提高瀝青混凝土均勻性的主要措施

陶 濤

（河北省高速公路青銀管理處，河北 石家莊050021）

目前，高速公路大多采用的是瀝青路面。瀝青混凝土在生產中可能會產生許多引起路面破壞的因素，其中不均勻性是瀝青混凝土最嚴重的問題之一。瀝青混凝土的不均勻性會導致新建高速公路過早地產生水損壞、局部嚴重轍槽、局部泛油、表面構造深度不一等。瀝青混凝土的質量問題是我國高速公路瀝青面層（包括改性瀝青SMA和改性瀝青SUP）過早破壞的重要原因之一。因此，在遵循施工技術規范要求的同時，還應特別重視礦料和瀝青混凝土生產過程中的一系列問題。

1 原材料的準備

眾所周知，沒有好的材料，就不會有好的產品。目前，礦料的準備有多種方式，其中最好的方式是建設單位自己投資建設大型碎石場，這樣一來，碎石的品種、質量和規格最容易得到控制。為了避免出現不同規格原材料顆粒組成導致變異性大的問題，還應做好如下幾個方面的工作。

（1）遵循不同最大標稱粒徑SAC 的礦料規格和要求。規范對粗集料規格的要求過于寬松不僅是導致原材料、瀝青混凝土級配和多個指標值變異性大的直接原因，也是實際瀝青混凝土面層各性能指標變異性大的主要原因之一。因此，一般應按照擬采用的標稱最大粒徑礦料級配和拌和廠冷料倉的個數，將加工的粗細集料篩分成若干個不同規格（見表1），這一點非常重要。在SAC 級配中，雖然細集料只占25%左右，但有時需用2種料才能配成符合要求的級配，所以需要2 個冷料倉。在此情況下，粗集料只能占4個冷料倉（下述建議是按6個冷料倉考慮的）。

表1 不同最大標稱粒徑SAC的礦料規格

上述規格碎石，指的都是室內試驗用的篩孔尺寸。與這些篩孔相對應，實際碎石場篩分時需要用的振動篩篩孔尺寸見表2。

表2 碎石場篩分時需用的振動篩篩孔尺寸

（2）碎石場堆放成品料的場地需要做硬化處理，各種不同規格的成品料應分別隔離堆放，以防止不同規格的成品料相混。

（3）需要經常關注振動篩的篩網狀況，當振動篩的篩網出現局部破洞時，要及時更換新篩網。

（4）不同規格的成品料由輸送帶輸送到預定的堆料場地時，為避免粗細集料離析，應降低料的下落高度，同時在某一小料堆達到一定高度時，要移動一下料的卸落位置，使其靠近已有的料堆。當預定場地上布滿一層小料堆后，再在小料堆上卸落第二層料堆。

（5）粒徑4.75mm 以下的細集料堆，需要搭篷遮蓋，至少要用大篷布覆蓋，防止雨淋受潮。

（6）力求每種成品料的顆粒組成均勻一致，沒有超出范圍的顆粒，特別是沒有超出標稱最大粒徑的顆粒。

（7）碎石場應有篩分試驗室，并配備篩分設備和試驗員。試驗員應注意設備的完整性，若需要更換零部件應提前報告給主管領導。

（8）碎石機生產某種規格料前，應試生產5天。每天上午、下午均取料進行篩分試驗。用5天內10 次篩分試驗結果的平均值作為每個篩孔通過量的標準值，以標準差作為通過量的允許誤差，并以此作為與甲方簽訂正式合同以及正式生產的依據。

（9）碎石機每生產一天料，都要取有代表性的樣品進行篩分試驗。若某篩孔通過量連續3天以上都有顯著差別的，應分析其原因，并報主管領導，進行校正。

2 瀝青混凝土拌和廠管理

瀝青混凝土拌和廠應該加強對從備料開始到生產出合格瀝青混合料這一過程中各工序的管理，力求減小生產出的瀝青混合料的礦料級配和瀝青用量與生產配合比確定的礦料級配和瀝青用量之間的偏差，即瀝青混合料的均勻性和一致性良好。這是保證瀝青面層不產生或少產生早期破壞的重要措施。

