浅谈沥青稳定碎石层施工中级配控制的影响因素

■黄育妙

（福建路桥建设有限公司，福州350001）

1 级配控制

我省高速公路路面工程在建设发展中已得到很大程度的提高，但是根据大量的现场检测数据证实，沥青路面工程质量的变异，在当前高速公路路面早期损坏影响因素之中仍为主要因素，因此沥青路面施工中级配的控制尤为重要。根据多年施工经验及施工数据，沥青混合料级配越粗则离析情况越明显,本文以泉厦扩建高速公路沥青路面沥青稳定碎石层（ATB-25）施工为依托，简要介绍沥青稳定碎石层施工中级配控制对质量的影响。

1.1 集料选材及加工中级配分析

集料的材质性指标如压碎值、洛杉矶磨耗值、密度、同沥青的粘附性、坚固性、软石含量、磨光值不但与料源的石质有关，也同加工机械的组合配套有关。因此选择好的料源是保证集料质量的第一步。经过对泉州南安地区的料源进行了详细调查，并对各开采点石料岩石种类、产量、到沥青拌合站运距的比较，最终选定南安利达碎石场生产的碎石做为我部沥青稳定碎石层（ATB-25）混合料用的碎石来源。

南安利达碎石场一级破碎采用颚式破碎机，二级破碎采用反击式破碎机；二级破碎的工艺流程采用先筛后碎开式循环系统，把一级破碎的集料先经过成品筛筛分后再进二级破碎段的进料口进行破碎，并通过干式除尘有效控制＜0.075mm 颗粒含量。碎石料级配不稳定是一个比较容易出现的问题，从碎石场生产的同一规格的集料，其颗粒组成的变异性常有显著差异。各档料级配变异性大将严重影响混合料级配的稳定，为此我部在生产集料时采取以下措施控制各规格料的级配变异性。

（1）料场采用按规范规格料的要求布置筛面的筛孔，要求生产的各规格料都必须满足规范规格料的级配要求。每天取样，对产品的颗粒组成进行级配分析，发现异常应及时查找原因。

（2）在集料生产时应充分注意破碎机给料的稳定性，使振动筛满负荷筛分或使振动筛的给料流量稳定。破碎机给料不稳定将影响到振动筛的给料流量，从而影响各档成品集料级配的稳定。振动筛给料流量减少，使振动筛由不充分筛分向充分筛分移动，从而将使各规格成品料变粗。

采取以上两种措施后，多次取样、筛分试验数据如表1 与表2 所示。结果显示，料场中碎石料级配变化是均匀的，未出现碎石料级配不稳定现象，说明以上两种措施可以有效防止料场中碎石料出现级配不稳定现象。

1.2 堆料对级配的影响

在原材料实际检测中，用在碎石生产线取样后进行的试验结果与在拌和场地取样的原材料筛分结果存在较大的偏差，集料在生产过程中级配变化较大，因此要求集料装运至拌和场地后严格按照分层堆放，以减少集料级配的变异性。

2 拌和楼控制

热拌沥青混凝土的质量控制在很大程度上取决于沥青混凝土拌和楼在沥青混合料的拌和过程。比如沥青的加热温度、混合料的拌和温度、混合料的级配控制、混合料拌和均匀性等多方面起决定性作用。

2.1 沥青混合料一般要求

（1）沥青混合料的和易性

施工和易性是指沥青混合料摊铺和碾压工作的难易程度。从沥青混合料的组成来看,影响和易性的关键是混合料级配情况。

（2）沥青混合料拌合设备

沥青混合料拌合设备一般分为间歇式和连续式两

种，我部采用间歇式拌合设备。

表2 ATB-25 碎石筛分数据汇总 （合成）

间歇式沥青搅拌设备的生产级配不仅取决于冷料仓的供料情况，更主要取决于热料仓的配料情况。间歇式沥青搅拌设备的优点在于，热料重新筛选并逐仓称重可大体化解原料变异且计量方式精确可靠。但间歇式沥青搅拌设备的双重配合比增加了调控难度，冷料配合比即目标配合比需控制各热料仓中材料的比例，热料配合比即生产配合比需控制各热料仓中材料的用量，都应严格执行。

