王啟龍

（寧夏公路工程質量檢測中心（有限公司），寧夏 銀川 750000）

配合比設計是指根據(jù)瀝青的性質和使用環(huán)境，合理確定瀝青混合料中各組分的比例。這一設計過程需要考慮瀝青的黏度、抗剪強度、耐久性等因素，以及路面的負荷、溫度變化等外部條件。通過精確的配合比設計，可以提高瀝青路面的強度、耐久性和抗裂性，從而延長其使用壽命。在施工中，合理選擇施工設備和工藝是保證施工質量的前提。高效的施工設備可以確保瀝青混合料的均勻混合和均勻鋪設，而科學的施工工藝可以保證瀝青混合料鋪筑到路面上達到設計要求。

1 公路瀝青路面配合比設計

1.1 瀝青混合料組成

礦料是瀝青混合料中的一種質量占比最大的成分，它由天然石料或人工石料組成。礦料的選擇對路面的承載能力、耐久性和穩(wěn)定性起著至關重要的作用。常見的礦料包括碎石、機制砂和填料等，其種類和配比會因不同的路面要求而異。

除了瀝青和礦料外，瀝青混合料中還添加了一些輔助材料，其中最重要的是增塑劑和粘合劑。增塑劑可以提高瀝青的柔性和可塑性，使其更好地與骨料結合，從而增強路面的抗裂性和耐久性。粘合劑則能夠增加瀝青混合料的黏合力和粘結力，確保骨料和瀝青之間的緊密結合，提高路面的穩(wěn)定性和抗滑性。

在瀝青混合料的制備過程中，需要進行配合比的設計和攪拌工藝的控制。配合比的設計是根據(jù)路面的負荷、使用條件和預期壽命等因素進行科學計算和優(yōu)化，以確保路面具備合理的強度和穩(wěn)定性。攪拌工藝的控制涉及瀝青的加熱、骨料的篩選和混合等步驟，這些步驟的準確控制能夠保證瀝青混合料的均勻性和一致性[1]。

1.2 配合比設計方法

1.2.1 工程設計級配范圍的確定

按以下原則進行工程設計的級配調整：

1.先決定使用粗型（C 型）還是使用精細型（F 型）的混合物。對于夏季高溫、重載車輛多的地區(qū)，宜采用高設計空隙率的粗型密級配瀝青混合料（AC-C 型）。對于冬季氣溫低、重車流量小的地區(qū)，宜采用低設計空隙率的細型密級配瀝青混合料（AC-F 型）。

2.在保證高溫抗車轍能力的前提下，要同時滿足低溫抗裂要求。因此，在設計配合比時，可以適當降低接近標稱最大直徑的粗骨料，降低0.6mm 以內的細骨料，增加中粒度骨料，形成S 形的級配曲線，并且選擇中等或偏高的設計空隙率。

3.在確定每一層的級配范圍時，要兼顧各層的功能需求，使其達到耐久、穩(wěn)定、防水和抗滑。

4.按照公路等級及施工機械的控制程度所確定的工程設計級配比標準配組分范圍要小，4.75mm、2.3mm通過率的上、下限偏差不能超過12%。

5.在進行瀝青混合料的配比設計時，要充分考慮到其工作特性，這樣才能更好地進行攤鋪、壓實，防止出現(xiàn)明顯的離析現(xiàn)象。

1.2.2 材料的選擇與準備

從工程的實際使用的材料中取代表性樣品進行檢測，對于粗細集料應將所取得所用同種材料多次拌和均勻后進行設計使用。所用材料必須符合工程設計技術指標要求。如果單一規(guī)格的某項指標達不到標準要求，而集料混合料的各項性能指標符合標準，則可采用[2]。

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圖1 油石比與毛體積相對密度關系圖

圖2 油石比與穩(wěn)定度關系圖

圖3 油石比與空隙率關系圖

圖4 油石比與飽和度關系圖

1.2.3 礦料配合比設計

高速公路和一級公路應按設計級配范圍，確定1～3種粗細不一的混合料配合比，并在工程設計級配范圍的上、中、下畫出設計級配曲線。設計合成級配不能有過鋸齒形交錯，0.3mm～0.6mm 內不能有“駝峰”。若多次調節(jié)仍不能到達標準，則應改變材料再次進行設計。

1.2.4 馬歇爾試驗

以預測油石比為中間值，按照規(guī)定的時間間隔，密級配瀝青混合料一般是0.5%，而瀝青碎石混合料可以壓縮到0.3%～0.4%，并通過5 次及5 次以上的試驗，測定馬歇爾試樣的各項性能[3]。

1.2.5 確定最佳瀝青用量

將實驗數(shù)據(jù)繪制成曲線，以油石比或瀝青摻量為橫軸，以馬歇爾實驗的各種參數(shù)作為縱軸，同時確保測定出的結果都能滿足現(xiàn)行規(guī)范中有關瀝青混合料的技術規(guī)范要求，即瀝青用量范圍OACmin～OACnr。選用的瀝青摻量應當覆蓋整個設計空隙率，最大限度地覆蓋瀝青飽和度要求，并且要讓穩(wěn)定度曲線出現(xiàn)峰值。如果不能覆蓋整個設計空隙度，那么實驗就必須將瀝青用量的范圍擴大后再次進行。

1.2.6 配合比設計檢驗

高速公路和一級公路所采用的密級配瀝青混合料，按照本規(guī)范的規(guī)定，在配合比設計的基礎上，對其各項使用性能進行檢測，若不合格，則需要更換原料或重新設計。在規(guī)范條件下，按照計算出的最優(yōu)瀝青用量，進行配合比設計檢驗。

