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浅谈大粒径透水性沥青混合料(LSPM)摘要：我国自上世纪80年代末以来，公路建设得到了迅猛发展，取得了举世瞩目的成就。
在交通荷载、环境、路面结构和材料自身缺陷等因素的影响下，路面经常发生早期损坏，为解决此类问题，研发了大粒径透水性沥青混合料（Large Stone Porous asphalt Mixture，简称LSPM），很好的解决了路面早期破坏问题。
关键词：公路路面大粒径透水性沥青混合料LSPM1 背景1.1公路现状我国自上世纪80年代末以来，公路建设得到了迅猛发展，取得了举世瞩目的成就。
根据交通运输部最新公布的数据，到2010年底，全国已建成通车的公路总里程达到398.4万公里，其中高速公路通车里程已达7.4万公里、农村公路（县、乡、村）通车里程达到345万公里，我国高速公路大部分为半刚性基层，高速公路路面设计年限为15年，但调查结果表明：部分高速公路在通车2～5年间就出现大面积的损坏。
半刚性基层沥青路面典型路面结构1.2沥青路面早期损坏的原因分析路面损坏的原因是多方面的，有设计、施工、材料、超载车辆等，更主要的原因是路面结构层本身存在的设计缺陷引起的，比如发射裂缝、水损坏等。
半刚性基层材料易出现干缩开裂和温度开裂，引起沥青面层的反射裂缝，同时由于半刚性基层的致密性，无法排除沥青面层中渗入的水分，在水分和荷载的作用下，易造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损。
研究表明：随着行车速度的增加，路面表面的动水压力随之增加，如果沥青面层中的水分无法排除，则渗入半刚性基层顶面的水在动水压力作用下，基层会受到严重的冲刷，使基层出现水损坏，从而使沥青路面面层出现发射裂缝。
采用LSPM新型路面结构很好的解决了上述路面损坏问题。
[1]2 LSPM材料组成2.1 粗集料LSPM用粗集料指轧制的坚硬岩石，应洁净、干燥、表面粗糙，质量应符合下表规定。
当单一规格集料的质量指标达不到表中要求，而按照沥青混合料中各种规格粗集料的比例计算的质量指标符合要求时，工程上允许使用。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层摘要：随着城市交通量的不断增加，沥青路面的早期破坏也越来越严重，为解决路面的抗车辙能力和排水功能，这里简单介绍大粒径透水性沥青混合料在这些方面的优势，通过设计LSPM-30配合比，逐步认识其特点及优点，并将在未来的城市道路中加以应用。
关键词：大粒径沥青混合料基层目前济南市改建、新建城市道路基层主要结构形式是以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层，其整体强度高、板体性好，使沥青路面具有较高的承载能力，而且材料容易获得，技术成熟，经济性好，对提高道路的整体水平起到重要作用。
但经过一段时间的使用后，会出现不同程度的损害，必须进行改造，以恢复路面的使用功能，可也不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷，使铺筑的路面重新面临早期损害的可能。
由于半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免，材料的致密性无法排出沥青层和反射裂缝中深入的水分，水分的积存造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。
经过大量研究证明，采用大粒径透水性沥青混合料能够有效地防止发射裂缝的发生，并且能够排出路面结构内部的水分。
另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力，可以直接用于旧路补强或新建路的结构层中，缩短道路的封闭交通时间，且很好地解决城市公交车道的车辙问题。
大粒径透水性沥青混合料对于我们而言是个全新的路面材料，从设计理念、级配组成、质量标准到人员水平、设备都有别于普通沥青混合料，为此我们专门邀请了一些专家为我们做技术指导，并搜集了相关资料，认真仔细地研究学习，并通过实验室试验数据分析总结，略有所悟。
