公路粗粒式瀝青混凝土技術研究

劉志學

（唐山市遷西縣交通運輸局，河北 唐山 064300）

0 引言

隨著交通網絡的不斷擴展和交通運輸的快速發展，公路的質量和性能對于確保行車安全、提升交通效率以及推動經濟發展都具有不可忽視的作用。但是，傳統的公路材料和施工方法在面臨日益嚴峻的交通壓力和氣候變化等因素下，存在著耐久性不足、抗龜裂性能有限、水損害風險較高等問題。而公路粗粒式瀝青混凝土技術則在這一背景下能有效解決傳統技術問題。從整體層面分析雖然公路粗粒式瀝青混凝土技術在一定程度上彌補傳統技術的不足，但目前仍存在材料的選用、混合設計、施工工藝等方面需要進一步優化的問題。因此，深入探討公路粗粒式瀝青混凝土技術要點，為公路建設領域的技術創新和發展提供有益的參考。

1 粗粒式瀝青混凝土技術

該技術是一種用于道路和其他交通路面建設的先進技術，它以具有較大粒徑的骨料（通常為碎石、碎礦石等）和瀝青作為主要成分，經過混合、鋪設和壓實等工藝過程形成路面結構。

在施工階段，通過合理選擇和混合不同粒徑、形狀和種類的骨料，可以達到理想的力學性能和穩定性。通常會根據設計要求和所處環境的要求，確定骨料的最佳配比，確保路面結構的穩定性和耐久性。

在施工過程中，粗粒式瀝青混凝土技術采用熱拌或冷拌工藝。一般來說，熱拌工藝通常用于大型道路建設，其中骨料和瀝青在熱拌設備中進行混合，并要在一定溫度下進行鋪設和壓實。冷拌工藝適用于小型道路或緊急修補，其中骨料和瀝青在常溫下混合，并在施工現場進行鋪設和壓實。具體操作環節，通過使用振動壓路機或其他合適的壓實設備，將瀝青混凝土層進行有效壓實，確保路面的平整度和密實性。同時，還會根據需要進行養護和修補，以保持路面的良好狀態。

粗粒式瀝青混凝土技術優勢表現在兩個方面：第一，它具有較高的抗水性能和抗凍性能，能夠在惡劣的氣候條件下保持較好的性能。第二，由于骨料粒徑較大，路面的排水性能良好，能夠有效減少雨水對路面的侵蝕。此外，粗粒式瀝青混凝土技術還具有較好的噪聲吸收性能和耐久性，能夠提供更加安靜和持久的路面[1]。

2 公路粗粒式瀝青混凝土技術應用

2.1 配合比設計

2.1.1 目標配合比設計

（1）設計思路

在進行粗粒式瀝青混凝土底層的施工配合比設計過程中，主要以粗粒式瀝青混凝土為主，提高骨架的密實度，4.75mm 方孔篩篩余的部分應控制在60%～65% 之間，并且設計值應控制在3% 以內，4.75mm方孔篩通過部分最大值不能超過40%，設計中值盡可能地靠近取值范圍。

（2）設計要求

為了保證設計的可信度和權威性，需要聘請具有權威性的檢驗機構，針對溫度的穩定性、水穩定性以及瀝青的最佳用量等進行檢驗，確保各項指標符合要求。

瀝青混合料的指數指標必須嚴格按照圖紙的要求認真執行。

2.1.2 生產配合比設計

（1）設計要求。目標配合比是生產配合比設計的基礎，因此在制定生產配合比時，應力求使其與目標配合比盡可能接近。

（2）應注意的問題。在使用機械設備之前，必須進行全面檢修。根據工程要求，對設備進行調試，以確保設備能夠安全、穩定地運行，并提高計量的精確度。

2.1.3 生產配合比驗證

第一，根據瀝青路面的施工要求及工程規模，合理選擇機械設備和數量，滿足現場的施工要求，提高工程的施工質量和施工效率。第二，通過試拌的方式來明確拌和的速率、拌和溫度、拌和工藝。第三，明確攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度以及攤鋪方式，在攤鋪碾壓過程中，要明確好壓實的順序、碾壓速度、碾壓頻率以及碾壓工藝，總結松鋪系統和接縫的方式方法。第四，驗證瀝青混凝土混合料配合比的目標設計測試結果，得出生產標準配合比的結論。第五，通過使用取芯法與核子密度儀進行密度測定，并進行對比測試，可以得出底層瀝青混凝土的密實度。第六，確定項目的建設規模，制訂工程施工進度方案。第七，做好施工材料的檢查工作，確保施工質量。第八，明確工程內部構架，做好人員聯絡方式，制定管理體系。第九，相關試驗階段結束后，各個施工單位和班組應根據試驗結果擬寫相應的總結報告，并由相應的監理部門進行審閱。

