提高沥青混凝土均匀性的主要措施

陶 涛

（河北省高速公路青银管理处，河北 石家庄050021）

目前，高速公路大多采用的是沥青路面。沥青混凝土在生产中可能会产生许多引起路面破坏的因素，其中不均匀性是沥青混凝土最严重的问题之一。沥青混凝土的不均匀性会导致新建高速公路过早地产生水损坏、局部严重辙槽、局部泛油、表面构造深度不一等。沥青混凝土的质量问题是我国高速公路沥青面层（包括改性沥青SMA和改性沥青SUP）过早破坏的重要原因之一。因此，在遵循施工技术规范要求的同时，还应特别重视矿料和沥青混凝土生产过程中的一系列问题。

1 原材料的准备

众所周知，没有好的材料，就不会有好的产品。目前，矿料的准备有多种方式，其中最好的方式是建设单位自己投资建设大型碎石场，这样一来，碎石的品种、质量和规格最容易得到控制。为了避免出现不同规格原材料颗粒组成导致变异性大的问题，还应做好如下几个方面的工作。

（1）遵循不同最大标称粒径SAC 的矿料规格和要求。规范对粗集料规格的要求过于宽松不仅是导致原材料、沥青混凝土级配和多个指标值变异性大的直接原因，也是实际沥青混凝土面层各性能指标变异性大的主要原因之一。因此，一般应按照拟采用的标称最大粒径矿料级配和拌和厂冷料仓的个数，将加工的粗细集料筛分成若干个不同规格（见表1），这一点非常重要。在SAC 级配中，虽然细集料只占25%左右，但有时需用2种料才能配成符合要求的级配，所以需要2 个冷料仓。在此情况下，粗集料只能占4个冷料仓（下述建议是按6个冷料仓考虑的）。

表1 不同最大标称粒径SAC的矿料规格

上述规格碎石，指的都是室内试验用的筛孔尺寸。与这些筛孔相对应，实际碎石场筛分时需要用的振动筛筛孔尺寸见表2。

表2 碎石场筛分时需用的振动筛筛孔尺寸

（2）碎石场堆放成品料的场地需要做硬化处理，各种不同规格的成品料应分别隔离堆放，以防止不同规格的成品料相混。

（3）需要经常关注振动筛的筛网状况，当振动筛的筛网出现局部破洞时，要及时更换新筛网。

（4）不同规格的成品料由输送带输送到预定的堆料场地时，为避免粗细集料离析，应降低料的下落高度，同时在某一小料堆达到一定高度时，要移动一下料的卸落位置，使其靠近已有的料堆。当预定场地上布满一层小料堆后，再在小料堆上卸落第二层料堆。

（5）粒径4.75mm 以下的细集料堆，需要搭篷遮盖，至少要用大篷布覆盖，防止雨淋受潮。

（6）力求每种成品料的颗粒组成均匀一致，没有超出范围的颗粒，特别是没有超出标称最大粒径的颗粒。

（7）碎石场应有筛分试验室，并配备筛分设备和试验员。试验员应注意设备的完整性，若需要更换零部件应提前报告给主管领导。

（8）碎石机生产某种规格料前，应试生产5天。每天上午、下午均取料进行筛分试验。用5天内10 次筛分试验结果的平均值作为每个筛孔通过量的标准值，以标准差作为通过量的允许误差，并以此作为与甲方签订正式合同以及正式生产的依据。

（9）碎石机每生产一天料，都要取有代表性的样品进行筛分试验。若某筛孔通过量连续3天以上都有显著差别的，应分析其原因，并报主管领导，进行校正。

2 沥青混凝土拌和厂管理

沥青混凝土拌和厂应该加强对从备料开始到生产出合格沥青混合料这一过程中各工序的管理，力求减小生产出的沥青混合料的矿料级配和沥青用量与生产配合比确定的矿料级配和沥青用量之间的偏差，即沥青混合料的均匀性和一致性良好。这是保证沥青面层不产生或少产生早期破坏的重要措施。