1 前期工作结合城市道路急需解决的路面问题，通过学习山东省交通厅公路局发布的《大粒径透水性沥青混合料（LSPM）柔性基层设计与施工指南》，我们确定了以下几个设计目标：（1）能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，提高沥青路面的高温稳定性（2）有良好的排水功能，及时排出结构内部的水分（3）有较大的粒径和较大的空隙，有效地减少反射裂缝（4）提高工程施工速度，减少设备投入，降低工程造价（5）选择LSPM-30为研究对象，可以更好的利用当地原材料进行生产。
透水沥青混合料配合比设计摘要：本文详细介绍了透水沥青混合料的材料组成设计方法和设计步骤。
该方法以空隙率为主要控制指标，建议采用20％为空隙率目标值。
最佳沥青用量的确定根据沥青膜、析漏结果、飞散结果综合确定。
材料的路用性能考虑高温抗变性、抗水稳定和抗长期老化能力。
根据研究成果，配合比设计成型马氏试件时，击实次数宜提高至每面65次。
关键词：透水沥青混合料，配合比设计1前言透水沥青路面是由国外引进的一种新型的沥青路面，其混合料采用断级配设计，孔隙率高达18-25%。
使水通过大孔隙透水面层渗透到达不渗水的下卧层表面，然后从侧向排到路面的边缘，并流入路边边沟。
借助纤维等改良添加物，加筋强化骨料与沥青的结合力，腾出的孔隙则成为透水的路径。
这种路面具有降噪、排水、抗滑、防水漂等优点，这种新型沥青路面在国内还没有大规模地推广应用开，但是很多研究机构及其院校根据我国国情和这种路面的混合料、路用性能等方面展开了研究。
透水沥青混合料的配合比设计是铺筑这种沥青路面成功与否的关键一步，为此我们在课题研发基础上，总结了这套配合比设计方法。
2适用范围透水沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行，并以空隙率作为配合比设计主要指标。
本法适用于以普通改性沥青或者高粘度改性沥青为胶结料的透水沥青混合料配合比设计。
其所含集料最大粒径等于或小于25㎜。
本法适用于试验室内配合比设计及现场施工质量控制。
3透水沥青路面结构在不具透水性的底层上铺设多孔隙、透水性面层，使落于面层上的水渗入层内而在不透水的底层上发挥排水功能，迅速往两侧路边边沟排水，如图1所示标准结构。
图1 透水性路面结构透水路面结构为确保发挥排水机能，其排水处理方式可参考如图2的基本型式：A. L型沟防水粘结层C. L型沟带透水平石结构D. 中央分隔带4设计原理透水沥青混合料不同于传统密级配沥青混合料，由于透水沥青混合料中粗集料占有相当高的比例，为一种空隙率大的沥青混合物，单以马歇尔配合比设计法确定沥青用量不合实际。
大粒径透水性沥青混合料（LSPM-30）柔性基层施工方法
（LSPM）能够有效的防止反射裂缝的发生，并且能够排出路面结构层内部的水分，避免水分对下承层或沥青面层的破坏。
5.4柔性基层质量检查：厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、偏位。
关键词：大粒径透水性沥青混合料，柔性基层，实施性施工方法
0.前言
目前我国的高等级公路基本以石灰稳定类和水泥稳定类的半刚性基层沥青路面的路面结构形式为主。
但是半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免；其次由于半刚性基层的致密性，无法排除沥青面层及本身裂缝中渗入的水分，而水分的积存会造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损坏。
采用大粒径透水性沥青混合料（LSPM）能够有效的防止反射裂缝的发生，并且能够排出路面结构层内部的水分，避免水分对下承层或沥青面层的破坏；另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力，可以直接用于旧路补强或新路改建的结构层中。
我省交通厅与东南大学在20012002年在G204线烟台境铺筑了3.5公里试验段后，于2006年在G105线德州段铺筑了10.684公里试验段，均取得了很好的效果。
从2007年开始在全省的新建高速公路中推广。
我公司从2007年开始在济青南线、荣乌高速新河至辛庄子段顺利施工，2008年又在G205线黄河大桥至柳桥转盘路面加宽改建工程中施工了8.4公里。
本文即根据G205线施工方法的基础上，同时借鉴济青南线及。
大粒径透水性沥青混合料施工技术要点大粒径透水沥青混合料（LSPM）作为柔性基层在高速公路中得到越来越广泛的应用。
其主要起到排除层间水、吸收应力及减少反射裂缝的作用。
本文主要从施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面进行分析说明LSPM沥青混合料的施工技术要点，以便于保证其施工质量。
