ggg（京）b3-2011
完成單位：北京城建道橋建設集團****
北京市政建設集團有限責任公司
主要完**： 張勇李紅專楊國良高成富陳道寶
1 前言
在環保低碳、倡導綠色生態經濟的社會發展趨勢下，碎石作為瀝青路面的常規材料，因其開山爆破的採石加工過程會對自然資源產生巨大的破壞，而越來越引起社會的關注，採用其它更安全、節能、環保的路用材料，形成配套材料加工工藝和路面施工技術，成為新的技術開發點。《公路瀝青路面施工技術規範》（jtg f40—2004）中規定，破碎礫石可作為路用材料在高等級瀝青路面中使用，並對破碎礫石軋制後的破碎面提出了明確要求。但在一般瀝青路面工程中，極少用破碎礫石作為集料的主要原因之一是，礫石是在天然狀態下形成的自然材料，岩性差異大，在力學強度、粘附性等指標上存在較大變異；石質堅硬，普通加工法產出的碎石針片狀指標和破碎面不能滿足規範要求，且含泥砂量高，對瀝青混合料效能影響大。
我公司通過對破碎礫石瀝青混合料開展系統研究，確定了礫石兩級破碎加工、水洗工藝，獲得了破碎面率高、壓碎值低、級配良好的破碎礫石材料和機制砂材料；通過科學的配合比設計，採用新增抗剝落劑和水泥的綜合抗剝落措施，提高了瀝青與破碎礫石的粘附性，使破碎礫石瀝青混合料能夠滿足瀝青路面路用效能要求，成功地解決了破碎礫石在高等級瀝青路面工程中應用的技術難題，形成了整套破碎礫石瀝青混合料施工技術。
破碎礫石瀝青混合料施工技術已成功應用於四川「5.12」**災後援建專案近35km的一級公路和10km的城市主幹道路面工程，如此大規模應用，在國內尚屬首次，並在此基礎上總結形成了本工法。
實踐證明，本工法安全、環保、低碳，對建設資源節約型、環境友好型社會具有較大的促進和推動作用。
2 特點
2. 1 在礫石資源豐富地區，因地制宜，以礫石作為路面集料加工原材料，確定了較為合理的礫石採集範圍：粒徑60mm～500mm的卵礫石。
2. 2 採用兩級破碎加工、水洗工藝，確保了材料質量。衝擊破碎機鎚頭與裝置膛壁之間的距離設定為25mm，使石料得到100%的破碎面，出料粒徑滿足了設計要求。
2. 3 採取綜合抗剝落措施，提高了混合料的穩定性，確保了破碎礫石瀝青混合料的路用效能滿足高等級瀝青路面設計要求。
2. 4 本工法施工過程安全、環保，節約資源。解決了常規瀝青混合料石料採集過程中開山採石危險、運輸成本高、安全隱患大、環境破壞嚴重的問題。
3 適用範圍
本工法適用於高速公路、一級公路及各等級道路瀝青混凝土路面施工。
4 工藝原理
4. 1 瀝青混合料主要靠粗集料的嵌擠作用形成穩定骨架嵌擠密實結構，因此，通過擇優選材和合理的石料破碎加工工藝，確保粗集料的破碎面和壓碎值滿足要求，使混合料形成骨架嵌擠結構。
4. 2 天然礫石含偏酸性材料較多，與瀝青粘附性較低，水穩定性差，因此，通過採用綜合抗剝落措施加以解決，使混合料路用效能滿足要求。
4. 3 採用迴圈水洗工藝，提高石料潔淨度，進一步提高混合料質量，消除粉塵汙染。
5 工藝流程及操作要點
5. 1 工藝流程
收集礫石一級破碎二級破碎水洗、篩分分級碎石質量檢測
配合比設計破碎礫石瀝青混合料生產、運輸現場攤鋪、碾壓
5. 2 操作要點
5. 2. 1 收集礫石
料源的選擇應滿足河道安全需要，宜結合河道整治工作，就地取材。經過初步採集、篩分，將粒徑60mm～500mm、含泥量小於1%的卵礫石收集成堆後備用。
5. 2. 2 一級破碎
用裝載機將礫石料餵入一級破碎機，破碎機出料口寬度調整在60mm，使出料粒徑均小於60mm，每顆礫石基本上都具備乙個以上破碎面，一級破碎後的石料經由傳送皮帶傳送至二級破碎裝置。
5. 2. 3 二級破碎
採用立軸式衝擊破碎機。通過離心力將石料沿水平方向噴射到破碎腔內的衝擊壁上，石子在立軸旋轉鎚頭與膛壁之間不斷地**、擊打，被衝擊破碎，形成多個破碎面。
為保證出料粒徑符合要求，通過調節鎚頭與膛壁間距來控制各種粒徑石料的規格。經過反覆調整與試驗，根據材料需求規格，鎚頭與裝置膛壁之間的距離設定為25mm。加工後石料粒徑範圍能夠達到0～30mm（其中0～20mm粒徑的石料佔90％～95％，20mm～30mm粒徑的石料佔5％～10％）。
5. 2. 4 水洗、篩分分級
石料破碎後由傳送皮帶傳送至振動篩進行水洗、篩分分級。
石料篩分採用多層振動篩進行破碎礫石篩分。振動篩分成a、b、c、d共四層，篩孔直徑分別為24mm、17mm、12mm、6.5mm，形成17mm～24mm、12mm～17mm、6.
