要空機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)35分鐘，檢查各部分運(yùn)行是否良好。拌和過程中裝載機(jī)及時向各儲料倉依次加料，防止缺料現(xiàn)象發(fā)生。D 保障措施 機(jī)械設(shè)備的保障。機(jī)械設(shè)備定期進(jìn)行保養(yǎng)，每天開機(jī)前按操作規(guī)程例行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。 材料保障。試驗(yàn)室對原材料實(shí)行動態(tài)監(jiān)控，按規(guī)定頻率抽檢，發(fā)現(xiàn)不合格材料及時通知物資部，并對處理結(jié)果進(jìn)行監(jiān)督。安全保證。拌和場配有專職安全員，全過程對拌和場用電、機(jī)械設(shè)備例行檢查

24、，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，并上報項(xiàng)目部有關(guān)部門做出相應(yīng)制度加以控制，杜絕事故發(fā)生。3.3 施工工藝3.3.1 運(yùn)輸與攤鋪.1運(yùn)輸?shù)臏?zhǔn)備工作在施工之前，檢查汽車各部位完好情況，加油、加水。運(yùn)輸隊長及時同前場施工負(fù)責(zé)人聯(lián)系卸料地點(diǎn)，安排運(yùn)輸車輛的數(shù)量、行車順序、行車路線。安排專人逐車檢查車輛的清潔狀況，裝料前車箱底板及側(cè)板清洗干凈，為了防止混合料中的細(xì)料粘結(jié)在料車底部或周壁并積聚，最后倒入攤鋪機(jī)而在路面形成油斑，料車在每天裝料前應(yīng)適當(dāng)涂抹油隔離劑。同時在攤鋪過程中也應(yīng)當(dāng)注意細(xì)料的積聚并清除。.2裝料 車輛按順序依次排隊，等待裝料。當(dāng)聽到控制室發(fā)出的響鈴后方可駛?cè)胄读隙废?。駕駛員將空車開到料斗下停放，為了

25、減小混合料的離析，運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量避免急剎車，以減少混合料的離析。由于混合料的特殊性容易離析，所以要從開始就注意避免離析的發(fā)生，在往運(yùn)輸車裝料時要求料車做到前后移動分多堆裝車；分三次裝料，先裝車廂前部，然后汽車應(yīng)向前移動一下，裝車廂后部，最后汽車向后倒一下裝車的中部。每裝一斗混合料以后，保持裝料高度大致相同。料裝完后，接到控制室發(fā)出的發(fā)車響鈴后方可駛出。為了防止瀝青混和料在運(yùn)輸過程中溫度散失以及灰塵污染，瀝青混合料裝滿車后立即覆蓋篷布進(jìn)行保溫。采用水銀溫度計檢測瀝青混合料的出廠溫度，每臺運(yùn)料卡車側(cè)面中部設(shè)專用檢測孔，測量溫度時插入深度要大于150mm，測量時間在5分鐘以上。LSPM的設(shè)計厚度一

26、般情況下最小為8cm，按照以往傳統(tǒng)密級配混合料的施工經(jīng)驗(yàn)是不可以一次性攤鋪的。但是根據(jù)相關(guān)研究混合料鋪筑厚度至少為最大公稱尺寸的3倍，LSM25其最大公稱尺寸為26.5mm，這樣最小鋪筑厚度應(yīng)為79.5mm，根據(jù)研究如果采用兩層攤鋪在鋪第二層是會對第一層造成很大的破壞；另外由于LSPM的設(shè)計級配為骨架空隙結(jié)構(gòu)，同時也為了避免更多的粗骨料破碎和混合料的嚴(yán)重離析，所以應(yīng)采取一次攤鋪。攤鋪厚度的增大，必須對攤鋪機(jī)做調(diào)整，混合料的攤鋪應(yīng)保持合理的速度，根據(jù)拌和站的拌和能力進(jìn)行合理調(diào)整一般不得大于2m/min，做到緩慢、均勻、不間斷的攤鋪。攤鋪機(jī)應(yīng)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)整好螺旋布料器兩端的自動料位器，并

