瀝青混合料組成設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制瀝青混合料是道路工程中廣泛應(yīng)用的復(fù)合材料，由瀝青膠結(jié)料、集料（碎石、砂）、礦粉及必要時添加的纖維等外摻劑組成，其性能直接影響路面的承載能力、抗裂性、抗滑性及耐久性。組成設(shè)計(jì)是確定各組分比例與性能要求的核心環(huán)節(jié)，需平衡高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性等路用性能；施工質(zhì)量控制則是將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為實(shí)體工程的關(guān)鍵過程，涉及原材料管理、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等多環(huán)節(jié)協(xié)同，任何環(huán)節(jié)失控均可能導(dǎo)致路面早期損壞。二者共同構(gòu)成瀝青路面質(zhì)量保障體系的基礎(chǔ)。一、瀝青混合料組成設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)原則與目標(biāo)瀝青混合料組成設(shè)計(jì)需遵循“性能導(dǎo)向、材料適配、經(jīng)濟(jì)合理”原則。核心目標(biāo)是使混合料在服役周期內(nèi)滿足特定交通荷載（如重交通、輕交通）、氣候條件（如高溫多雨區(qū)、寒冷區(qū)）及功能需求（如抗滑表層、基層）。具體需滿足以下性能要求：1.高溫穩(wěn)定性：抵抗夏季高溫下車輛荷載引起的車轍變形，通常通過控制集料骨架結(jié)構(gòu)（如采用間斷級配增強(qiáng)嵌擠作用）和瀝青結(jié)合料的高溫黏度（如選擇高針入度等級瀝青）實(shí)現(xiàn)。2.低溫抗裂性：防止冬季低溫收縮或溫度驟降引發(fā)的裂縫，需保證混合料在低溫下具有足夠的柔韌性，可通過增加瀝青用量、選用低脆點(diǎn)瀝青或添加纖維增強(qiáng)韌性。3.水穩(wěn)定性：抵御水滲透導(dǎo)致的瀝青與集料剝離（水損害），關(guān)鍵在于提高集料與瀝青的黏附性（如選用堿性集料或添加抗剝落劑）及控制空隙率（通常3%-5%為宜，過高易積水，過低影響內(nèi)部排水）。4.抗疲勞性能：應(yīng)對反復(fù)荷載作用下的累積損傷，需優(yōu)化礦料級配以分散應(yīng)力，同時控制瀝青膠漿的彈性恢復(fù)能力。（二）關(guān)鍵組成材料選擇1.瀝青膠結(jié)料：根據(jù)工程所在地氣候分區(qū)（如《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的1-7區(qū)劃分）選擇瀝青標(biāo)號。例如，高溫區(qū)（3區(qū)及以上）宜選用針入度較?。ㄈ?0號）、軟化點(diǎn)較高的瀝青；寒冷區(qū)（1區(qū)及以下）則需針入度較大（如90號）、延度較高的瀝青。改性瀝青（如SBS改性、橡膠改性）因可顯著提升高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性，在重交通或特殊氣候區(qū)應(yīng)用廣泛。2.集料：粗集料（粒徑＞2.36mm）需具備足夠的強(qiáng)度（壓碎值≤26%）、棱角性（針片狀顆粒含量≤15%）和耐磨性（磨耗損失≤28%），以形成穩(wěn)定骨架；細(xì)集料（粒徑≤2.36mm）應(yīng)潔凈、干燥（含泥量≤3%），砂當(dāng)量≥60%以保證與瀝青的黏結(jié)性。集料級配（各粒徑顆粒的分布比例）是設(shè)計(jì)核心參數(shù)，常用連續(xù)級配（如AC-13）、間斷級配（如SMA-13）或開級配（如OGFC-13），分別適用于不同功能層。3.礦粉：采用石灰?guī)r等堿性巖石磨制，要求親水系數(shù)＜1（親油性優(yōu)于親水性）、塑性指數(shù)＜4（避免遇水膨脹），細(xì)度（0.075mm篩余）≥75%，以增強(qiáng)瀝青膠漿的黏結(jié)力與填充效果。4.外摻劑：纖維（木質(zhì)素纖維、聚酯纖維）可提高混合料的加筋作用與抗裂性，通常摻量為混合料總質(zhì)量的0.2%-0.4%；抗剝落劑（胺類、皂類）用于改善酸性集料（如花崗巖）與瀝青的黏附性，摻量約為瀝青質(zhì)量的0.3%-0.5%。（三）設(shè)計(jì)方法與流程目前主流設(shè)計(jì)方法包括馬歇爾試驗(yàn)法（中國、日本廣泛使用）與Superpave法（美國推廣）。以馬歇爾試驗(yàn)法為例，設(shè)計(jì)流程如下：1.目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)：根據(jù)工程要求選擇材料，初擬3-5組瀝青用量（如4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%），分別制作馬歇爾試件（直徑101.6mm，高度63.5±1.3mm），測試馬歇爾穩(wěn)定度（反映抗變形能力，通?！?kN）、流值（反映塑性變形，20-40（0.1mm））、空隙率（VV，3%-5%）、礦料間隙率（VMA，≥14%）、瀝青飽和度（VFA，65%-75%）等指標(biāo)，確定最佳瀝青用量（OAC）。