大粒径透水性沥青混合料

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1、1、绪论大粒径透水性沥青混合料（Large Stone Porous asphalt Mixes，以下简称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。这种混合料的提出是来自美国一些州的经验，美国中西部的一些州对应用了三十多年以上而运营状况相对良好的一些典型路面进行了相关的调查，发现许多成功的路面其基层采用的是较大粒径的单粒径嵌挤型沥青混合料如灌入式沥青基层。因此提出以单粒径形成嵌挤为条件进行混合料的设计，从而形成开级配大粒径透水性沥青混合料(LSPM)。美国NCHRP联合攻关项目对大粒径沥青混合料也进

2、行了相关研究，最终得到了研究报告NCHRP Report 386，但是研究报告主要是针对于大量实体工程的调查而且偏重于密级配大粒径沥青混合料，而且NCHRP Report 386对LSPM材料与结构设计并没有进行系统的研究。我们在国外研究的基础上从2001年开始进行了大量的研究和应用，并对其级配与各项技术指标进行研究，使其更符合我国具体实际情况，根据研究结果与使用状况提出了本设计与施工指南，更好地指导工程实践。LSPM的设计采用了新的理念，从级配设计角度考虑，LSPM应当是一种新型的沥青混合料，通常由较大粒径（25mm-62mm）的单粒径集料形成骨架由一定量的细集料形成填充而组成的骨架型沥青混

3、合料。LSPM设计为半开级配或者开级配。由于LSPM有着良好的排水效果，通常为半开级配（空隙率为13-18%）。它不同于一般的沥青处治碎石混合料（ATPB）基层，也不同于密级配沥青稳定碎石混合料（ATB）。沥青处治碎石(ATPB) 粗集料形成了骨架嵌挤，其基本上没有细集料填充，因此空隙率很大，一般大于18%，具有非常好的透水效果，但由于没有细集料填充空隙率过大其模量较低而且耐久性较差。密级配沥青稳定碎石混合料（ATB）也具有良好的骨架结构，空隙率一般在3-6%，因此其不具有排水性能。LSPM级配经过严格设计，其形成了单一粒径骨架嵌挤，并且采用少量细集料进行填充，提高混合料模量与耐久性，在满足排

4、水要求的前提下降低混合料的空隙率，其空隙率一般为13-18%，因此其既具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性。研究和应用表明LSPM具有以下优点：（1）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；（2）LSPM有着良好的排水功能，可以兼有路面排水层的功能。（3）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。（4）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

5、降低工程造价。（5）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。（6）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。2、LSPM性能2.1 高温稳定性LSPM为单一粒径骨架嵌挤型混合料，9.5mm以上粗集料比例在70%左右，形成了完整的骨架嵌挤，因此具有良好的高温稳定性，研究表明设计更合理的LSPM是解决重载交通下高温车辙问题最经济有效的途径之一。评价混合料高温稳定性的试验方法有多种，通常我们采用的方法是动稳定度试验，即车辙试验。沥青混合料车辙试验是试件在规定温度及荷载条件下，测定试验轮往返行走所形成的车辙变形速率，以变形稳定期内每产生1mm变形的行走次数即动稳定

6、度表示。车辙试验最大的特点是能够充分模拟沥青路面上车轮行驶的实际情况，在用于试验研究时，还可以改变温度、荷载、试件尺寸、成型条件等因素，以较好的模拟路面的实际情况。由于LSPM粒径较大，一般情况下最大粒径可达到37.5mm，因此传统的5cm车辙试件厚度已不适用。对于LSPM应有最小压实厚度，当车辙试件厚度小于该厚度时粗集料之间不能形成良好的骨架结构，集料之间不能互相嵌挤，此时的试验数据不能反映真实情况。根据混合料压实厚度应为最大公称粒径的34倍原则，通过大量的试验验证，表明对于LSPM车辙试验最小应采用8cm厚度，试验温度采用现行规范中规定的60。2.2 水稳定性沥青混合料在浸水条件下，由于沥

7、青与矿料的粘附力降低，表现为混合料的整体力学强度降低。尤其对于LSPM，由于孔隙较大，沥青用量少，矿料之间的接触点比普通沥青混合料少，更应该考虑水稳定性。为了更好的保证混合料的水稳定性，对于LSPM的胶结料宜采用较高粘度的改性沥青（如MAC、SBS改性沥青），能够形成较厚的沥青膜，可使沥青膜的厚度大于12m。大量试验研究表明，LSPM具有良好的水稳定性。目前各国研究水稳定性的方法各不相同，并没有统一的标准，我国通常采用的试验方法是残留稳定度与冻融劈裂强度比。对于LSPM结构由于其颗粒间的接触点明显减少，结构密实度较低，因此其马歇尔稳定度较低，甚至不容易测出，劈裂强度也明显低于密实结构的沥青混合

