本文選自國家級期刊《交通世界》， 《交通世界》創(chuàng)刊于1994年，由中華人民共和國交通運(yùn)輸部主管，交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院主辦，《交通世界》雜志社出版，面向國內(nèi)外公開發(fā)行的中央級科技 期刊，國內(nèi)統(tǒng)一刊號CN11-3723/U，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號ISSN1006-8872。其憑借豐富的內(nèi)容、精致的印刷，成為中國交通系統(tǒng)影響力最大的主流 媒體之一。
　　摘要：近些年來，隨著我國綜合國力的大力增強(qiáng)，高速公路建設(shè)取得了前所未有的發(fā)展。高速公路由于通行能力的大力增強(qiáng)，所以車速較快；同時(shí)，高速公路的建設(shè)降低了運(yùn)行車輛的社會成本，因此車行密度大，并且隨著大型車輛和超載車輛明顯增大，給瀝青路面帶來了明顯的早期損壞，瀝青路面上面層是影響路面質(zhì)量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程質(zhì)量，上面層的材料質(zhì)量必須保證，且配合比是否合適，在瀝青路面的質(zhì)量問題中起到了舉足輕重的作用。本文主要針對高速公路SMA上面層的配合比設(shè)計(jì)等問題，討論保證面層材料質(zhì)量的相關(guān)方法。

　　關(guān)鍵詞：高速公路,瀝青砼路面,SMA上面層,配合比設(shè)計(jì)

　　高速公路由于行車密度大、車速快，并且隨著大型車輛和超載車輛明顯增大，給瀝青路面帶來了明顯的早期損壞（如車轍、泛油、推擁等）。這也對瀝青路面的級配情況、抗滑性、平整度、耐高溫、低溫抗裂性等提出了更高的要求。其中上面層是影響路面質(zhì)量最直接的因素，也是最主要的因素，要提高路面的工程質(zhì)量，上面層的材料質(zhì)量必須保證，在此將從瀝青砼上面層配合比設(shè)計(jì)等問題，討論保證高速公路SMA上面層材料質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵因素。

　　瀝青砼路面上面層配合比的設(shè)計(jì)過程包括：目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。

　　1．目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段

　�。�1）原材料的選擇

　　瀝青

　　由于我省屬于寒冷地區(qū)，瀝青應(yīng)選用AH-90重交通道路石油瀝青，以免冬季凍裂、夏季泛油。修筑高速公路路面的瀝青，要考慮在高溫時(shí)要具有較低的感溫性，又要考慮低溫時(shí)又具有較好的抗裂能力，所以選擇瀝青是關(guān)鍵。

　　同時(shí)為了提高瀝青的使用品質(zhì)，特別是對重交通量瀝青砼表層，應(yīng)該采用改性瀝青如AH-90和SBS改性劑配伍后的改性瀝青。

　　集料

　　骨料最大粒徑的確定：級配中的粗集料粒徑大小與瀝青混合料的抗疲勞強(qiáng)度和抗車轍能力有密切的關(guān)系。從國內(nèi)外相關(guān)科研資料表明，當(dāng)瀝青混合料厚h與最大粒徑D的比值接近2時(shí)，表面層的抗滑性、路面抗車轍能力、耐久性有明顯的提高，同時(shí)可減少路面平整度的衰減。

　　判斷集料的酸堿性。由于瀝青含有瀝青酸顯酸性，為了使集料與瀝青有較好的結(jié)合能力，所以在選擇時(shí)應(yīng)該不采用酸性的集料，但玄武巖雖然是酸性石料但瀝青中加入SBS改性劑和抗剝落劑后粘附性仍可達(dá)到4級。

　　SMA表層的集料，應(yīng)該選用潔凈、干燥、無風(fēng)化、堅(jiān)硬、耐磨、韌性好的碎石，同時(shí)應(yīng)符合磨耗值、磨光值、沖擊值和壓碎值等要求。

　　為了使瀝青砼表層的細(xì)集料與瀝青有良好的粘結(jié)能力，盡量使用人工的機(jī)制砂或石屑，而避免使用天然砂。

　　填料

　　瀝青砼用的填料宜采用石灰?guī)r或巖漿中的強(qiáng)基性巖石（憎水性石料），經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉要求干燥、潔凈。

　　纖維穩(wěn)定劑采用木質(zhì)素纖維，應(yīng)在250℃的干拌溫度不變質(zhì)、不發(fā)脆、使用纖維必須符合環(huán)保要求，不危害身體健康。且必須在拌制過程中能充分分散均勻。

　　碎石嚴(yán)禁尺寸有重疊現(xiàn)象，一般選5～10mm、10～15mm、15～20mm之類的碎石，避免拌和出現(xiàn)溢料和待料現(xiàn)象，盡量控制超大粒徑的含量，應(yīng)不大于3%，超最小粒徑含量不大于7%。