5mm～12mm、0mm～6.5mm四檔粒徑規格的碎石。振篩的轉速一般控制在960轉/分鐘。
超過最大要求尺寸的粒料，通過返回皮帶進入二級破碎機再次被擊打破碎。
為確保材料的潔淨，在篩分過程中，通過振動篩頂部安裝的噴水花管，用高壓水流沖洗破碎石料。細集料經過篩網後，通過洗砂池清洗沉澱，除去雜質，再通過旋轉式取砂機和傳送皮帶傳送至堆料場。
5. 2. 5 碎石質量檢測
通過兩級破碎篩分水洗得到的破碎礫石，按《公路瀝青路面施工技術規範》（jtg f40—2004）中表4.8.2和表4.8.7的質量要求內容進行指標檢測。
5. 2. 6 配合比設計
配合比設計按《公路瀝青路面施工技術規範》（jtg f40—2004）的規定步驟進行三階段配合比設計。為使混合料路用效能滿足規範和設計要求，通過試驗，採用綜合抗剝落措施：在瀝青中摻加0.
4%抗剝落劑；上面層在混合料中摻加3%水泥代替3%的礦粉。配合比設計以浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗檢驗其水穩定性；以60℃車轍試驗動穩定度指標檢測其高溫穩定性能。因集料水洗後，細集料所含有的<0.
075mm顆粒極少，為滿足混合料的級配要求、提高穩定性，摻加的填料比例要比普通碎石瀝青混合料適當提高。
5. 2. 7 破碎礫石瀝青混合料的生產、運輸
配合比設計完成後，按照確定的標準配合比進行破碎礫石瀝青混合料的生產。生產採用間歇式拌和機，產量應滿足連續施工的要求，確保拌和均勻，溫度、級配、油石比滿足設計
和規範要求。混合料的運輸，採用大噸位自卸車，配備保溫、防雨苫布，裝載混合料前將車廂清理乾淨，塗刷均勻隔離液。
5. 2. 8 現場攤鋪、碾壓
破碎礫石瀝青混合料的攤鋪、碾壓工藝應按照《公路瀝青路面施工技術規範》（jtg f40—2004）要求進行。
6 材料與裝置
6. 1 材料
6. 1. 1 礫石料源：
河道上游沖刷搬運距離短，礫石粒徑大，採集、破碎困難，軟弱成分多，成分變異大；而下游則因沉積作用，礫石粒徑較小，不易形成要求的破碎面。因此，宜選擇河道中游地段，採集粒徑60mm～500mm以內、含泥量小於1%礫石作為原料。
6. 1. 2 瀝青：根據設計要求，採用符合《公路瀝青路面施工技術規範》（jtg f40—2004）要求的瀝青。
6. 1. 3 填料：採用礦粉、水泥兩種，各指標應符合規範要求。
6. 1. 4 抗剝落劑：
為提高石料與瀝青的粘附性，增強混合料抗水損害效能，採用綜合抗剝落措施，即在瀝青中摻加0.4%的抗剝落劑；在上面層混合料中，再摻加3%水泥代替3%的礦粉。
6. 2 裝置
6. 2. 1 一級破碎採用規格為pe-500×750（進料口尺寸）的顎式破碎機。
6. 2. 2 二級破碎採用立軸式衝擊破碎機，根據產出匹配，宜採用pl900規格以上裝置。
6. 2. 3 破碎後的礫石篩分分級裝置採用多層振動篩，具體的規格和分級數量可根據瀝青混合料型別需要調整。在振動篩進料端設定高壓水幫浦，在細集料出口設定沉澱池和洗砂機。
6. 2. 4 根據礫石分布位置、深度等情況，配備裝載機、挖掘機、自卸車等裝置。
6. 2. 5 拌合裝置：採用3000型間歇式拌合樓，配備雙路粉料提公升系統和計量倉，採用拌和機的新粉倉作為礦粉儲存罐，採用廢粉倉作為水泥儲存罐，獨立計量新增。
6. 2. 6 根據工程規模，現場配備攤鋪機、壓路機、水車、裝載機梁等必要施工裝置。
表6.2 主要裝置一覽表
7 質量控制
破碎礫石瀝青混合料施工質量控制執行《公路瀝青路面施工技術規範》jtg f40-2004以及《公路工程質量檢驗評定標準》jtg f80/1-2004的相關要求和設計要求。
7. 1 材料質量控制
7. 1. 1 破碎礫石粗集料破碎面的要求見表7. 1. 1。
表7.1.1 粗集料破碎面的控制要求
7. 1. 2 破碎礫石粗集料的技術指標要求與普通碎石要求相同，見表7. 1. 2。
表7.1.2 粗集料技術要求
7. 1. 3 破碎礫石細集料的技術要求見表7. 1. 3。
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