8、料。目前，针对大马歇尔试件的试验方法还不完善，难以保证试验的准确性，因此，对于LSPM的水稳定性主要从保证沥青膜厚度即沥青含量来进行检验与控制。2.3 疲劳性能沥青路面的疲劳开裂也是沥青路面最主要的破坏模式之一，因而沥青混合料的疲劳性能一直受到研究人员的广泛关注。沥青路面使用期间，经受车轮荷载的反复作用，其应力或应变长期处于交迭变化状态，致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定的次数以后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过路面结构强度下降后的结构抗力，在路面处治层底部产生疲劳开裂，在荷载继续作用下，裂缝扩展至路表面形成疲劳裂缝。LSPM为嵌挤型混合料，粗集料比例很大、沥青用量较低、空

9、隙率较大，因此其疲劳性能要较密级配、密实型沥青混合料低，但与密级配沥青稳定碎石基层（ATB）疲劳性能相当。经验算LSPM层出现较大拉应力时，可采用以下两种方法改善结构抗疲劳性能：（1）精心进行路面结构组合设计，让LSPM层处于受压区域，基本上不出现拉应力；（2）在LSPM层下增设细粒式沥青混合料抗疲劳层。2.4 渗透性能LSPM的主要功能之一是能迅速将渗入路面中的水迅速排出，因此，渗透性能是评价透水性沥青混合料最为关键的指标之一。透水性能常用渗透系数表示，但目前我国尚没有标准试验方法测定透水性沥青混合料的渗透系数。根据课题研究对于LSPM当空隙率达到13%时，混合料的渗透系数发生突变，而空隙率

10、达到18%以后渗透系数变化不明显，一般渗透系数为从0.01cm/s到1.0cm/s之间，此时能够满足混合料排水性能的要求，而对于密级配沥青混合料即使空隙率达到10%，其渗透系数的数量级一般为10-5，这也就是说混合料的渗透性能不仅与空隙率有关，更重要是与混合料的连通空隙有关。正是基于上面的原因LSPM的设计空隙率可以定为1318%，混合料渗透系数要求为大于0.01cm/s。目前我国没有渗透系数的标准测试方法，混合料渗透系数的测试可以借鉴美国ASTM标准，ASTM PS129-01规定了沥青混合料渗透系数的测试方法。ASTM标准为无侧向渗水仪，无侧向渗水仪的基本原理是让量筒里的水渗透饱水沥青混合

11、料并记录达到预先设定水头落差位置的时间间隔，然后用达西定律计算沥青混合料的渗透系数，设备如图1。图1 渗水仪示意图其做法的主要步骤是首先将试件真空保水，然后放入试模中并充气防止水分从侧壁渗漏，在管中加水。记录渗水量在上下刻度线之间的渗水时间，当渗水量较小时取30min的渗水量。渗透系数k由式（1）计算： k （1）式中： k渗透系数，cm/s， a量筒内径面积，cm2 l试件厚，cm A试件横截面积，cm2 t水头高计时刻度至低计时刻度花费时间，s h1时间t1水头高度，cm h2时间t1水头高度，cm2.5 抵抗反射裂缝能力由于作用于路面的实际荷载为运动荷载，总会经历对称加载和非对称加载过程

12、，在交通荷载作用下导致基层或旧路面中的裂缝向沥青面层反射的主要原因裂缝尖端剪应力的奇异性。无论是对称荷载还是非对称荷载作用，裂缝尖端的应力强度因子都将随着加铺基层模量的增大而增大。沥青混合料是一种温度敏感性材料，其模量随温度的变化十分明显，因此冬季出现反射裂缝的概率远大于夏季，而且当气温下降速度和幅度都很大时，加铺层中反射裂缝的发展也很迅速。LSPM由于空隙率较大、沥青含量低，因此其模量也较低，一般在400600MPa之间，远较密级配沥青混合料低。根据断裂力学分析，混合料中没有孔隙或空隙非常小时无论是对称荷载还是非对称荷载作用，裂缝尖端应力状态都有很大的奇异性，当存在较大空隙时将极大的消减了裂