（1）要有合格的堆料仓

首先，堆料场地（包括运输车辆行驶的主要道路）必须做硬化处理，以保持集料清洁，不受污染。堆料仓的地面要高于仓外地面，且周围应设排水沟，以利雨天排水，这是保证集料清洁和沥青混凝土质量的重要措施之一。

其次，要有与冷料仓数量相同的堆料仓，之间用足够高的砖墙隔开，防止不同规格的料相混，避免人为增大集料的变异性，并按要求进行遮盖。

（2）不同规格矿料的购料或供料及验收

不管是业主方组织碎石场备的矿料，还是施工方组织人员制备的矿料，或者是从碎石企业定购的矿料，沥青拌和厂都需要与供料单位签订购料或供料合同。购料或供料合同中，除应写明对某规格碎石的数量要求外，还应该写明对某些筛孔通过质量百分率和允许误差的要求。即沥青混凝土拌和厂对不同规格的集料，不仅要对其规格和数量进行验收，还要对其实际颗粒组成进行验收，以保证所进矿料的颗粒组成变异性小。

（3）矿料的堆放

在预定场地上堆放某种规格矿料时，应采取分层堆放的方法，以减少堆料过程中粗细集料的离析现象。分层堆料时，可以水平分层，也可以斜坡式分层，但其坡度不得大于3∶1。预计堆料数量不大时，也可以每车料卸一堆，采用多个小料堆的方式堆料。

（4）冷料仓的配置

至少配置6 个冷料仓，对AC—30 宜配置7 个冷料仓。实践证明，如果各个冷料仓中矿料的颗粒组成变异性大，即便是经过二次筛分，也很难减小热料仓中矿料颗粒组成的变异性。因此，要有足够的冷料仓放置单一粒级的粗集料，以减小各个冷料仓中不同规格矿料的颗粒组成的变异性。最好使各个冷料仓按比例输送到烘干筒的冷料能提供符合要求的矿料级配，并保持每盘的矿料级配比较稳定。

（5）冷料仓的隔离与遮盖

冷料仓之间应安装高0.8～1.0m 的隔板，以防止装冷料时不同规格的料相混而增大集料的不均匀性。特别是细集料冷料仓的上方一定高度处应设置顶盖，防止雨淋。

（6）拌和楼控制室的计量

拌和楼控制室对各计量部分，包括各个热料仓集料的供料质量（指数量）、沥青的质量、集料的加热温度、沥青的加热温度、拌和温度、拌和时间以及拌和室的出料温度等的控制应准确和稳定。拌和楼热料仓的供料误差应控制在±2%以内，沥青（油石比）供量的误差应控制在±0.2%以内。

（7）拌和时间

足够的拌和时间对保证沥青混凝土的均匀性非常重要。拌和时间不足，容易导致沥青混合料的不均匀性增大。对于SAC 矿料级配，干拌时间不能少于10s，湿拌时间应接近40s。

（8）筛分成单一粒级矿料进行实验室级配设计

为了缩小沥青混凝土平行试验间的误差，较确切地了解矿料级配对沥青混凝土物理力学性质的影响，以及进行沥青混凝土不同力学性质的比较等，进行室内试验时，应将矿料筛分成单一粒级矿料，以保持矿料级配的一致性。

3 沥青混凝土的运输与现场摊铺管理

施工单位应加强对沥青混凝土运输和现场摊铺过程中有关工序的管理，采取多种措施，减少沥青混凝土的离析现象，提高沥青混凝土的压实度以及纵向、横向压实度的均匀性。

3.1 运料车与摊铺机的配合

运料车与摊铺机的配合应注意以下几个环节。

（1）装料。由贮料仓向运料车装混合料时，要尽量缩短贮料仓出料口到车厢板的距离，一定要分别在车厢的不同位置分次卸料，这样可以明显减少装料过程中集料的离析现象。

（2）运料车与摊铺机的配合。运料车向摊铺机受料斗中卸料时，要根据受料斗的容量，尽可能快地一次性将受料斗装满。对散落在下承层上的沥青混合料堆，应放回受料斗内，不能将料就地铲开薄层铺平。因摊成的薄层料温度下降很快，会导致沥青混凝土层局部的不均匀性大。对散落的少量沥青混合料，应铲起弃于路外。