（1）要有合格的堆料倉

首先，堆料場地（包括運輸車輛行駛的主要道路）必須做硬化處理，以保持集料清潔，不受污染。堆料倉的地面要高于倉外地面，且周圍應設排水溝，以利雨天排水，這是保證集料清潔和瀝青混凝土質量的重要措施之一。

其次，要有與冷料倉數量相同的堆料倉，之間用足夠高的磚墻隔開，防止不同規格的料相混，避免人為增大集料的變異性，并按要求進行遮蓋。

（2）不同規格礦料的購料或供料及驗收

不管是業主方組織碎石場備的礦料，還是施工方組織人員制備的礦料，或者是從碎石企業定購的礦料，瀝青拌和廠都需要與供料單位簽訂購料或供料合同。購料或供料合同中，除應寫明對某規格碎石的數量要求外，還應該寫明對某些篩孔通過質量百分率和允許誤差的要求。即瀝青混凝土拌和廠對不同規格的集料，不僅要對其規格和數量進行驗收，還要對其實際顆粒組成進行驗收，以保證所進礦料的顆粒組成變異性小。

（3）礦料的堆放

在預定場地上堆放某種規格礦料時，應采取分層堆放的方法，以減少堆料過程中粗細集料的離析現象。分層堆料時，可以水平分層，也可以斜坡式分層，但其坡度不得大于3∶1。預計堆料數量不大時，也可以每車料卸一堆，采用多個小料堆的方式堆料。

（4）冷料倉的配置

至少配置6 個冷料倉，對AC—30 宜配置7 個冷料倉。實踐證明，如果各個冷料倉中礦料的顆粒組成變異性大，即便是經過二次篩分，也很難減小熱料倉中礦料顆粒組成的變異性。因此，要有足夠的冷料倉放置單一粒級的粗集料，以減小各個冷料倉中不同規格礦料的顆粒組成的變異性。最好使各個冷料倉按比例輸送到烘干筒的冷料能提供符合要求的礦料級配，并保持每盤的礦料級配比較穩定。

（5）冷料倉的隔離與遮蓋

冷料倉之間應安裝高0.8～1.0m 的隔板，以防止裝冷料時不同規格的料相混而增大集料的不均勻性。特別是細集料冷料倉的上方一定高度處應設置頂蓋，防止雨淋。

（6）拌和樓控制室的計量

拌和樓控制室對各計量部分，包括各個熱料倉集料的供料質量（指數量）、瀝青的質量、集料的加熱溫度、瀝青的加熱溫度、拌和溫度、拌和時間以及拌和室的出料溫度等的控制應準確和穩定。拌和樓熱料倉的供料誤差應控制在±2%以內，瀝青（油石比）供量的誤差應控制在±0.2%以內。

（7）拌和時間

足夠的拌和時間對保證瀝青混凝土的均勻性非常重要。拌和時間不足，容易導致瀝青混合料的不均勻性增大。對于SAC 礦料級配，干拌時間不能少于10s，濕拌時間應接近40s。

（8）篩分成單一粒級礦料進行實驗室級配設計

為了縮小瀝青混凝土平行試驗間的誤差，較確切地了解礦料級配對瀝青混凝土物理力學性質的影響，以及進行瀝青混凝土不同力學性質的比較等，進行室內試驗時，應將礦料篩分成單一粒級礦料，以保持礦料級配的一致性。

3 瀝青混凝土的運輸與現場攤鋪管理

施工單位應加強對瀝青混凝土運輸和現場攤鋪過程中有關工序的管理，采取多種措施，減少瀝青混凝土的離析現象，提高瀝青混凝土的壓實度以及縱向、橫向壓實度的均勻性。

3.1 運料車與攤鋪機的配合

運料車與攤鋪機的配合應注意以下幾個環節。

（1）裝料。由貯料倉向運料車裝混合料時，要盡量縮短貯料倉出料口到車廂板的距離，一定要分別在車廂的不同位置分次卸料，這樣可以明顯減少裝料過程中集料的離析現象。

（2）運料車與攤鋪機的配合。運料車向攤鋪機受料斗中卸料時，要根據受料斗的容量，盡可能快地一次性將受料斗裝滿。對散落在下承層上的瀝青混合料堆，應放回受料斗內，不能將料就地鏟開薄層鋪平。因攤成的薄層料溫度下降很快，會導致瀝青混凝土層局部的不均勻性大。對散落的少量瀝青混合料，應鏟起棄于路外。