　�。�2）、礦質(zhì)混合料比例的確定

　　組成材料的原始數(shù)據(jù)的測定。

　　1）、計(jì)算組成材料配合比。

　　SMA必須具有互相嵌擠緊密的粗集料骨架，形成石－石嵌擠結(jié)構(gòu)。對SMA16和SMA13的粗集料骨架是4.75mm以上的粗集料。礦料級配VMA在17％左右，馬歇爾試件的VCAmin應(yīng)該小于粗集料骨架搗實(shí)狀態(tài)下的VCADRC。

　　2）、調(diào)整配合比。

　　計(jì)算得的合成級配應(yīng)根據(jù)下列要求作必要的配合比調(diào)整。

　　通常情況下，合成級配曲線宜盡量接近設(shè)計(jì)級配中限，尤其應(yīng)使0.075mm、2.36mm和4.75mm篩孔的通過量盡量接近設(shè)計(jì)級配范圍的中值；對于重交通的高速公路面層，宜偏向級配范圍的粗限；合成級配曲線應(yīng)接近連續(xù)的或合理的間斷級配，但不應(yīng)過多的犬牙交錯(cuò)。

　　3）、最佳油石比的確定

　　根據(jù)瀝青混合料的強(qiáng)度理論，瀝青用量少時(shí)，瀝青不足形成薄膜粘結(jié)礦料顆粒，抗剪強(qiáng)度不高，瀝青用量過多時(shí)，起潤滑作用的自由瀝青增加，使內(nèi)摩阻力降低，粘結(jié)力下降，強(qiáng)度減小。

　　目前，國內(nèi)瀝青油石比由室內(nèi)常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)確定，即由瀝青混合料密度、穩(wěn)定度、孔隙率等指標(biāo)初步確定油石比，與規(guī)范的取值要求進(jìn)行比較取值。

　　我省屬于寒冷地區(qū)，夏季氣溫較高，冬季氣溫偏低，油石比取高限利于提高路面熱穩(wěn)定性、抗車轍能力和抗滑性。近年來由于溫室效應(yīng)的影響，更應(yīng)特別注意瀝青混合料表層油石比（取低限）。近幾年，我省的幾條高等級公路，在油石比方面都有所改變，明顯改善泛油、車轍現(xiàn)象，提高抗滑能力，這與油石比有直接關(guān)系。

　　高等級公路面層瀝青混合料油石比的確定不僅與馬歇爾試驗(yàn)有關(guān)，同時(shí)也與動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)有著密切的關(guān)系。

　　由動(dòng)穩(wěn)定度鑒定級配和油石比是合理的，這也是經(jīng)過實(shí)踐當(dāng)中證實(shí)總結(jié)的一條經(jīng)驗(yàn)，目前我國也在廣泛推廣和應(yīng)用之中。

　　2.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段

　　（1）、冷料的調(diào)試

　　冷料的調(diào)試主要根據(jù)目標(biāo)配合比的礦料比例

　　根據(jù)瀝青砼拌和的產(chǎn)量Q，確定每分鐘礦料的進(jìn)料數(shù)量：（假定碎石含水量為0，石屑含水量為X）

　　A集料：Q×（1－Z）×PA÷60t/min

　　B集料：Q×（1－Z）×PB÷60t/min

　　石屑：Q×（1－Z）×PC×（1+X）÷60t/min

　　Z：表示油石比PA：A集料用量PB：B集料用量PC：石屑用量

　　（2）、操作室內(nèi)冷料的流量是通過相應(yīng)的度盤控制。將每個(gè)冷料倉對應(yīng)的度盤旋至兩個(gè)不同的刻度上，稱量每個(gè)流量，根據(jù)（1）中所計(jì)算的流量即可內(nèi)插求得對應(yīng)的度盤數(shù)值。

　�。�3）、生產(chǎn)配合比的調(diào)試

　　分別取二級篩分后進(jìn)入熱料倉的材料進(jìn)行篩分，確定各熱料倉的礦料比例，供拌和站使用，按最佳油石比±0.3%進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，進(jìn)一步確定生產(chǎn)配合比中的最佳油石比。

　　3.生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段

　　一個(gè)配合比能否真正運(yùn)用到施工中去，這要通過試驗(yàn)段來驗(yàn)證，通過鋪筑試驗(yàn)段可以確定攤鋪機(jī)的攤鋪溫度，攤鋪速度、振級、壓路機(jī)的碾壓工作，以及確定松鋪系數(shù)等。

　　在鋪筑試驗(yàn)段的過程中，在拌和站取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和抽提試驗(yàn)，抽提后的礦料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

　　在試驗(yàn)路段碾壓成型12小時(shí)后，對攤鋪的瀝青面層進(jìn)行鉆芯取樣，以檢測其厚度及壓實(shí)度。

　　4.結(jié)語

　　瀝青路面在世界各國采用近百年，瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)也有一套完整的理論作為指導(dǎo)，然而，由于各地氣候條件、施工手段、原材料各異，使這一學(xué)科具有復(fù)雜性和多變性，根據(jù)近年對我省高速公路一些工程的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，提出了上述觀點(diǎn)，詣在和同仁們共同探討，以達(dá)到提高之目的。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]陳明時(shí);淺談瀝青砼SMA-5應(yīng)力吸收層配合比設(shè)計(jì)[J]《科技風(fēng)》2009(13)

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