13、缝尖端的应力集中，这就说明在裂缝扩展过程中，大空隙的存在能阻碍其进一步的发展。根据以上分析，LSPM模量较低，而且空隙率较大，混合料中存在较大连通空隙，因此其具有较强的抵抗反射裂缝的能力。综合以上对LSPM性能的分析，可以得到的性能优点：（1）LSPM由于粗集料形成了完整的骨架嵌挤结构，具有较强的抵抗车辙变形能力；( 2）采用了较高粘度的改性沥青，沥青膜厚度较大，具有较高的水稳定性；（3）空隙率较大，渗水系数能够满足结构排水要求，能够将渗入路面的水分迅速排水结构以外；（4）由于其模量不是非常高，而且存在大量的连通空隙，具有很高的抵抗反射裂缝能力；LSPM也具有一定的缺点，那就是其疲劳性能较密级

14、配混合料较低，这需要通过良好的混合料设计与结构设计来改善抗疲劳性能。3、混合料施工与质量控制3.1 准备工作3.1.1 LSPM应用于新建公路3.1.1.1为了保证下层与LSPM的粘结以及密水性，应当对下层顶面进行处理，保证下层的清洁和平整度满足要求。3.1.1.2同时为了保证层间粘结良好，应在下层撒布乳化沥青，具体撒布量根据下层结构形式参照现行公路沥青路面施工技术规范（JTJ F40-2004）；3.1.1.3为了保证LSPM渗透的水分不继续下渗而破坏下面结构层，在透层油之上还用采用单层沥青表处作为封层与密水层，具体做法为使用道路石油沥青90号或70号热沥青作为粘结料，采用专用的热沥青撒布机

15、进行施工，沥青用量为1.3-1.5kg/m2，然后撒布5-10mm碎石。在石屑洒布完以后采用胶轮压路机碾压，以使石屑嵌入沥青之中。3.1.2 LSPM应用于旧路加铺3.1.2.1当对沥青路面旧路加铺时，应当进行对原沥青路面表面出现的坑槽、松散、沉陷等严重破坏的部分进行挖补处理，挖补处采用密级配沥青混凝土回填压实。3.1.2.2当对水泥路面进行补强时，水泥混凝土路面出现的严重破坏现象也必须进行相应的处理，裂缝严重出现面板破碎、板边板角破碎与坑洞现象应进行挖除，然后采用水泥混凝土或密级配沥青混凝土进行回填压实，对于板底脱空、唧泥与沉陷部分应采用压浆处理。对原路面表面破损现象进行修补以后还需要进行承

16、载力调查，路面结构承载能力的测定，可分为破损类和无破损类。破损类主要从路面各结构层内钻取试样，试验确定其各项计算参数，通过同设计标准相比较，估算其结构承载能力。无破损类测定通过路表的无破损弯沉测定，估算路面的结构承载能力。对无破损检测可以采用FWD或现场回弹模量试验对承载力进行评价，对于承载力严重不足的地方（判定标准采用ET值120Mpa）进行处理，使其达到承载力标准。同时，为了更准确的对旧路作出评价,还应进行少量破损检测，以与无破损检测结果进行比较分析。3.1.2.3 LSPM还具有排水层的作用，LSPM中的水分是流通的，为了防止水份的继续下渗而破坏下面的结构层使其在旧路面以上排出，在对原路

17、面修补与处理完成后需设置下封层。下封层施工以前应当清扫干净，下封层的具体作法同上。3.2 施工要求3.2.1配合比组成设计3.2.1.1目标配合比：试验室从现场取料对各种骨料进行筛分试验，该试验反复多次，以获得具有代表性原材料的级配组成。根据原材料的级配组成进行试配，计算出混合料中各种骨料的用量比例，配成符合规范要求的矿料级配，然后遵照试验规程和模拟生产实际情况，进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量，确定出目标配合比如下：1931.5mm：9.519mm:4.759.5mm:02.36mm:生石灰粉=40：33：15：11：1 。最佳油石比：3.2%。通过目标配合比调整各冷料仓向拌和机的供料比例、