27、使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。布料器中料的位置應(yīng)以略高于螺旋布料器2/3為度，同時螺旋布料器的轉(zhuǎn)速不宜太快，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。要注意攤鋪機(jī)料斗的操作方法，減小粗細(xì)集料的離析，攤鋪機(jī)料斗應(yīng)在刮板尚未露出約有10cm的熱料時收攏，基本上是在運(yùn)輸車剛退出時進(jìn)行，而且應(yīng)該做到在料斗兩翼剛復(fù)位時下一輛料車開始卸料，做到連續(xù)供料避免粗集料集中。運(yùn)輸車應(yīng)當(dāng)在攤鋪機(jī)前1030cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)而對平整度產(chǎn)生影響。卸料過程中運(yùn)輸車應(yīng)掛空擋有攤鋪機(jī)推動前進(jìn)；運(yùn)輸車輛應(yīng)當(dāng)備有覆蓋蓬布，以保證混合料在運(yùn)輸過程中溫度盡量不損失。同時運(yùn)輸能力要比攤鋪能力有所富余，以避免攤鋪機(jī)的長時間

28、待料，并保證攤鋪的連續(xù)性。攤鋪機(jī)開工前要提前0.51h用煤氣預(yù)熱熨平板不低于100，攤鋪機(jī)熨平板必須拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。并確定好攤鋪機(jī)標(biāo)尺高度及找平裝置安裝的正確性。調(diào)好螺旋布料器兩端的自動料位器，確保攤鋪寬度。螺旋布料器內(nèi)混合料表面以略高于螺旋布料器2/3為度，使熨平板的擋板前混合料的高度在全寬范圍內(nèi)保持一致，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。兩臺攤鋪機(jī)前后錯開510米，呈梯隊方式同步前進(jìn)，兩幅之間搭接10cm左右。根據(jù)拌和站預(yù)設(shè)200T/H的產(chǎn)量確定攤鋪速度為1.21.3m/min。兩臺攤鋪機(jī)的夯錘開度設(shè)定為4級，振搗3級確保兩幅具有相同的初始壓實(shí)度。開始攤鋪時，每臺

29、攤鋪機(jī)前待卸料車輛不得少于4輛，以保證攤鋪的連續(xù)進(jìn)行，避免停機(jī)待料現(xiàn)象的發(fā)生。由于第1、2車料出廠時間早，混合料溫度下降多，開始攤鋪時，將第3、4車料先倒入攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)后跟有輔助工人，對邊角及坑槽進(jìn)行處理。瀝青混合料攤鋪溫度不低于175，攤鋪溫度緊跟攤鋪機(jī)測量?；旌狭系臄備伜穸葢?yīng)為設(shè)計層厚乘以松鋪系數(shù)，攤鋪前應(yīng)確定觀測點(diǎn)來驗(yàn)證松鋪系數(shù)，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究，混合料的松鋪系數(shù)在1.18-1.20之間，攤鋪過程中隨時檢查寬度、厚度、橫坡度、溫度等是否滿足質(zhì)量要求，達(dá)不到要求時，立刻進(jìn)行調(diào)整。攤鋪時要做到緩慢、均勻、不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高路面的平整度，減少混合料的離析

30、。攤鋪機(jī)收料時，受料斗收三分之一為宜，避免攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。攤鋪遇雨時，立即停止施工，并清除未壓成型的混合料。遭受雨淋的混合料必須廢棄，不得卸入攤鋪機(jī)攤鋪。 攤鋪過程中如出現(xiàn)局部離析，采用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷較嚴(yán)重時要予以鏟除，并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。當(dāng)然在每一工程大面積開工以前都應(yīng)鋪筑試驗(yàn)段，以驗(yàn)證確定的各項(xiàng)參數(shù)。3.3.2 混合料的壓實(shí)LSPM的壓實(shí)是保證基層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式和碾壓步驟。由于LSPM是一種完整的粗骨料骨架結(jié)構(gòu)，施工時既要保證粗骨料的骨架結(jié)構(gòu)又要防止由于過碾而導(dǎo)致骨架棱角的破壞。試驗(yàn)段的主要目的之一就是要通過試驗(yàn)確定適宜的LSPM壓實(shí)工藝