标签：LSPM;技术;拌和;摊铺;压实随着高速公路行业的快速发展，各种新型混合料的应用越来越广泛，近年来LSPM混合料已被大家所熟知和认可。
目前大粒径透水性沥青混合料的施工工艺已比较成熟，为保证LSPM混合料施工质量，应做好各环节的技术控制，主要包括施工准备、测量挂线、拌和、运输、摊铺、压实等方面。
1、施工准备1.1人员组织相关管理人员、技术人员和足够的施工作业人员进行施工，提前做好交底工作，做到人员分工明确，满足施工要求。
1.2机械、设备配足工程需要的摊铺机、压路机、洒布车、运输车等机械设备，并提前做好了机械设备的检修、标定工作，确保机械设备以良好的状况投入施工。
1.3材料每批到场材料都进行检测，严格把关。
石料注意压碎值、含泥量、针片状含量、细集料砂当量等重点指标的控制。
1.4配合比提前进行目标配比、生产配比设计，集料级配及沥青用量应符合设计及规范要求。
2、测量挂线2.1准备下承层提前进行下承层的检查验收，确保验收路段各技术指标满足设计及规范要求。
2.2测量放样恢复中桩和边桩，放出摊铺边线，进行高程测量，确保高程、宽度等指标满足要求。
2.3挂线根据高程及松铺厚度挂设钢丝线，拉力不小于800N，直线段每10m设置一个桩、曲线段每5m设置一个桩，保持线型平顺。
3、拌和沥青混合料宜采用间歇式拌和机拌制，冷料仓的数量能满足集料种类的需要。
沥青密闭储存，在沥青拌和站料场设有砖砌隔墙，各种矿料分别堆放。
拌和机能分口、分级上料，计量准确，拌和均匀，自动调控自动记录。
沥青采用导热油加热，沥青混合料的施工温度（℃）控制见下表1：沥青混合料拌和设专人量测出厂温度，温度符合要求方予出厂。
大粒径透水性沥青混合料实践应用王冬梅1，郭旭升2，张建春2(1．山东黄河信息中心，山东济南250013；2．山东黄河工程集团有限公司，山东济南250013)摘要：根据从事工程建设的实践，主要介绍了大粒径透水性沥青混合料的性能和对材料的要求，还介绍了混合料作为柔性基层进行施工时的施工工艺，以及在施工中常见的质量通病的解决方法。
关键词：大粒径；沥青混合料；施工工艺；质量控制中图分类号：U416．04文献标识码：B 1概述上世纪八十年代初，美国中西部的一些州对应用了近30年而运营良好的一些典型路面进行了专门调查，发现许多成功的路面其基层多采用较大粒径的单粒径嵌挤型混合料，随后逐渐形成了开级配大粒径透水性沥青混合料(L a r ge S t one Por ous A s phal t M i xes，以下简称L SPM)，并逐渐引入我国。
近年来，L SPM在我国的公路建设中得到广泛应用。
2LS PM的性能2．1高温稳定性评价LSPM高温稳定性的试验通常采用动稳定度试验，即车辙试验。
该试验是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1nl l n变形的行走次数即动稳定度表示。
车辙试验最大优点是模拟了沥青路面上车轮行驶的实际情况。
由于L SPM粒径较大，一般情况下最大粒径可达40r a m，因此传统的5cm车辙试件厚度不太适用。
对于L SPM应有最小压实厚度，当车辙试件小于该厚度时，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为最大粒径的3一倍的原则，通过大量的试验验证，表明对LSPM 车辙试验采用8e m厚度，试验温度采用现行规范中的60℃，可最大程度地满足实践要求。
2．2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收稿日期：2008—04—03作者简介：王冬梅(19r76一)，女，山东德州人，助理工程师。
大粒径透水性沥青混合料介绍及材料设计概述大粒径透水性沥青混合料（LARGE STONE POROUS ASPHALT MIXES）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，大粒径透水性沥青混合料通常用作路面结构中的基层。
这种大粒径透水性沥青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对大粒径透水性沥青混合料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。