18、上料速度，供拌和站试拌使用。3.2.1.2生产配合比：对进入拌和机冷、热料仓的各种材料，取样进行筛分、试验，随时调整进料比例，使用于拌和生产的各种材料满足目标配比的要求；确定出各热料仓的用料比例，供拌和生产时使用，同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料平衡，并按目标配比的最佳油石比及0.3等三个油石比分别进行马歇尔试验，确定生产配合比，根据生产配合比确定最佳油石比，进行试拌试铺，进行生产配合比验证。3.2.2 拌合站料厂要求料堆应有硬化的倾斜铺面,并且有足够的排水系统以帮助从料堆中排水.装载机驾驶员应从有太阳的倾斜面对上取料,并避免使用料堆底部的集料。避免不同类型的集料混放。并避免细集料过湿，

19、影响从料斗中自由下落。粗集料应避免使用刚刚破碎的新鲜集料，新集料应放置一周以上才能使用，以防止沥青混合料的剥离发生。3.2.2.1粗集料 粗集料采用19-31.5mm、9.5-19mm、4.75-9.5mm、02.36碎石。粗集料清洁、干燥、无风化、无杂质。各项技术指标检测结果符合规范要求。 3.2.2.2细集料细集料采用02.36mm石屑。坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配，经检测其各项指标符合规范要求。 3.2.2.3矿粉采用石灰岩磨细矿粉。干燥、清洁，不含有其它杂质和团粒。各项技术指标检测符合规范要求。3.2.2.4消石灰抗剥落采用生石灰，经检测达到二级灰标准。3.2.2.5沥

20、青沥青采用MAC-70#改性沥青，进场沥青每车都进行取样和试验，随即要对各项技术指标进行全面检测，以后每车对针入度、软化点、延度进行检验，其它各项技术指标应满足规范中对道路石油沥青的要求。每次检验的沥青留存备检。沥青使用期间，在罐或贮油池中的贮存温度不宜低于130，并不得高于170。检测结果符合规范要求。3.2.3 混合料的拌合混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。为保证LSPM的连续施工，沥青混合料拌和机生产量不能小于240吨/小时。拌和过程为全部电子自动化计量，拌合机必须配备计算机进行逐盘打印且具有二级除尘装置，二级除尘以后的回收粉不允许采用。混合料在生产以前必须对生产配合比进行严格调试

21、，根据目标确定的配合比首先应进行热料仓振动筛的设置，然后进行热料仓筛分调试生产初试级配，根据抽提筛分结果确定采用生产级配，最后在确定最佳沥青用量。因为LSPM矿料中细颗粒成分较少，在干燥筒中容易过热，拌合时会促使沥青老化，故应对拌合温度进行严格控制。LSPM与传统沥青混合料存在较大的差异，这种差异可以体现在施工的每一个环节。混合料当采用MAC-70#改性沥青时，沥青采用导热油加热，加热温度在加热温度控制在185190范围内，矿料加热温度控制在190200，拌和站混合料出厂温度控制在180190之间，运输到施工现场温度不低于175。当沥青混合料出厂温度超过195，混合料予以废除。严格控制各阶段的

22、材料温度，绝不允许有花料或超温料现象发生。在正式试拌之前，先拌一锅干料，取样筛分，检查级配，无误后喷洒沥青进行湿拌，并取样做马歇尔抽提试验，检验沥青用量。按照经验，干拌时间为10秒，湿拌时间为35秒，具体拌和时间根据试拌确定。混合料在拌和过程中要随时进行检测，并及时调整，必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，并以沥青混合料均匀为度。拌和好的混合料均匀一致，无花白料、冒青烟，无结团或严重的粗细料离析现象，不符合要求时不能使用，并应及时调整。LSPM最大粒径比较大、粗集料多而且沥青用量小，为此必须延长拌和时间，根据课题研究过程中试验路铺筑经验拌和时间一般至少为45s以提高混合料的均匀性在施工开始及

23、施工中间各取一组混合料做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比、矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。在拌和过程中应注意的问题：A 现场施工员检查各种材料的数量，堆放和运输距离能否满足施工需要，必要时要及时调整。B 拌和机、装载机等机械操作手对机械进行保养，加油、加水、打黄油，避免施工中机械设备出现缺油、缺水、机械故障等现象。C 拌和机的调试，在拌和前要空机试运转35分钟，检查各部分运行是否良好。拌和过程中装载机及时向各储料仓依次加料，防止缺料现象发生。D 保障措施 机械设备的保障。机械设备定期进行保养，每天开机前按操作规程例行检查，发现问题及时解决。 材料保障。试验室对原材料实行动态监控，按规定