1.高溫穩(wěn)定性檢驗。對于標稱最大粒徑為19mm 或小于的19mm 混合料，要按要求進行車轍實驗；對于標稱最大粒徑為19mm 的密級配型瀝青、瀝青穩(wěn)定碎石混合料，因其車轍試樣尺寸無法滿足標準要求，無法采用本規(guī)范方法。如需檢驗，可增厚試件或使用大型的馬歇爾試件。

2.水穩(wěn)定性檢驗。按照規(guī)范要求，對瀝青混合料進行浸水馬歇爾、凍融劈裂等試驗，其殘余穩(wěn)定性、殘余強度比值等指標都要滿足規(guī)范要求。

3.低溫抗裂能力的檢驗。對于標稱最大顆粒直徑不超過19mm 的瀝青混合料，按照規(guī)范要求進行低溫彎曲實驗，其斷裂應變滿足規(guī)范。

4.滲水系數(shù)的檢驗。采用輪碾機壓出的車轍試件進行滲水系數(shù)的檢驗，其滲水系數(shù)滿足現(xiàn)行標準。

2 公路瀝青路面施工技術

2.1 施工準備

公路瀝青路面的施工準備工作包括前期調查、設計準備、材料準備和設備準備等方面。首先，在施工前，必須進行對道路基床的前期調查，包括地質勘察、地形測量和現(xiàn)場勘察等，以獲取基本的地質、地貌等信息。這有助于確定路面設計方案和施工工藝，并為后續(xù)的施工準備工作提供依據(jù)。其次，進行設計準備工作，包括路面橫斷面的設計、排水設計、施工工藝設計等。根據(jù)實際情況和設計要求，確定路面的寬度、坡度、超高、邊溝位置等參數(shù)，同時考慮排水要求，保證路面在不同氣候條件下的正常使用。材料準備是施工準備的另一個關鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)設計要求，選擇符合規(guī)范要求的膠結料、骨料和瀝青等材料，并進行材料檢驗和試驗，確保其質量符合要求。此外，還需要進行材料的儲存、搬運和預處理等工作，以便在施工過程中能夠及時使用。最后，設備準備是施工前不可或缺的一部分。根據(jù)設計要求和施工工藝，選擇適當?shù)氖┕ぴO備，如攤鋪機、壓路機、熱再生裝置等。對這些設備進行檢查和調試，確保其正常工作，并擺放在合適的位置，方便施工現(xiàn)場的操作和管理[4]。

2.2 瀝青混合料配合比設計

按照規(guī)范要求確定膠結料的品種、級別和用量；選擇符合規(guī)范要求的骨料，并按照不同粒徑進行分級；根據(jù)實際情況和設計要求調整瀝青用量，控制瀝青的溫度和黏度等。選用膠結料時，需要考慮其抗剪強度、黏度、流動性等性能指標，并確保其質量符合要求。通常情況下，聚合物改性瀝青、瀝青混合料和瀝青混凝土等膠結料均可作為公路瀝青路面的選用。按照規(guī)范要求，骨料應符合吸水率、強度、粒形等技術指標，并根據(jù)不同粒徑進行分級以滿足路面設計要求。常用的骨料有鋼渣礦粉、砂石、碎石等。最后，根據(jù)實際情況和設計要求，調整瀝青用量，控制其溫度和黏度等參數(shù)。在施工過程中，需要對瀝青進行加熱或降溫處理，以保持瀝青的流動性；同時，還需通過攪拌或加入添加劑等措施來提高瀝青的黏著性能和抗老化性能。

2.3 瀝青混合料運輸

選擇較大噸位的運料車運輸，例如自卸車、掛車等。車輛應具備充足的承載能力，以便滿足工程需要，并且保證運輸過程中混合料的均勻性。混合料在運輸過程中需要保持適宜的溫度，以確保瀝青的流動性和均勻性。根據(jù)規(guī)范要求，應控制混合料的溫度在指定范圍內，避免過高或過低的溫度對混合料質量產生不良影響?；旌狭显谶\輸過程中應保持密封狀態(tài)，防止雨水或濕氣的侵入。運輸車輛的貨箱或罩布應具備良好的防水和防潮性能，以保護混合料免受外界濕度的影響。混合料在運輸過程中可能會發(fā)生分層和沉降，因此，在裝車前和運輸途中應定期進行攪拌，以保持混合料的均勻性和穩(wěn)定性[5]。

2.4 混合料攤鋪

應根據(jù)施工需求選擇合適的攤鋪機械設備，并確保其符合相關標準要求，設備狀態(tài)良好，操作人員熟練。混合料的溫度對攤鋪質量有重要影響。攤鋪前，混合料的溫度應在規(guī)定范圍內，避免過高或過低的溫度對攤鋪質量產生不利影響。根據(jù)設計要求和路面平整度要求，合理控制混合料的攤厚。攤鋪時應使用刮板、調平器等工具，確保攤鋪厚度均勻、穩(wěn)定。在攤鋪過程中，應控制攤鋪機的速度，保證混合料能夠均勻、穩(wěn)定地鋪設在基層或下一層瀝青面上，避免太快或太慢導致不均勻和堆積。根據(jù)設計要求和施工條件，合理確定攤鋪機的攤鋪寬度，并進行有效的調整和控制，確保攤鋪寬度符合要求。

3 結語

在公路建設中，瀝青路面的配合比設計和施工技術起著至關重要的作用。合理的配合比設計可以保證公路路面的穩(wěn)定性和耐久性，有效提高道路使用壽命。而高水平的施工技術則能夠確保路面質量，提升行車安全性和舒適性。我們應當注重科學研究和技術創(chuàng)新，在配合比設計方面不斷優(yōu)化調整，以適應各種復雜路況和氣候條件。同時，加強施工技術培訓和管理，提高施工人員的專業(yè)素養(yǎng)，確保施工過程中的準確性和規(guī)范性。