大粒径透水性沥青混合料的设计采用了新的理念，从级配设计角度考虑，大粒径透水性沥青混合料(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合料。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM)设计为半开级配或者开级配。
由于大粒径透水性沥青混合料(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（ATPB）基层，也不同于密级配大粒径沥青混合料（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。
密级配大粒径沥青混合料（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。
大粒径透水性沥青混合料级配经过严格设计，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。
研究和应用表明大粒径透水性沥青混合料具有以下优点：（1）级配良好的大粒径透水性沥青混合料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）大粒径透水性沥青混合料有着良好的排水功能，可以兼有路面排水层的功能。
（3）由于大粒径透水性沥青混合料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。
《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中规定：新建沥青路面的基层按结构组合设计要求，可以选用柔性基层、半刚性基层、刚性基层与混合式基层。
其中混合式基层是指上部使用柔性基层，下部使用半刚性基层的结构。
这样就改变了我国高等级公路沥青路面长期以来的结构单一局面，即千篇一律的使用半刚性基层沥青路面。
而且，今年交通部印发了《关于防治高速公路沥青路面早期破坏的指导意见》（交公路发[2005]523号），文件中提到：柔性基层使许多发达国家常用的路面结构形式，鼓励各地加强柔性基层试验研究，在试验路段铺筑成功的基础上加以推广。
柔性基层在国内已经开始研究并铺筑了多条试验路，取得了很好的效果，一般情况下采用柔性基层路面结构厚度应当增大，当采用沥青稳定类作为柔性基层时其造价较高。
材料设计材料要求对沥青混合料的性能起着决定性作用的几个集料指标包括“认同特性”和“资源特性”。
“认同特性”是：粗细集料的棱角性、扁平细长颗粒含量、粘土含量。
“资源特性”是指韧度（洛杉矶磨耗）、安定性、有害质含量。
所有的矿料必须无塑性，沥青混合料中的粘土颗粒成分可以引起沥青混合料的体积膨胀，在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象。
1、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。
对大粒径沥青混合料其粗集料颗粒性状良好。
细长及扁平颗粒含量不应超过15%，集料压碎值应不大于20%，粗集料与沥青应有良好的粘结力，根据目前高速公路水损害出现的频率较高，要求粗集料与沥青的粘结力为5级，小于5级时应当采取抗剥落措施，以保证混合料达到水稳定性指标要求，未列出指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）及《大粒径透水性沥青混合料应用技术规程》（DB 37/T 1161-2009）中对热拌沥青混合料集料的要求。
2、细集料包括人工砂、石屑和天然砂。
采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于2.36mm的部分具有较好的角砾性，可以作为人工砂使用，大粒径沥青混合料所用细集料宜使用机制砂。
细集料棱角性(间隙率法)必须大于42%，砂当量值不小于65%。
3、由于大粒径沥青混合料为透水混合料，为了提高沥青混合料的抗水损害能力，填充料需采用消石灰粉或生石灰粉，石灰粉应干燥、洁净。
能自由地从料仓流出，其料技术要求可根据当地情况而定，至少应满足III级要求。
4、为了保证大粒径透水性沥青混合料的耐久性，混合料需要比较厚的沥青膜，但同时必须防止混合料的析漏，因此应当采用粘度较高的沥青胶结料。
根据课题研究混合料可以采用MAC-70#改性沥青或SBS改性沥青，青龙高速公路决定同意采用MAC-70#改性沥青，其应满足下表的相关要求。