24、频率抽检，发现不合格材料及时通知物资部，并对处理结果进行监督。安全保证。拌和场配有专职安全员，全过程对拌和场用电、机械设备例行检查，发现问题立即处理，并上报项目部有关部门做出相应制度加以控制，杜绝事故发生。3.3 施工工艺3.3.1 运输与摊铺3.3.1.1运输的准备工作在施工之前，检查汽车各部位完好情况，加油、加水。运输队长及时同前场施工负责人联系卸料地点，安排运输车辆的数量、行车顺序、行车路线。安排专人逐车检查车辆的清洁状况，装料前车箱底板及侧板清洗干净，为了防止混合料中的细料粘结在料车底部或周壁并积聚，最后倒入摊铺机而在路面形成油斑，料车在每天装料前应适当涂抹油隔离剂。同时在摊铺过程中也

25、应当注意细料的积聚并清除。3.3.1.2装料 车辆按顺序依次排队，等待装料。当听到控制室发出的响铃后方可驶入卸料斗下。驾驶员将空车开到料斗下停放，为了减小混合料的离析，运输过程中应尽量避免急刹车，以减少混合料的离析。由于混合料的特殊性容易离析，所以要从开始就注意避免离析的发生，在往运输车装料时要求料车做到前后移动分多堆装车；分三次装料，先装车厢前部，然后汽车应向前移动一下，装车厢后部，最后汽车向后倒一下装车的中部。每装一斗混合料以后，保持装料高度大致相同。料装完后，接到控制室发出的发车响铃后方可驶出。为了防止沥青混和料在运输过程中温度散失以及灰尘污染，沥青混合料装满车后立即覆盖篷布进行保温。采

26、用水银温度计检测沥青混合料的出厂温度，每台运料卡车侧面中部设专用检测孔，测量温度时插入深度要大于150mm，测量时间在5分钟以上。LSPM的设计厚度一般情况下最小为8cm，按照以往传统密级配混合料的施工经验是不可以一次性摊铺的。但是根据相关研究混合料铺筑厚度至少为最大公称尺寸的3倍，LSM25其最大公称尺寸为26.5mm，这样最小铺筑厚度应为79.5mm，根据研究如果采用两层摊铺在铺第二层是会对第一层造成很大的破坏；另外由于LSPM的设计级配为骨架空隙结构，同时也为了避免更多的粗骨料破碎和混合料的严重离析，所以应采取一次摊铺。摊铺厚度的增大，必须对摊铺机做调整，混合料的摊铺应保持合理的速度，根

27、据拌和站的拌和能力进行合理调整一般不得大于2m/min，做到缓慢、均匀、不间断的摊铺。摊铺机应调整到最佳工作状态，调整好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。布料器中料的位置应以略高于螺旋布料器2/3为度，同时螺旋布料器的转速不宜太快，避免摊铺层出现离析现象。要注意摊铺机料斗的操作方法，减小粗细集料的离析，摊铺机料斗应在刮板尚未露出约有10cm的热料时收拢，基本上是在运输车刚退出时进行，而且应该做到在料斗两翼刚复位时下一辆料车开始卸料，做到连续供料避免粗集料集中。运输车应当在摊铺机前1030cm处停住，不得撞击摊铺机而对平整度产生影响。卸料过程中运

28、输车应挂空挡有摊铺机推动前进；运输车辆应当备有覆盖蓬布，以保证混合料在运输过程中温度尽量不损失。同时运输能力要比摊铺能力有所富余，以避免摊铺机的长时间待料，并保证摊铺的连续性。摊铺机开工前要提前0.51h用煤气预热熨平板不低于100，摊铺机熨平板必须拼接紧密，不许存有缝隙，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。并确定好摊铺机标尺高度及找平装置安装的正确性。调好螺旋布料器两端的自动料位器，确保摊铺宽度。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。两台摊铺机前后错开510米，呈梯队方式同步前进，两幅之间搭接10cm左右。根据拌

29、和站预设200T/H的产量确定摊铺速度为1.21.3m/min。两台摊铺机的夯锤开度设定为4级，振捣3级确保两幅具有相同的初始压实度。开始摊铺时，每台摊铺机前待卸料车辆不得少于4辆，以保证摊铺的连续进行，避免停机待料现象的发生。由于第1、2车料出厂时间早，混合料温度下降多，开始摊铺时，将第3、4车料先倒入摊铺机进行摊铺。摊铺机后跟有辅助工人，对边角及坑槽进行处理。沥青混合料摊铺温度不低于175，摊铺温度紧跟摊铺机测量。混合料的摊铺厚度应为设计层厚乘以松铺系数，摊铺前应确定观测点来验证松铺系数，根据室内试验研究，混合料的松铺系数在1.18-1.20之间，摊铺过程中随时检查宽度、厚度、横坡度、温度