31、和控制方法。為達(dá)到良好的壓實(shí)效果，必須使用大噸位的雙鋼輪振動壓路機(jī)和較大噸位的膠輪壓路機(jī)?；九鋫淙缦拢?1-13噸雙輪振動壓路機(jī) 2臺20-30噸膠輪壓路機(jī) 2臺7-11噸鋼輪壓路機(jī) 1臺通常輪胎壓路機(jī)的輪胎壓力大約為552-621kpa或更大，每輪胎至少在1270-2041kg。根據(jù)試驗(yàn)，初壓時溫度應(yīng)控制在165-175C。之間，壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)，并在壓實(shí)過程中不得急轉(zhuǎn)彎，振動壓路機(jī)應(yīng)盡可能減少灑水量，保持合理的壓實(shí)速度。為保證壓實(shí)過程中不出現(xiàn)沾輪現(xiàn)象，振動壓路機(jī)水箱中應(yīng)加入少量的洗衣粉類表面活性劑。膠輪壓路機(jī)不要灑水，可以在壓實(shí)過程中適量噴灑或涂抹隔離劑并以不粘輪為原則，即等到輪胎溫度

32、升高后不再粘輪時就不需要繼續(xù)噴灑了?；旌狭蠑備佉院笳駝訅郝窓C(jī)即可進(jìn)行跟蹤壓實(shí)，可以采用的壓實(shí)工藝有兩種，具體壓實(shí)工藝如下：一、兩臺雙輪振動壓路機(jī)，初壓第一遍前進(jìn)靜壓，后退振動；第二遍前進(jìn)后退均為振壓。壓實(shí)速度宜為1.5-2km/h，為防止過分振動振碎粗骨料，壓路機(jī)宜采用高頻低幅進(jìn)行壓實(shí)，相鄰碾壓帶輪跡重合為20cm左右。灑水裝置進(jìn)行間斷灑水，只要保證不粘輪即可。振動過后，膠輪壓路機(jī)再碾壓1-2遍，隨后即可以進(jìn)行趕光。趕光可采用7-11噸鋼輪壓路機(jī)，速度可控制在3-4km/h。二、膠輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行跟蹤碾壓，為了避免粘輪嚴(yán)重最先可以灑少量水，等到輪胎溫度升高后則不用灑水。在膠輪壓路機(jī)壓實(shí)一

33、遍后，使得混合料的骨架結(jié)構(gòu)變得緊密，穩(wěn)定了混合料，此后再用振動壓路機(jī)同工藝一壓實(shí)兩遍后，再用膠輪靜壓一遍，最后趕光。由于混合料在冷卻到一定溫度以下用震動方式容易造成集料過度壓碎，因此，在此溫度以下不應(yīng)再用震動碾壓。另外，由于大碎石混合料空隙率較大，表面粗糙，在重車通行下表面容易發(fā)生松散，因此在施工完成以后應(yīng)盡量避免非施工必須通過的車輛駛?cè)耄蛟诒M可能短的時間內(nèi)鋪筑瀝青面層。每一個工程項(xiàng)目開始之前，應(yīng)修筑一試驗(yàn)段，來檢驗(yàn)混合料體積性質(zhì)是否滿意和評價攤鋪與壓實(shí)技術(shù)。這個試驗(yàn)段必須用計劃中的相同施工技術(shù)，在相同的混合料溫度下攤鋪與壓實(shí)，這一點(diǎn)是很重要的。3.4 質(zhì)量控制對于LSPM現(xiàn)場壓實(shí)度應(yīng)采用空

34、隙率與壓實(shí)度雙指標(biāo)進(jìn)行控制，從路面取芯樣以二次封蠟法或計算法進(jìn)行測試，混合料理論最大密度應(yīng)采用計算法，另外還需要通過壓實(shí)遍數(shù)來進(jìn)行壓實(shí)控制。由于現(xiàn)場壓實(shí)與室內(nèi)擊實(shí)存在差別以及現(xiàn)場瀝青封層和石屑的上浮造成混合料底部比較密實(shí)也影響了空隙率，綜合考慮各種因素現(xiàn)場路面鉆芯取樣檢測空隙率宜控制在平均值為13-18%，極值為20%，考慮空隙率測定方法的不同在正式實(shí)施時還可以進(jìn)行調(diào)整；壓實(shí)度的控制與普通瀝青混合料相同，不應(yīng)小于98%?，F(xiàn)場芯樣的檢驗(yàn)頻率按照規(guī)范要求進(jìn)行，或根據(jù)招標(biāo)文件要求進(jìn)行。拌合站控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌合溫度，同時由質(zhì)檢人員檢驗(yàn)混合料出廠溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度，并對混合