表 1 MAC-70#改性沥青的技术要求注：表中常规指标现场做，其他指标可根据监理而定，动力粘度只有在有条件时才要求测定，用毛细管法测定；老化试验采用旋转薄膜烘箱试验（RTFOT）为准，允许采用薄膜加热试验（TFOT）代替，但必须在报告中注明，且不得作为仲裁结果。
级配设计大粒径透水性沥青混合料作为基层要承受车辆荷载，另外还兼有排水功能，因此设计的混合料要形成骨架结构、空隙率要在15%左右。
大粒径透水性沥青混合料没有固定级配曲线，其级配与原材料的性能有关，不同的原材料其级配曲线是不一样的。
结合山东省的研究成果，推荐的级配范围如下：表 2 大粒径沥青混合料推荐级配在通常情况下普通石灰岩集料可以采用上表中提供的级配范围，当集料性质发生较大变化时需要对级配进行设计，设计方法可以采用NCHRP Report 386提供的方法或者采用粗骨料骨架嵌挤方法。
一般情况下，采用程序进行级配计算，程序计算出的各种集料用量比例不一定完全适合，需要人工进行相应的调整。
成型方法我国多年以来一直采用标准马歇尔试验进行沥青混合料的设计和研究，由于大粒径透水性沥青混合料最大公称粒径较大（通常>26.5mm），现行沥青混合料试验规程对于大于26.5mm的粗粒式沥青混合料，可以采用替代法。
由于采用小粒径石料代替大粒径石料的方法会改变原有的级配规律，造成试验的系统误差。
根据目前国内外对成型方法的研究基础，可以采用的方法有大型马歇尔法、振动成型法和旋转压实仪体积法设计等，但是到目前为止都尚无完善的设计体系。
马歇尔方法在我国应用比较普遍，也比较容易接受，但是由于大沥青沥青混合料粗骨料相对更多、骨架结构形成较好，如果采用大型马歇尔法则必定会造成大量石料被击碎，从而影响了试验的准确性，另外也不如旋转压实仪能够更好的模拟现场压实情况。
根据课题研究成型方法要根据现有条件可以采用大马歇尔法与旋转压实仪法。
击实次数112次可作为大型马歇尔击实成型的标准击实次数。
表 3 大马歇尔与标准马歇尔击实参数表对Superpave旋转压实仪法成型，根据交通量的要求，按重交通量要求选取初始压实次数为8次，压实轴向荷载仍采用为600KPa，对重载交通采用100次作为设计压实次数。
体积指标测定体积指标主要是指密度的测定与空隙率的计算，密度的测定采用实测法和计算法，实测法为二次封蜡法，首先采用橡皮泥将试件表面大空隙填平，然后称重，将橡皮泥填充的体积作为试件的体积，然后进行封蜡测定水中重，通过计算就可以测定试件的密度；计算法为直接采用游标卡尺测量试件的直径和高度计算试件的体积，然后根据试件的重量可以直接计算试件的密度。
两种方法都存在一定的缺陷，计算法比较简单直接，但是由于试件表面侧面都并不是十分规则，而且由于粗集料含量大边角容易破损，直接造成计算体积的不准确，误差较大；实测法相对来讲误差较小，但也存在一定的人为误差，特别是在封橡皮泥时不同的人对表面空隙掌握的尺度不一样，另外测定起来也比较麻烦，所以在测定时最好为同一人。
目前国际上对于空隙率较大混合料密度测定比较先进的方法是CoreLok法，Corelok是美国InstroTek测量仪器设备公司生产的一种专门用于测量沥青混合料及其砂石原材料密度的自动真空封装设备，是目前沥青及沥青混合料密度测试最先进的测试仪器，被美国NCAT（美国国家沥青中心）指定为专用密度测试设备，在美国已经得到广泛应用。
Corelok密度检测完全满足ASTM D6752及ASTM D6857规范要求。
与其他沥青混合料密度测试设备比较，其特点为：对试样形状无要求、多功能、全自动、快速、准确及再现性好等。
Corelok能准确测试大空隙率沥青混合料的密度，如OGFC、大粒径透水性沥青混合料、透水性路面沥青混合料等，是传统的测试方法无法匹及的。
根据对三种密度测试方法的对比研究可得到一些结论：三种密度中二次封蜡法密度最大，计算法密度最小，CoreLok法居中；CoreLok 法密度变化较为平缓，而计算法与二次封蜡法密度变化较大，从另一方面反映了这两种方法误差较大，受人为因素的影响较大，相对而言CoreLok法较为准确；这三种方法的变化较大并没有一定的相关性，当然由于试件较少还不能完全认定。
综合分析在设计时采用CoreLok 法密度较为合适，但是受仪器的限制目前国内还比较少，因此在施工现场宜采用计算法或二次封蜡法，在设计时应对比CoreLok法找出其关系。
密度的测定还包括最大理论密度的测试，最大相对密度可以采用真空实测法和计算法，按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定，对于普通沥青混合料可以采用实测法，对于改性沥青混合料由于比较难以分散应采用计算法。