30、等是否满足质量要求，达不到要求时，立刻进行调整。摊铺时要做到缓慢、均匀、不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高路面的平整度，减少混合料的离析。摊铺机收料时，受料斗收三分之一为宜，避免摊铺层出现离析现象。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压成型的混合料。遭受雨淋的混合料必须废弃，不得卸入摊铺机摊铺。 摊铺过程中如出现局部离析，采用人工找补或更换混合料，缺陷较严重时要予以铲除，并调整摊铺机或改进摊铺工艺。当然在每一工程大面积开工以前都应铺筑试验段，以验证确定的各项参数。3.3.2 混合料的压实LSPM的压实是保证基层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式和碾压步骤。由于LSPM是一种

31、完整的粗骨料骨架结构，施工时既要保证粗骨料的骨架结构又要防止由于过碾而导致骨架棱角的破坏。试验段的主要目的之一就是要通过试验确定适宜的LSPM压实工艺和控制方法。为达到良好的压实效果，必须使用大吨位的双钢轮振动压路机和较大吨位的胶轮压路机。基本配备如下：11-13吨双轮振动压路机 2台20-30吨胶轮压路机 2台7-11吨钢轮压路机 1台通常轮胎压路机的轮胎压力大约为552-621kpa或更大，每轮胎至少在1270-2041kg。根据试验，初压时温度应控制在165-175C。之间，压路机应紧跟摊铺机，并在压实过程中不得急转弯，振动压路机应尽可能减少洒水量，保持合理的压实速度。为保证压实过程中不

32、出现沾轮现象，振动压路机水箱中应加入少量的洗衣粉类表面活性剂。胶轮压路机不要洒水，可以在压实过程中适量喷洒或涂抹隔离剂并以不粘轮为原则，即等到轮胎温度升高后不再粘轮时就不需要继续喷洒了。混合料摊铺以后振动压路机即可进行跟踪压实，可以采用的压实工艺有两种，具体压实工艺如下：一、两台双轮振动压路机，初压第一遍前进静压，后退振动；第二遍前进后退均为振压。压实速度宜为1.5-2km/h，为防止过分振动振碎粗骨料，压路机宜采用高频低幅进行压实，相邻碾压带轮迹重合为20cm左右。洒水装置进行间断洒水，只要保证不粘轮即可。振动过后，胶轮压路机再碾压1-2遍，随后即可以进行赶光。赶光可采用7-11吨钢轮压路机

33、，速度可控制在3-4km/h。二、胶轮压路机紧跟摊铺机进行跟踪碾压，为了避免粘轮严重最先可以洒少量水，等到轮胎温度升高后则不用洒水。在胶轮压路机压实一遍后，使得混合料的骨架结构变得紧密，稳定了混合料，此后再用振动压路机同工艺一压实两遍后，再用胶轮静压一遍，最后赶光。由于混合料在冷却到一定温度以下用震动方式容易造成集料过度压碎，因此，在此温度以下不应再用震动碾压。另外，由于大碎石混合料空隙率较大，表面粗糙，在重车通行下表面容易发生松散，因此在施工完成以后应尽量避免非施工必须通过的车辆驶入，或在尽可能短的时间内铺筑沥青面层。每一个工程项目开始之前，应修筑一试验段，来检验混合料体积性质是否满意和评价

34、摊铺与压实技术。这个试验段必须用计划中的相同施工技术，在相同的混合料温度下摊铺与压实，这一点是很重要的。3.4 质量控制对于LSPM现场压实度应采用空隙率与压实度双指标进行控制，从路面取芯样以二次封蜡法或计算法进行测试，混合料理论最大密度应采用计算法，另外还需要通过压实遍数来进行压实控制。由于现场压实与室内击实存在差别以及现场沥青封层和石屑的上浮造成混合料底部比较密实也影响了空隙率，综合考虑各种因素现场路面钻芯取样检测空隙率宜控制在平均值为13-18%，极值为20%，考虑空隙率测定方法的不同在正式实施时还可以进行调整；压实度的控制与普通沥青混合料相同，不应小于98%。现场芯样的检验频率按照规范