2.2 底面層粗粒式瀝青混凝土的拌和生產

2.2.1 瀝青加熱溫度

在進行瀝青加熱過程中，應嚴格按照圖紙的規范要求以及瀝青的規格、黏性、品種以及鋪筑的厚度合理地控制好瀝青的溫度。

2.2.2 瀝青混凝土拌和溫度

在進行瀝青拌和過程中，確保瀝青的適宜溫度是至關重要的。加熱瀝青的方法和要求對于混合料的質量和性能有著重要的影響。首先，在加熱瀝青時，常采用導熱油作為傳熱介質。導熱油能夠提供均勻的加熱溫度，使瀝青能夠快速而均勻地達到所需溫度。這種方式能夠避免直接火焰加熱或其他不穩定的加熱方式對瀝青質量造成的不利影響。

同時，為了確保混合料的出廠溫度符合設計要求，應該根據粗粒式瀝青混凝土的加熱要求來執行。具體的瀝青拌和溫度會因不同的工程要求和氣候條件而有所差異。

一般來說，在瀝青拌和過程中，瀝青的加熱溫度通常控制在120～160℃之間。這個溫度范圍能夠使瀝青達到適宜的黏度和流動性，以便在拌和過程中與骨料充分混合，并確保混合料的均勻性和穩定性。需要注意的是，具體的瀝青拌和溫度應根據工程設計要求、混合料成分、氣候條件等因素來確定。工程師和技術人員需要根據實際情況進行溫度控制和調整，以確保混合料的質量和性能達到預期標準[2]。

2.2.3 瀝青混凝土拌和時間

驗證礦料的拌和時間可以通過瀝青混凝土的均勻拌和的試拌時間來定，通常情況下，在拌和過程中必須保證連貫性，且每次拌和時間不能少于45s。

2.2.4 應注意的問題

其一，結合礦料級配與試驗室所用篩的要求來明確好間歇式拌和機的振動方孔篩的選擇。此外，所有的安裝材料需要對可篩性、振動能力進行多次試驗后方可確定。

其二，在進行瀝青混凝土混合料的拌和過程中，必須保證拌和的均勻性，才能確保攪拌中無結塊、無花白料等現象，否則將不符合使用標準。

其三，瀝青混凝土混合料的質量與運輸方式、攪拌方式、攪拌溫度息息相關。在運輸瀝青混凝土混合料時，必須采用專業的運輸車輛及時送到場地，同時在出廠前，必須對混合材料質量進行全面檢測，確保瀝青混凝土混合料的質量符合要求時方可裝車運輸，并填寫好相應的單據。

其四，相關檢測人員需要定期對所有場內的施工材料以及進場前的材料進行多次、全方位的檢測，如果發現配合比例不能滿足要求時，應及時調整。

2.3 瀝青混凝土混合料運輸

在公路粗粒式瀝青混凝土技術的應用中，需要注意一系列關鍵措施，以確保材料的質量和施工的順利進行。

其一，在運輸拌和混合料的過程中，應該控制運輸車輛的行駛速度。過快的行駛速度會導致車內混合料多次晃動，從而引起離析現象，對材料的質量產生不良影響。因此，合理控制車輛的速度，確保運輸過程中混合料的穩定性和均勻性。

其二，為了避免混合料中的水分散發，可以在運輸車輛上方覆蓋帆布。帆布能夠有效阻擋太陽光和空氣對混合料的作用，減少水分蒸發，保持材料的濕潤度。這樣可以確保混合料的質量穩定，避免水分損失對路面性能的影響。

其三，在攤鋪現場中，為滿足瀝青混凝土的攤鋪需求，應保持至少5 輛運料車候場。這樣可以確保供應材料的連續性，避免因材料斷供而導致施工中斷或質量不穩定。充足的供應能夠提高施工效率，并保證施工質量的一致性。

其四，選擇大型的自卸運輸車輛也是至關重要的。在運輸前，應對車廂內進行清潔，確保車輛內部沒有雜物和殘留物。這樣可以避免混合料與車輛內部雜物的黏結，影響混合料的質量和性能。大型自卸車輛的使用還能提高運輸效率，減少運輸時間和頻次，提高工程施工的連續性和效益[3]。

2.4 瀝青混凝土混合料的攤鋪

第一，在攤鋪前必須做好封層的檢查，確保封層的質量滿足要求才能攤鋪。第二，在測量放樣時，首先需要對封層不符合要求的橋頭標高進行調整，使整個標高段要滿足粗粒式底層的設計標高要求。第三，如果攤鋪機的攤鋪寬度無法滿足要求時，可以采用兩臺機械一同完成，減少接縫斷裂的現象。第四，當使用雙機作業時，需要控制好相鄰的兩個攤鋪寬度距離，兩機之間的距離需要保持在10～20m 之間，同時兩機之間必須保證標高符合要求。第五，嚴格控制好瀝青混凝土混合料的攤鋪溫度，才能確保質量。第六，在攤鋪過程中必須保證操作的連貫性、均勻性和勻速性，途中禁止變速或停頓，否則影響攤鋪效果。第七，如果混合料出現離析現象，應及時進行處理，此外，在攤鋪完成之后如果出現明顯的裂縫問題，應及時安排工人進行修補，確保其表面的平整性。第八，在攤鋪過程中，機械攤鋪不到位的地方可用人工進行修補。第九，在攤鋪過程中應安排專職人員負責監測攤鋪溫度，及時做好溫度的變化記錄。

