浅谈济青高速公路QM-9合同段大粒径透水性沥青混合料柔性基层施工

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文发布时间：浏览：次

　　摘要：结合济（济南）青（青岛）高速公路QM-9合同段路面工程实例，介绍大粒径透水性沥青混合料柔性基层的施工，对大粒径透水性沥青混合料柔性基层的材料设计、混合料施工及质量控制等内容进行了简要的探讨。
　　关键词：大粒径透水性沥青混合料，柔性基层，施工
　　大粒径透水性沥青混合料（LARGESTONEPOROUSASPHALTMIXES，英文缩写为:LSPM）是指混合料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料，LSPM通常用作路面结构中的基层。
　　LSPM的设计采用了新的理念，研究和应用表明LSPM具有以下优点：
　　⑴级配良好的LSPM可以抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性；特别是对于低速、重车路段，需要的持荷时间较长时，设计良好的LSPM与传统的沥青混凝土相比，显示出十分明显的抗永久变形能力。
　　⑵LSPM有着良好的排水功能，可以兼有路面排水层的功能。
　　⑶由于LSPM有着较大的粒径和较大的空隙，它可以有效地减少反射裂缝。
　　⑷大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，减少比表面积，减少了沥青总用量，从而降低工程造价。
　　⑸与通常的半刚性基层相比，提高了工程施工速度，减少了设备投入。
　　⑹在大修改建工程中，可大大缩短封闭交通时间，社会经济效益显著。
　　本文结合青莱高速QM-9合同段新建路面工程实例，介绍LSPM柔性基层施工。下面将该工程的LSPM柔性基层材料设计、混合料施工及质量控制等方面的内容介绍如下：
　　1工程概况
　　济青高速公路QM-9合同段位于山东省潍坊市境内，起止里程为K85+800～K99+020，全长13.22km。该合同段路面结构组成如下图所示。
　　
　　2材料设计
　　2.1材料要求
　　⑴大粒径沥青混合料中粗集料起到骨架作用，粗集料的质量和其物理性能严重地影响着混合料的使用性能，因此混合料中粗集料应使用轧制的坚硬岩石。
　　⑵细集料使用人工砂和石屑作为细集料，但不准采用天然砂。细集料棱角性必须大于42%，砂当量值不小于65%。
　　⑶填充料采用生石灰粉，至少满足III级要求。
　　⑷沥青胶结料采用MAC-70#改性沥青。
　　2.2级配设计
　　大粒径透水性混合料属于骨架空隙结构，它的强度主要取决于粗骨料之间的内摩阻力，粗集料形成混合料的骨架，较少的细集料填充部分空隙，填料和沥青包裹集料以防止水损坏。这就是大粒径透水性混合料的结构和体积特性，所以设计的级配必须使每种原材料在混合料中发挥他的作用。由于大粒径透水性混合料的级配是根据粗集料的骨架和体积状态以及细集料的填充状态通过实际计算而得到，级配范围会随原材料的体积性质变动而发生变化，所以在不同的地方运用时必须做到具体问题具体分析，而不能盲目的凭借经验。同时，还要对0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5等重点筛孔进行重点控制，需综合各方面的因素使各种材料的搭配尽可能的靠近最为合理的组合。
　　各类型大粒径沥青混合料推荐级配一览表
　　筛孔 52 37.5 31.5 26.5 19 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
　　LSPM-25 100 100 100 70-98 50-85 32-62 20-45 6-29 6-18 3-15 2-10 1-7 1-6 1-4
　　LSPM-30 100 100 90-100 70-95 40-76 28-58 19-39 6-29 6-18 3-15 2-10 1-7 1-6 1-4
　　LSPM-35 100 75-98 67-96 50-80 25-60 15-40 10-35 6-25 6-18 3-15 2-10 1-7 1-6 1-4
　　根据各项因素综合考虑，本项目采用LSPM-30。
　　设计采用原材料为石灰岩20～30mm、10～20mm、5～10mm、3～5mm、与0～3mm五种集料以及石灰粉填充料，沥青为MAC-70#。
　　首先对原材料进行筛分（水洗法），同时对原材料的各项物理指标进行测试。通过筛分结果结合推荐级配选定三个级配，在根据大马歇尔试验的各项指标最终确定了20～30mm碎石：10～20mm碎石：5～10mm碎石:3～5mm碎石:与0～3mm石屑:生石灰粉＝40:35:12:4:8:1
　　2.3沥青用量的确定
　　除了合理的级配还需有最佳的沥青含量才能发挥混合料的作用。沥青含量的确定首先要满足沥青能够包裹集料并在集料上有一定厚度（一般为12µm）的沥青膜。但是作为大粒径透水性混合料的级配类型粗集料较多，填料较少，所以沥青用量不能过高以防止析漏。沥青用量主要由体积指标控制。
　　析漏试验和飞散试验是确定透水性沥青混合料最佳沥青用量的两项必不可少的试验。通过析漏试验可以保证沥青不产生流淌的最大沥青用量；通过飞散试验可以确定透水性沥青混合料不发生严重飞散的最小沥青用量。根据这两个沥青用量就可以确定透水性沥青混合料的沥青用量范围，在此范围内在参考设计试件体积指标与沥青膜要求的结果，选择合适的沥青用量作为最佳沥青用量。一般要求析漏质量损失≤0.2%，飞散试验的质量损失≤20%。
　　沥青膜厚度可以通过沥青含量与集料表面积来计算，沥青含量应当采用有效沥青含量，考虑到有效沥青含量的计算比较麻烦，当集料吸水率较小时可以采用沥青含量。集料表面积的计算可根据美国AI给出的经验公式估算，公式如下：
　　
　　（4）
　　式中：Pi分别为I级筛孔的通过率(%)。
　　本合同段最终选用的沥青用量为3.4%。
　　3混合料施工与质量控制
　　对于本合同段的LSPM来说，由于摊铺厚度大、混合料较粗，这就给施工控制带来了很大的困难。施工过程中任意一个环节出现问题都会导致产品的不合格、路面不能发挥应有的作用。所以，在施工过程中须对每一个细节严格控制，并充分借鉴以前的经验。
　　本合同段的LSPM的施工控制主要流程如下：
　　
　　
　　