35、要求进行，或根据招标文件要求进行。拌合站控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌合温度，同时由质检人员检验混合料出厂温度、摊铺温度和碾压温度，并对混合料进行目测检验有无花白料、严重离析现象等。每天结束后，用拌和站打印的各料数量，以总量控制，以各仓用量及各仓级配计算平均施工级配、油石比和抽提结果相比较。另外对于混合料质量控制，以每天分别从拌合站和摊铺现场取样进行抽提和筛分试验，每天至少两次，每次取样不少于4kg。由于LSPM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，级配范围随着原材料的体积性质而有所变化，但是为了便于对施工质量的控制，通过对国内外许多资料的查询在

36、级配控制时采用对重点筛孔进行重点控制，主要为0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5各级必须满足范围要求，根据重点筛孔偏差范围可以制定相应施工控制范围要求，其余筛孔允许有一点超出施工级配要求范围，沥青含量允许偏差为0.2%。另外还需要对拌合站进行逐盘与总量检验，具体检验要求见表3.4.1。LSPM的检验频率与要求表3.4.1项目检查频度及单点检验评价方法质量要求或允许偏差试验方法混合料外观随时观察集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、有无花白料、油团等各种现象拌和温度沥青、集料的加热温度逐锅检测评定符合规定传感器自动检测、显示并打印，混合料出厂温度逐车检测评定符合规定传

37、感器自动检测、显示并打印，按T0981人工检测逐锅测量记录，每天取平均值评定符合规定传感器自动检测、显示并打印矿料级配0.075mm逐锅在线监测1%计算机采集数据计算4.75、9.5mm5%9.5mm6%0.075mm逐锅检查，每天汇总1次取平均值评定1%总量检验4.75、9.5mm2%9.5mm3%0.075mm每台拌和机每5001000吨1次，以2个试拌样的平均值评定1%T0725抽提筛分与标准级配比较的差4.75、9.5mm3%4.75mm5%沥青用量（油石比）逐锅在线监测0.3%计算机采集数据计算逐锅检查，每天汇总1次取平均值评定0.15%总量检验每台拌和机每5001000吨1次，以2

38、个试样的平均值评定0.2%抽提T 0722、T0721混合料的级配曲线以抽提筛分结果为准，由于拌合站热料仓取样偏差比较大，不以热料仓筛分根据比例计算为控制要求。混合料在取样时应尽量避免离析，可以多取一些然后进行四分。同时为防止由于沥青含量过高而发生析漏，混合料还需要进行析漏试验，要求析漏量小于0.2%。3.5 离析控制所谓离析是指混合料中的粗集料与细集料分离开来，呈现出粗细集料在某一部位局部集中的现象。离析是LSPM在生产施工中应当预防和注意的最常见问题。沥青混合料中主要发现三种离析：随机离析、纵向离析和运输离析。3.5.1随机离析随机离析通常是因为料场对粗集料的堆积不当或冷料进料过程中有问题

39、。在堆料时粗集料容易沿料堆向下滚落到料堆底部，在送向冷料斗之前，必须用前端装载机将集料拌和均匀。如果没有重新拌和，粗集料会被装载机集中地放在一个冷料斗中，这会根据拌和楼的生产方式，明显地改变混合料中集料的级配。3.5.2纵向离析仅发生在摊铺机一侧连续的离析，通常是由于卡车在由拌和楼或储料仓不正确的装料引起。如果混合料不能卸载在卡车底的中间位置，最粗的颗粒就可能滚到一侧并沿边上堆积。当混合料装进摊铺机漏斗时，离析的混合料将会置于道路的同一侧，这样就会在摊铺机一侧纵向出现离析的粗纹理区。3.5.3运输离析LSPM运输离析发生在卡车运送混合料到摊铺机的过程中。当运输道路不平整时，极容易发生离析现象。

40、通常卡车在拌和楼装料过程就是这种离析发生的地点。在卡车装料过程中，为避免装料和运输离析，最好移动卡车位置，将混合料在卡车中装成前、后、中三小堆，减少集料滚动的距离。 减少离析的途径可采取以下主要措施：（1） 集料堆积和运输分层堆积集料（尤其是粗集料）可以减少随机离析问题。在料场场地容许的情况下，尽可能减少料堆的高度。如果粗集料在料堆底部发生了离析，应当用前端装载机将料重新拌和后，才能送到冷料斗中。加强料堆卸料和装料的管理，是减少随机离析的关键。（2）汽车装卸料防止因汽车装载而形成的离析，在装载过程中，应至少分三次装载，第一次靠近汽车的前部，第二次靠近汽车的尾部，第三次在汽车的中部，通过这种方法