（3）受料斗中的瀝青混合料要及時送到后面分料室中，并始終保持螺旋分料器周圍混合料的高度，不能忽高忽低，否則將影響鋪成瀝青混凝土的均勻性和平整度。

（4）應始終保持螺旋分料器連續運轉，如果分料器運轉不連續，攤鋪機內的混合料會產生顯著離析；如果分料器轉得太快，中途將會缺料，通常會產生一粗料帶。

（5）受料斗兩側翼板內的混合料通常是粗顆粒較多的離析混合料。在料斗中間部分混合料較少時，攤鋪機操作員嚴禁習慣性地將兩側翼板內的離析混合料向中間翻倒。此時，指揮人員應指揮運料車及時向受料斗中卸入新混合料，使新混合料與原離析混合料一起被送到分料室中，并由螺旋分料器將新舊混合料分布開。這樣能減少攤鋪機后面接近兩側鋪成的瀝青混凝土出現片狀離析現象。在中斷攤鋪時，將兩側翼板內的混合料廢棄不用。

3.2 瀝青混合料溫度的控制

應采取以下幾項措施來控制瀝青混合料的溫度。

（1）在施工組織設計上，應將瀝青面層的施工安排在初夏、夏季和初秋，切忌將表面層施工安排在氣溫已接近施工規范允許的低限時間。

（2）一般而言，多個施工溫度都有一個范圍，實際施工時，需要根據氣溫和風力大小確定合適的施工溫度。在秋季氣溫較低時，需要采用高限值；當氣溫較低，且為大風天氣時，不能進行施工。

（3）運料車的覆蓋保溫是減少瀝青混凝土溫度離析的一項重要且必須的措施。可在兩層帆布中間夾一層棉被作為覆蓋被，在裝滿瀝青混合料后，將覆蓋被完全扣固在車廂上，將料運至現場。卸料過程中，只打開車廂的后檔板，覆蓋被始終不揭開。這是一種很好的保溫措施。

（4）運料車裝滿新混合料后，要先檢測混合料的出廠溫度，用保溫篷布覆蓋混合料，并扣固在車廂板上，然后再去稱重。

（5）在預定開始攤鋪混合料之前1h，攤鋪機操作員就要開始加熱分料器、夯板和熨平板等有關部件。

（6）攤鋪機鋪出10m 后，就可以開始振動碾壓，一直碾壓至攤鋪機處。隨后進行第二輪、第三輪碾壓，依此進行。錯輪碾壓時，壓路機也一直振動碾壓至攤鋪機處，這樣碾壓面的末端自然形成階梯形。經過一次碾壓后的混合料，其溫度降低的速度要低于松散混合料。

（7）為防止瀝青混合料粘輪，需要向輪上灑水，但應盡量減少灑水量，或將灑水改成噴霧狀水，同時將連續灑水改為間斷式可控噴霧，使操作員能夠根據需要噴霧。

3.3 提高瀝青混凝土壓實度的均勻性

提高瀝青混凝土壓實度的均勻性應采取以下兩個措施。

（1）及時補料。現場應準備一輛能保溫和適當加溫的手推車，專門拌制部分與所鋪瀝青混凝土中細集料的顆粒組成相同的瀝青混合料置于手推車內備用。一旦發現攤鋪機后存在粗集料多、細集料少的部位，及時用熱細集料補撒。不能讓工人用鐵鍬到攤鋪機分料室邊部或前面受料倉中去取較細的混合料撒在離析帶上，然后將剩余粗集料撒開。因為這樣做會破壞分料室邊部或受料倉中部分瀝青混合料的顆粒組成，使另一些位置產生離析，以及使瀝青混凝土的空氣率偏大。

（2）防止少壓和漏壓。壓路機在路幅范圍內每碾壓1 遍，靠中央分隔帶和土路肩各1m 的兩條帶狀面積只受1個往返碾壓，其他有2個往返。因此，每碾壓1遍，邊部都應多壓1個來回，使邊部實際的碾壓遍數與總的碾壓遍數相同。此外，為了解決中間某些點位Va大的問題，除重視解決礦料級配和集料離析問題外，還要認真按規定錯輪，不能出現漏壓和缺壓。

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