（3）受料斗中的沥青混合料要及时送到后面分料室中，并始终保持螺旋分料器周围混合料的高度，不能忽高忽低，否则将影响铺成沥青混凝土的均匀性和平整度。

（4）应始终保持螺旋分料器连续运转，如果分料器运转不连续，摊铺机内的混合料会产生显著离析；如果分料器转得太快，中途将会缺料，通常会产生一粗料带。

（5）受料斗两侧翼板内的混合料通常是粗颗粒较多的离析混合料。在料斗中间部分混合料较少时，摊铺机操作员严禁习惯性地将两侧翼板内的离析混合料向中间翻倒。此时，指挥人员应指挥运料车及时向受料斗中卸入新混合料，使新混合料与原离析混合料一起被送到分料室中，并由螺旋分料器将新旧混合料分布开。这样能减少摊铺机后面接近两侧铺成的沥青混凝土出现片状离析现象。在中断摊铺时，将两侧翼板内的混合料废弃不用。

3.2 沥青混合料温度的控制

应采取以下几项措施来控制沥青混合料的温度。

（1）在施工组织设计上，应将沥青面层的施工安排在初夏、夏季和初秋，切忌将表面层施工安排在气温已接近施工规范允许的低限时间。

（2）一般而言，多个施工温度都有一个范围，实际施工时，需要根据气温和风力大小确定合适的施工温度。在秋季气温较低时，需要采用高限值；当气温较低，且为大风天气时，不能进行施工。

（3）运料车的覆盖保温是减少沥青混凝土温度离析的一项重要且必须的措施。可在两层帆布中间夹一层棉被作为覆盖被，在装满沥青混合料后，将覆盖被完全扣固在车厢上，将料运至现场。卸料过程中，只打开车厢的后档板，覆盖被始终不揭开。这是一种很好的保温措施。

（4）运料车装满新混合料后，要先检测混合料的出厂温度，用保温篷布覆盖混合料，并扣固在车厢板上，然后再去称重。

（5）在预定开始摊铺混合料之前1h，摊铺机操作员就要开始加热分料器、夯板和熨平板等有关部件。

（6）摊铺机铺出10m 后，就可以开始振动碾压，一直碾压至摊铺机处。随后进行第二轮、第三轮碾压，依此进行。错轮碾压时，压路机也一直振动碾压至摊铺机处，这样碾压面的末端自然形成阶梯形。经过一次碾压后的混合料，其温度降低的速度要低于松散混合料。

（7）为防止沥青混合料粘轮，需要向轮上洒水，但应尽量减少洒水量，或将洒水改成喷雾状水，同时将连续洒水改为间断式可控喷雾，使操作员能够根据需要喷雾。

3.3 提高沥青混凝土压实度的均匀性

提高沥青混凝土压实度的均匀性应采取以下两个措施。

（1）及时补料。现场应准备一辆能保温和适当加温的手推车，专门拌制部分与所铺沥青混凝土中细集料的颗粒组成相同的沥青混合料置于手推车内备用。一旦发现摊铺机后存在粗集料多、细集料少的部位，及时用热细集料补撒。不能让工人用铁锹到摊铺机分料室边部或前面受料仓中去取较细的混合料撒在离析带上，然后将剩余粗集料撒开。因为这样做会破坏分料室边部或受料仓中部分沥青混合料的颗粒组成，使另一些位置产生离析，以及使沥青混凝土的空气率偏大。

（2）防止少压和漏压。压路机在路幅范围内每碾压1 遍，靠中央分隔带和土路肩各1m 的两条带状面积只受1个往返碾压，其他有2个往返。因此，每碾压1遍，边部都应多压1个来回，使边部实际的碾压遍数与总的碾压遍数相同。此外，为了解决中间某些点位Va大的问题，除重视解决矿料级配和集料离析问题外，还要认真按规定错轮，不能出现漏压和缺压。

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