2.5 瀝青混凝土混合料壓實及成型

在進行瀝青混凝土混合料的壓實過程中，為了保證混合料的平整度和密實度，必須控制好壓實的速度和順序，通常情況下，采用先慢后快、先低后高、先用鋼輪后膠進行靜壓再進行振動碾壓。在壓實過程中應遵循初壓、復壓和終壓三個階段。

第一階段，初壓。初壓應符合下列要求。一是在粗粒式瀝青混凝土技術中，初壓階段是至關重要的一步。為了確保初壓效果的良好，需要在攤鋪溫度最高的情況下進行壓實。因為在較高溫度下，瀝青具有較好的流動性和可塑性，可以更好地填充骨料間隙，提高路面的密實度和穩定性。然而，選擇正確的壓實溫度是至關重要的，需要根據實際情況進行多次測驗和試驗，確保選取的溫度能夠達到最佳壓實效果。二是在采用雙輪鋼筒壓路機進行壓實時，需要遵循從低到高的碾壓方式。先對低處進行碾壓，然后逐漸向高處移動，確保整個路面被均勻地壓實。此外，在相鄰的兩條壓帶之間，應該進行一定的重疊，一般約為一半的位置。這樣做可以避免出現未碾實或碾實不足的區域，保證路面的均勻性和一致性。通過重疊碾壓，還能夠進一步提高路面的密實度和耐久性[4]。

初壓完成后，為了進一步提高粗粒式瀝青混凝土路面的密實度和穩定性，需要進行復壓工序。在復壓過程中，選擇合適的壓路機至關重要，一般建議使用至少15t 的輪胎式壓路機進行碾壓，輪胎式壓路機具有較大的碾壓力和良好的機動性，能夠有效地壓實路面材料。復壓時，常采用振動式碾壓，振動能夠進一步促使瀝青混凝土顆粒間的緊密排列，增加材料的密實度。在碾壓過程中，建議采用先高頻后低振幅的方式進行。高頻振動可以使顆粒間的空隙更好地填充，低振幅則有助于提高路面的光滑度和平整性。為了確保路面的壓實性和平整性，需要進行不低于3 次的碾壓次數。每次碾壓時，應盡量保持碾壓機的速度和穩定性，以充分壓實路面材料。同時，還需要注意避免碾壓過度造成路面損壞或壓實不均的情況，通過適當的碾壓次數和控制碾壓力度，可以保證路面的均勻性和平整度，提高其耐久性和使用壽命。

終壓是粗粒式瀝青混凝土路面施工的最后一個環節，它的目的是進一步提高路面的密實度和表面平整性。在進行終壓之前，通常會采用雙輪鋼筒式壓路機進行碾壓，以保證路面的質量。在終壓過程中，至少需要進行不低于2 次的碾壓，這樣可以確保材料充分壓實，填補顆粒之間的空隙，提高路面的密實度。此外，碾壓過程中還需要特別關注路面表面的平整性和光滑性。通過適當的碾壓次數和壓路機的操作，可以使路面表面更加平整，減少高低差，提高行車的舒適性和安全性。在進行終壓時，灑水可以防止混合料黏附到壓路機輪胎上，從而影響路面的光滑性。然而，需要注意控制好灑水的水量，避免過多的水分進入瀝青混凝土中，導致溫度降低，影響材料的壓實效果。因此，在灑水時應謹慎操作，確保水量適中，以滿足路面光滑性的要求[5]。

3 結語

公路粗粒式瀝青混凝土技術在公路建設中具有重要的意義和應用價值。通過合理的材料選擇和施工工藝，粗粒式瀝青混凝土能夠提供優異的承載能力、耐久性和平穩性，為道路用戶提供舒適、安全的行車環境。在施工過程中，嚴格控制質量、合理選擇施工參數，并進行適時的檢測和調整，能夠確保粗粒式瀝青混凝土路面的質量符合設計要求。隨著技術的不斷進步和應用的推廣，公路粗粒式瀝青混凝土技術將進一步發展，為公路建設提供更加可靠和經濟的解決方案。為了實現優質公路的建設，需要不斷加強對該技術的研究和實踐，進一步完善其應用指南和標準，以推動公路建設的可持續發展。