35、料進(jìn)行目測檢驗(yàn)有無花白料、嚴(yán)重離析現(xiàn)象等。每天結(jié)束后，用拌和站打印的各料數(shù)量，以總量控制，以各倉用量及各倉級配計算平均施工級配、油石比和抽提結(jié)果相比較。另外對于混合料質(zhì)量控制，以每天分別從拌合站和攤鋪現(xiàn)場取樣進(jìn)行抽提和篩分試驗(yàn)，每天至少兩次，每次取樣不少于4kg。由于LSPM的級配是根據(jù)粗集料的骨架和體積狀態(tài)以及細(xì)集料的填充狀態(tài)，通過實(shí)際計算而得到，級配范圍隨著原材料的體積性質(zhì)而有所變化，但是為了便于對施工質(zhì)量的控制，通過對國內(nèi)外許多資料的查詢在級配控制時采用對重點(diǎn)篩孔進(jìn)行重點(diǎn)控制，主要為0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5各級必須滿足范圍要求，根據(jù)重點(diǎn)篩孔偏差范圍可以制

36、定相應(yīng)施工控制范圍要求，其余篩孔允許有一點(diǎn)超出施工級配要求范圍，瀝青含量允許偏差為±0.2%。另外還需要對拌合站進(jìn)行逐盤與總量檢驗(yàn)，具體檢驗(yàn)要求見表。LSPM的檢驗(yàn)頻率與要求表項(xiàng)目檢查頻度及單點(diǎn)檢驗(yàn)評價方法質(zhì)量要求或允許偏差試驗(yàn)方法混合料外觀隨時觀察集料粗細(xì)、均勻性、離析、油石比、色澤、冒煙、有無花白料、油團(tuán)等各種現(xiàn)象拌和溫度瀝青、集料的加熱溫度逐鍋檢測評定符合規(guī)定傳感器自動檢測、顯示并打印，混合料出廠溫度逐車檢測評定符合規(guī)定傳感器自動檢測、顯示并打印，按T0981人工檢測逐鍋測量記錄，每天取平均值評定符合規(guī)定傳感器自動檢測、顯示并打印礦料級配0.075mm逐鍋在線監(jiān)測±1

37、%計算機(jī)采集數(shù)據(jù)計算4.75、9.5mm±5%9.5mm±6%0.075mm逐鍋檢查，每天匯總1次取平均值評定±1%總量檢驗(yàn)4.75、9.5mm±2%9.5mm±3%0.075mm每臺拌和機(jī)每5001000噸1次，以2個試拌樣的平均值評定±1%T0725抽提篩分與標(biāo)準(zhǔn)級配比較的差4.75、9.5mm±3%4.75mm±5%瀝青用量（油石比）逐鍋在線監(jiān)測±0.3%計算機(jī)采集數(shù)據(jù)計算逐鍋檢查，每天匯總1次取平均值評定±0.15%總量檢驗(yàn)每臺拌和機(jī)每5001000噸1次，以2個試樣的平均值評定

38、7;0.2%抽提T 0722、T0721混合料的級配曲線以抽提篩分結(jié)果為準(zhǔn)，由于拌合站熱料倉取樣偏差比較大，不以熱料倉篩分根據(jù)比例計算為控制要求。混合料在取樣時應(yīng)盡量避免離析，可以多取一些然后進(jìn)行四分。同時為防止由于瀝青含量過高而發(fā)生析漏，混合料還需要進(jìn)行析漏試驗(yàn)，要求析漏量小于0.2%。3.5 離析控制所謂離析是指混合料中的粗集料與細(xì)集料分離開來，呈現(xiàn)出粗細(xì)集料在某一部位局部集中的現(xiàn)象。離析是LSPM在生產(chǎn)施工中應(yīng)當(dāng)預(yù)防和注意的最常見問題。瀝青混合料中主要發(fā)現(xiàn)三種離析：隨機(jī)離析、縱向離析和運(yùn)輸離析。隨機(jī)離析隨機(jī)離析通常是因?yàn)榱蠄鰧Υ旨系亩逊e不當(dāng)或冷料進(jìn)料過程中有問題。在堆料時粗集料容易沿料