2.生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)：將目標(biāo)配合比應(yīng)用于實(shí)際拌和設(shè)備，通過熱料倉篩分（取拌和樓4-6個熱料倉集料進(jìn)行篩分試驗(yàn)）調(diào)整各倉集料比例，使合成級配接近目標(biāo)級配（允許±2%偏差），再次進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)驗(yàn)證，確定生產(chǎn)用瀝青用量（通常與目標(biāo)配合比OAC偏差≤0.3%）。3.生產(chǎn)配合比驗(yàn)證：采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌試鋪，鋪筑100-200m試驗(yàn)段，檢測現(xiàn)場壓實(shí)度（≥98%）、厚度（允許偏差±5mm）、滲水系數(shù)（≤80mL/min）等指標(biāo)，若符合要求則確定為施工配合比。二、施工質(zhì)量控制（一）原材料質(zhì)量控制原材料進(jìn)場前需按批次檢驗(yàn)：瀝青每1000t抽檢針入度、軟化點(diǎn)、延度（15℃或10℃）；集料每5000m3抽檢壓碎值、針片狀含量、含泥量；礦粉每200t抽檢親水系數(shù)、塑性指數(shù)。不合格材料嚴(yán)禁入場，存儲時需分倉堆放（粗集料覆蓋防雨，細(xì)集料搭棚防結(jié)塊），避免混料或污染。（二）拌和過程控制1.溫度控制：瀝青加熱溫度（155-170℃）、集料加熱溫度（比瀝青高10-20℃，165-190℃）、混合料出廠溫度（145-165℃）需嚴(yán)格監(jiān)控，溫度過高會導(dǎo)致瀝青老化（針入度降低、延度減?。?，過低則影響裹覆均勻性。2.時間控制：干拌時間（集料與礦粉混合）5-10s，濕拌時間（加瀝青后）30-50s，總拌和時間≤90s，確保所有集料被瀝青均勻裹覆（無花白料、結(jié)團(tuán)料）。3.級配控制：每1-2h檢測熱料倉集料級配，每臺班抽檢混合料礦料級配（允許偏差：0.075mm篩孔±2%，2.36mm篩孔±3%，4.75mm篩孔±4%），若偏差超過允許范圍需調(diào)整冷料倉轉(zhuǎn)速或篩網(wǎng)尺寸。（三）運(yùn)輸與攤鋪控制1.運(yùn)輸環(huán)節(jié)：采用20t以上自卸車，車廂內(nèi)壁涂防黏劑（柴油:水=1:3），裝料時分前、中、后三次移動車位避免離析；覆蓋棉被保溫，運(yùn)輸時間超過0.5h或氣溫＜10℃時需加蓋帆布，到場溫度不低于135℃（普通瀝青）或150℃（改性瀝青）。2.攤鋪環(huán)節(jié)：采用兩臺以上攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)（前后間距5-10m），攤鋪速度2-6m/min（改性瀝青或SMA混合料≤4m/min），保持勻速避免停頓；攤鋪厚度通過非接觸式平衡梁或雪撬式攤鋪厚度控制儀調(diào)節(jié)，松鋪系數(shù)（1.15-1.35）需經(jīng)試驗(yàn)段確定；攤鋪過程中禁止人工反復(fù)修整，局部離析可采用細(xì)料人工補(bǔ)撒。（四）碾壓過程控制碾壓分初壓、復(fù)壓、終壓三階段，關(guān)鍵是控制碾壓溫度與遍數(shù)：-初壓：緊跟攤鋪機(jī)，采用鋼輪壓路機(jī)（6-8t）靜壓1-2遍，溫度≥135℃（普通瀝青）或150℃（改性瀝青），速度1.5-2.0km/h，碾壓重疊1/3輪寬。-復(fù)壓：采用重型壓路機(jī)（12-25t鋼輪或25-30t膠輪），普通瀝青混合料碾壓4-6遍，改性瀝青或SMA混合料碾壓6-8遍，溫度≥120℃（普通瀝青）或130℃（改性瀝青），速度3-5km/h，膠輪壓路機(jī)需及時清理輪胎黏附的混合料。-終壓：采用鋼輪壓路機(jī)（6-8t）靜壓1-2遍，消除輪跡，溫度≥70℃（普通瀝青）或80℃（改性瀝青），速度2-3km/h。碾壓需遵循“先慢后快、先邊后中、高頻低幅”原則，禁止壓路機(jī)在未成型路段調(diào)頭、急剎車或停放，避免油斑（膠輪壓路機(jī)需定期噴灑防黏劑）或推移（碾壓速度過快或溫度過低）。（五）檢測與驗(yàn)收控制施工過程中需實(shí)時檢測：壓實(shí)度（采用核子密度儀快速檢測，終壓后用鉆芯法驗(yàn)證，標(biāo)準(zhǔn)密度采用馬歇爾密度或試驗(yàn)段密度，要求≥98%）、厚度（每200m每車道測1處，允許偏差-5-+10mm）、滲水系數(shù)（每200m測1處，普通瀝青≤80mL/min，SMA≤20mL/min）。完工后需進(jìn)行彎沉檢測（代表彎沉值≤設(shè)計(jì)值）與抗滑性能檢測（構(gòu)造深度≥0.7mm，摩擦系數(shù)BPN≥45），各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后方可開放交通（普通瀝青路面冷卻至50℃以下，改性瀝青冷卻至60℃以下）。在實(shí)際工