沥青拌合设备的主要工作程序为：冷料仓进料进入烘干筒（冷料仓按目标配合比供料，热料仓按生产配合比配料。冷料仓不带称重计量装置，通常靠调速电机粗配），燃烧干燥后进入主楼提升机，通过振动筛，进入主楼热料仓（热料仓带有称重计量装置，一般靠逐仓称重完成配料并最终决定矿料级配），通过控制室电脑设定的热料仓比例称重进行搅拌，在拌和过程中添加填料和沥青，拌和一定时间后通过提升设备进入成品仓。由于原材料在热料仓已重新分布，所以要按二次配和比即生产配和比进行热料配料热料配合比与冷料配合比应协调以免影响产量，同时生产配合比调配的级配曲线尽量与目标配合比等效以免影响质量。

2.2 沥青混合料级配控制

试验室完成室内的目标配合比试验后要将目标配合比转换为实际生产过程中应用的配合比，即生产配合比。由于目标配合比的原材料筛分结果与实际生产过程中采用的各热料仓筛分结果差异较大，主要是因为石料破碎机振动筛与拌和楼振动筛的筛孔尺寸、倾角或相同筛孔尺寸和倾角而二者的筛分效应不同，因此沥青拌和楼筛网尺寸尽量与破碎机筛网尺寸接近，可有效避免拌和过程中产生离析现象。

3 施工控制

3.1 装料、卸料

在运料车装料、运输过程中，会出现不同程度的温度损失，或因装料方法不当导致粗细集料的离析，因此沥青混合料的运输也是施工质量控制的重要环节。我部特采取以下措施来避免混合料在运输过程出现离析现象。

（1）从储料仓中卸料

研究表明，材料从拌和站卸料口流入车厢时混合料的滚动作用越小，离析程度越低，因此快速卸料有助于消除离析现象。同时，卸料口下缘与车厢底部的距离越短，流入车厢时混合料的滚动作用也会越小，我部在安装拌和楼时充分考虑运料车车厢的高度，将卸料口下缘与车厢底部的距离定为2m，以避免卸料时产生离析。

（2）运料车装料和卸料

在装料过程中，较大碎石将滚到卡车前部、后部和两侧，若卡车司机不愿意移车，将导致卡车卸料时开始卸下的料和最后卸下的料都是粗颗粒，为避免出现这种情况，我部要求在运料车装料时，拌和楼采用三次卸料法，即第1、2 次卸料分别位于车厢两端，第三次卸料位于车厢中部。

当卡车将料卸入摊铺机受料斗时，要尽力使混合料整体卸落，而不是逐渐卸混合料入受料斗。为此，车厢底部需要处于良好启闭状态并涂润滑剂，使全部混合料同时向后滑。为了进一步保障混合料整体卸落，车厢应升高到一个大而安全的角度。快速卸料可预防粗集料集中在摊铺机受料斗两侧板的外边部的情况。

3.2 现场摊铺

摊铺过程是控制混合料离析的关键，摊铺机的螺旋布料器会对混合料进行二次搅拌，通过各个阶段的取样、比较发现，混合料在装料、卸料过程中，不可避免出现粗细集料离析，而摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧保持不少于送料器2/3 高度的混合料，可以使混合料级配处在稳定状态，从而减少离析现象。各个阶段取样、筛分的试验结果如表3 所示，结果表明各阶段的混合料级配均符合规范要求，并且与目标配合比基本一致。

通过本高速公路沥青稳定碎石的施工不难发现，试拌阶段混合料级配偏差较大，说明级配在拌和阶段离析较大，但在试验段施工中经过料车装卸及摊铺机铺筑后级配偏差较小。

表3 各个阶段取样、筛分试验结果

4 结论

施工各个环节都对沥青混合料的级配控制有着重要影响，因此，在施工中必须以下重视的几个关键环节：

（1）严格控制集料级配是控制沥青路面质量的基础，只有进场原材料级配稳定，才能保证施工质量。

（2）热料仓筛孔选择及原材料加工时筛孔选定要合理，减少冷料仓进料的变异性。

（3）施工中装卸料及现场摊铺应严格操作，以避免混合料的离析，并加强对沥青混合料级配控制进行动态管理。

[1]福建省高速公路标准化管理系列指南，福建省高速公路施工标准化管理指南 第三分册 路面工程及交通安全设施（第二版）.北京：人民交通出版社，2013.12.

[2]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范[S].