39、堆向下滾落到料堆底部，在送向冷料斗之前，必須用前端裝載機(jī)將集料拌和均勻。如果沒有重新拌和，粗集料會被裝載機(jī)集中地放在一個冷料斗中，這會根據(jù)拌和樓的生產(chǎn)方式，明顯地改變混合料中集料的級配?？v向離析僅發(fā)生在攤鋪機(jī)一側(cè)連續(xù)的離析，通常是由于卡車在由拌和樓或儲料倉不正確的裝料引起。如果混合料不能卸載在卡車底的中間位置，最粗的顆粒就可能滾到一側(cè)并沿邊上堆積。當(dāng)混合料裝進(jìn)攤鋪機(jī)漏斗時，離析的混合料將會置于道路的同一側(cè)，這樣就會在攤鋪機(jī)一側(cè)縱向出現(xiàn)離析的粗紋理區(qū)。運(yùn)輸離析LSPM運(yùn)輸離析發(fā)生在卡車運(yùn)送混合料到攤鋪機(jī)的過程中。當(dāng)運(yùn)輸?shù)缆凡黄秸麜r，極容易發(fā)生離析現(xiàn)象。通?？ㄜ囋诎韬蜆茄b料過程就是這種離析發(fā)生的地

40、點(diǎn)。在卡車裝料過程中，為避免裝料和運(yùn)輸離析，最好移動卡車位置，將混合料在卡車中裝成前、后、中三小堆，減少集料滾動的距離。 減少離析的途徑可采取以下主要措施：（1） 集料堆積和運(yùn)輸分層堆積集料（尤其是粗集料）可以減少隨機(jī)離析問題。在料場場地容許的情況下，盡可能減少料堆的高度。如果粗集料在料堆底部發(fā)生了離析，應(yīng)當(dāng)用前端裝載機(jī)將料重新拌和后，才能送到冷料斗中。加強(qiáng)料堆卸料和裝料的管理，是減少隨機(jī)離析的關(guān)鍵。（2）汽車裝卸料防止因汽車裝載而形成的離析，在裝載過程中，應(yīng)至少分三次裝載，第一次靠近汽車的前部，第二次靠近汽車的尾部，第三次在汽車的中部，通過這種方法基本上能消除因裝載形成的離析。如果每拌一盤料

41、就進(jìn)行裝載，通過滑模在汽車的上方移動，可對汽車進(jìn)行均勻裝載，它比分三次裝載的效果還要好。另外，當(dāng)汽車內(nèi)的混合料進(jìn)入攤鋪機(jī)時，應(yīng)使混合料作為一個整體進(jìn)入攤鋪機(jī)的料斗，這樣可以避免因汽車卸載時引起的離析。（3）攤鋪機(jī)鋪筑作業(yè)在攤鋪過程中保持?jǐn)備仚C(jī)料斗至少半滿，只有在必要時才收起料斗，料斗的收起能消除料床上的料溝，能使下一車的料能作為一個整體卸在攤鋪機(jī)的料斗里，這樣會明顯減少離析程度。在汽車卸載在攤鋪機(jī)上時，卸載速度應(yīng)盡可能的快，當(dāng)攤鋪機(jī)的料很滿時，混合料就從汽車的底部運(yùn)走，這樣就減少了材料的滾動，一定程度上減少了離析。盡可能保證攤鋪機(jī)進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，不要停頓。調(diào)整攤鋪機(jī)的攤鋪速度使之與拌合廠的供料速度一致。(4)保證攤鋪厚度根據(jù)對LSPM離析的研究，攤鋪厚度對混合料離析有很大影響，當(dāng)攤鋪厚度變厚時可以明顯減少離析程度，因此在攤鋪過程中應(yīng)注意檢查攤鋪的厚度，保證混合料的最小攤鋪厚度。4、質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)施工完成以后應(yīng)對成品路面進(jìn)行質(zhì)量評定，具體評定標(biāo)準(zhǔn)如下表：LSPM