AC-25粗粒式沥青混凝土下面层施工关键技术研究

樊 松田小炜马庆伟

(1.陕西省高速公路建设集团公司，陕西西安 710065; 2.陕西路桥集团路面工程有限公司，陕西西安 710054; 3.西安公路研究院，陕西西安 710065)

AC-25粗粒式沥青混凝土下面层施工关键技术研究

樊 松1田小炜2马庆伟3

(1.陕西省高速公路建设集团公司，陕西西安 710065; 2.陕西路桥集团路面工程有限公司，陕西西安 710054; 3.西安公路研究院，陕西西安 710065)

结合工程实例，对AC-25粗粒式沥青混凝土进行了针对性配合比设计，并对施工关键技术进行了研究，得出了AC-25沥青混合料矿料的比例，同时确定了适合的碾压工艺，供其他类似项目借鉴。

沥青混凝土，粗粒式，配合比设计，碾压工艺

1 概述

某改扩建项目，路线全长 53.746 km，其中完全新建长3.39 km，旧路扩建段长41.852 km，完全利用旧路段长8.504 km。主线路面下面层设计为7 cm厚AC-25粗粒式沥青混凝土，为确保下面层试验段的顺利铺筑，本文对AC-25粗粒式沥青混凝土进行了配合比设计，并对施工关键技术进行了研究。

2 项目气候分区

1)温度。

本项目所在地的最热月平均气温大于30℃，极端气温在-21.5℃～9.0℃之间，属于夏炎热冬寒冷区，其气候分区为1区～3区。

2)雨量。

本项目所在地年降雨量在500mm～1 000mm之间，属于温润区(2区)。

3 配合比设计思路及依据

根据本项目气候及交通量特点，下面层为主抗疲劳区，兼顾抗车辙性能，配合比设计中饱和度宜取上限，同时控制合成级配中4.75 mm通过率不超过36%。

4 原材料

4.1 矿料

1)粗集料:采用洛南县正泰矿业有限公司生产的集料，规格为19 mm～31.5 mm，9.5 mm～19 mm，4.75 mm～9.5 mm，2.36 mm～4.75 mm。经检验符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范及《项目路面施工技术指南》要求。

2)细集料:采用洛南县正泰矿业有限公司生产的9.5 mm～19mm石灰岩碎石自行加工生产，规格为0 mm～2.36 mm。经检验符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范及《项目路面施工技术指南》要求。

3)填料:采用洛南县正泰矿业有限公司生产的4.75 mm～9.5 mm石灰岩碎石自行加工生产的石灰岩矿粉。经检验符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范及《项目路面施工技术指南》要求。

4.2 沥青

下面层沥青均采用新加坡埃索A-70号道路石油沥青，经检验符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范及《项目路面施工技术指南》要求。

5 目标配合比设计

5.1 矿料级配合成

按照JTG E42—2005公路工程集料试验规程要求，对各档集料进行四分后水洗筛分，根据各种矿料的筛分结果，进行矿料级配设计。

5.2 成型Marshall试件

Marshall检测体积指标及力学指标，结果见表1。

表1 Marshall试件物理力学指标(一)

5.3 试验结果处理

根据不同油石比下Marshall试件的体积指标和力学指标，以油石比为横坐标，分别以空隙率、视密度、稳定度、流值、饱和度为纵坐标绘制关系图。

相应于密度最大值的油石比a1=4．48%，稳定度最大值的油石比a2=4．11%，目标空隙率VV=4．0%的油石比a3=4．05%，沥青饱和度范围的中值的油石比 a4=3．78%;OAC1=(a1+a2+ a3+a4)/4=4.10%。各指标符合沥青混合料技术标准的油石比范围:OACmin～OACmax=3.41%～4.19%;OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3. 80%。

因此，下面层目标配合比最佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2= 3.95%≈4.0%。

在最佳油石比下Marshall试件物理及力学指标见表2。

表2 AC-25型沥青混凝土最佳沥青用量时Marshall试件试验结果(一)

5.4 路用性能检验

AC-25型沥青混合料路用性能试验结果见表3。

6 生产配合比设计

6.1 矿料级配合成

按照预定拌和机产量200 t/h，根据目标配合比矿料级配控制冷料仓上料比例及速度，除尘引风机风门开度控制在26%左右，骨料加热至170℃～180℃，骨料放料次序由大到小，分两次放料，取第二次所放集料，通过四分法分成三份，分别由施工单位、中心试验室、咨询单位进行筛分，筛分结果相近，由咨询单位调整矿料级配，三家单位分别进行生产配合比试验。