41、基本上能消除因装载形成的离析。如果每拌一盘料就进行装载，通过滑模在汽车的上方移动，可对汽车进行均匀装载，它比分三次装载的效果还要好。另外，当汽车内的混合料进入摊铺机时，应使混合料作为一个整体进入摊铺机的料斗，这样可以避免因汽车卸载时引起的离析。（3）摊铺机铺筑作业在摊铺过程中保持摊铺机料斗至少半满，只有在必要时才收起料斗，料斗的收起能消除料床上的料沟，能使下一车的料能作为一个整体卸在摊铺机的料斗里，这样会明显减少离析程度。在汽车卸载在摊铺机上时，卸载速度应尽可能的快，当摊铺机的料很满时，混合料就从汽车的底部运走，这样就减少了材料的滚动，一定程度上减少了离析。尽可能保证摊铺机进行连续作业，不要停

42、顿。调整摊铺机的摊铺速度使之与拌合厂的供料速度一致。(4)保证摊铺厚度根据对LSPM离析的研究，摊铺厚度对混合料离析有很大影响，当摊铺厚度变厚时可以明显减少离析程度，因此在摊铺过程中应注意检查摊铺的厚度，保证混合料的最小摊铺厚度。4、质量评定标准当施工完成以后应对成品路面进行质量评定，具体评定标准如下表：LSPM质量评定标准表4.1项目检查频度及单点检验评价方法质量要求或允许偏差试验方法高速公路、一级公路其他等级公路厚度每一层次厚度50mm以上设计值的8%设计值的10%施工时插入改锥量测松铺厚度及压实厚度总厚度每2000m2一点设计值的-5%设计值的-8%T 0912压实度每2000m2检查1

43、组逐个试件评定并计算平均值实验室标准密度的98%试验段密度的99%T 0924、T 0922评定方法见规范空隙率同压实度标准设计要求本指南要求平整度（最大间隙）随时，单杆（接缝）或连续10尺的平均值评定（正常段）5mm7mmT 0931平整度（标准差）连续测定2.4mm3.0mmT 0932宽度检测每个断面不小于设计宽度不小于设计宽度T 0911纵断面高程检测每个断面10mm10mmT 0911横坡度检测每个断面0.3%0.5%T 09115、结论本文对大粒径透水性沥青混合料进行了分析与研究，总结了大粒径透水性沥青混合料柔性基层的施工方法，提出了施工的机械组合、劳动力组合、碾压程序以及松铺系数

44、等施工参数进行了总结，为规模施工总结出科学合理的施工工艺：当务之急是加快对大粒径透水性沥青混合料进一步研究，以明确大粒径透水性沥青混合料柔性基层施工提供指导；同时，加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究，改进施工技术及提高施工质量，从根本上解决大粒径透水性沥青混合料施工离析的问题。参考文献1 AASHTO. AASHTO Pavement Design Guide 1993s2 中华人民共和国行业标准，公路沥青路面设计规范（2005送审稿）s3 中华人民共和国行业标准，公路工程集料试验规程（JTJ058-2000）s 北京：人民交通出版社，20004中华人民共和国行业标准，公路路面基

45、层施工技术规范（JTJ034-2000）s 北京：人民交通出版社，20005 中华人民共和国行业标准，公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）s 北京：人民交通出版社，19946 中华人民共和国行业标准，公路工程沥青与沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）s 北京：人民交通出版社，20007 黄仰贤. 路面分析与设计M. 北京：人民交通出版社，19988 NCHRP REPORT386 Design and Evaluation of Large Stone Asphalt MixesR. Transportation Research Board National Rese

46、arch Coucil.19909 山东省公路管理局、山东省交通科学研究所.沥青路面抗滑磨耗层的研究之研究报告R.200010 山东省交通厅公路局、山东省交通科学研究所、东南大学.大粒径沥青混合料柔性基层在老路补强中的应用研究R.2004致 谢 词本论文是在我的导师王春生副教授和德州函授站老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，老师们都始终给予我细心的指导和不懈的支持。三年多来，老师们不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向王春生副教授和德州函授站的老师们致以诚挚的谢意和崇高的敬意。21