表3 AC-25型沥青混合料路用性能试验结果(一)

成型Marshall试件。

Marshall检测体积指标及力学指标，结果见表4。

表4 Marshall试件物理力学指标(二)

6.2 试验结果处理

以油石比为横坐标，分别以空隙率、视密度、稳定度、流值、饱和度为纵坐标绘制关系图。

相应于密度最大值的油石比a1=4．20%，稳定度最大值的油石比a2=3．90%，目标空隙率4．0%的油石比a3=4．00%，沥青饱和度范围的中值的油石比a4=3．76%;最佳沥青用量的初始值OAC1=a3= 3．96%;各指标符合沥青混合料技术标准的油石比范围OACmin～OACmax=3.70%～4.14%;OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3.92%。

因此，根据目标配合比最佳沥青用量综合考虑，生产配合比最佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2=3.94%≈3.9%。

最佳油石比下Marshall试件物理及力学指标见表5。

表5 AC-25型沥青混凝土最佳沥青用量时M arshall试件试验结果(二)

6.3 路用性能检验

对AC-25型沥青混合料采用最佳油石比3.9%进行水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性检验，试验结果如表6所示。

表6 AC-25型沥青混合料路用性能试验结果(二)

7 试验段铺筑及试验检测

7.1 试验段施工

施工方案:本标段为设计压实厚度7 cm的粗粒式沥青混凝土AC-25型下面层，采用一台ABG8820单机摊铺机作业，松铺系数定为1.25。试验段拟分两个区进行铺筑，具体段落如下:Ⅰ区: K19+150～K19+300右幅，长150 m;Ⅱ区:K19+300～K19+450右幅，长150 m。

沥青拌和楼拌和工艺流程:

拌和楼调试→确定生产配合比→试拌→厂拌沥青混合料→外观及温度检测→成品料运输。

现场施工工艺流程:

准备下承层→施工放样→厂拌沥青混合料→运输混合料→混合料摊铺→缺陷修补→初压→复压→终压→封闭交通→检测→开放交通。

本次试验分段采用两种方案进行碾压。两种碾压方案分别如表7，表8所示。

表7 K 19+150～K 19+300右幅Ⅰ区碾压方案

表8 K 19+300～K 19+450右幅Ⅱ区碾压方案

经检测，第一种碾压方案压实后压实度平均值为99.4%，第二种碾压方案压实后压实度平均值为98.9%。综合现场压实度检测结果及现场情况分析，由于第一种碾压方案所压实后路面平整密实，压实度更高，且压实后里面外露石料沥青裹附完整，石料无破损情况，故采用第一种压实工艺作为最终大规模施工的碾压方案。

7.2 试验段铺筑效果观测

进行试验段前，通过拌和机试拌，装载机接料后进行观察，混合料拌和均匀、无花白料，油石比合适。开始进行试验段铺筑，后期通过试验室进行各项指标检测，检测结果均满足规范和项目技术指南要求。

8 结语

通过本文研究，得出以下结论:

1)该项目AC-25沥青混合料矿料比例应按照22 mm～32mm∶11 mm～22 mm∶7 mm～11 mm∶4 mm～7 mm∶0 mm～4 mm∶矿粉=19∶30∶17∶8∶23∶3执行，油石比为3.9%。

2)沥青加热温度控制在 150℃±5℃，矿料加热温度为175℃±5℃。沥青混合料的出厂温度控制在160℃±5℃之间。

3)确定碾压工艺为:初压:采用一台戴纳派克CC622双钢轮压路机紧跟在摊铺机后碾压一遍(前进静压，后退振压);复压:采用三台徐工XP301轮胎压路机碾压六遍;终压:采用一台戴纳派克CC622双钢轮压路机静压一遍，以消除压痕为止。

Study on critical construction technologies of bottom AC-25 coarse graded bitum inous concrete layer

Fan Song1Tian Xiaowei2M a Qingwei3

(1．Shannxi Highway Construction Group Co．，Ltd，Xi’an 710065，China; 2．Shannxi Highway Bridge Group Pavement Engineering Co．，Ltd，Xi’an 710054，China; 3．Xi’an Academy of Highway，Xi’an 710065，China)

Combining with engineering examples，the article carries out correspondingmixing proportion design of AC-25 coarse graded bituminous concrete，studies critical construction technologies，obtains AC-25 asphaltmixture ratio，and determines its suitable rolling technologies，so as to provide some guidance for other similar project.

asphalt concrete，coarse grain type，mix proportion design，roll technologies

U416.217

A

1009-6825(2015)29-0154-03

2015-08-01

樊 松(1977-)，男，工程师