双层摊铺工艺中，上下层材料配比的科学性直接影响路面结构的稳定性、耐久性及施工效率。由于上下层承担的功能不同，其材料配比需满足各自的性能需求，同时兼顾层间协同作用，因此存在明确的特殊要求。以下从功能定位、材料特性、配比原则及典型场景等方面展开分析：

一、上下层功能差异决定配比核心目标

双层摊铺通常应用于沥青路面或水泥稳定碎石基层施工，上下层的功能定位存在显著差异，这是配比设计的根本依据：

下层（承重层）：主要承担结构承重、分散荷载的作用，需具备高强度、高刚度和良好的抗变形能力。因此，下层材料需侧重骨架密实结构，通过合理的级配设计确保颗粒间的嵌挤作用，减少车辆荷载反复作用下的变形（如车辙）。

上层（功能层）：直接与车辆和环境接触，需满足抗滑、耐磨、抗老化、低温抗裂等性能。其材料配比需侧重表面功能，如通过调整沥青用量或添加改性剂提升低温韧性，通过优化集料级配保证表面构造深度。

这种功能差异导致上下层材料在集料级配、结合料类型及用量、添加剂比例等方面必须针对性设计，无法采用统一配比。

二、集料级配：上下层需形成 “梯度级配”

集料级配是材料配比的核心，双层摊铺要求上下层级配形成 “梯度差异”，以实现结构互补：

下层级配：通常采用粗集料占比更高的连续级配或间断级配。例如，沥青下面层常用 AC - 25、ATB - 30 等类型，粗集料（粒径≥4.75mm）占比可达 60% - 70%，通过粗颗粒的骨架作用提升结构强度。若为水泥稳定基层，下层集料大粒径可能达 31.5mm，以增强承载能力。

上层级配：以细集料为主，保证表面平整度和抗滑性。沥青上面层常用 AC - 13、SMA - 13 等类型，细集料（粒径≤2.36mm）占比通常超过 50%，同时需控制 0.075mm 以下矿粉的用量（一般不超过 10%），避免表面泛油影响抗滑性。

此外，上下层级配需避免 “断层”：若下层粗集料过多而上层细集料过细，可能导致层间嵌锁不足，引发推移或剥离。因此，规范要求上下层集料的关键筛孔（如 4.75mm）通过率需存在合理差值（通常控制在 15% - 25%），确保颗粒级配的连续性。

三、结合料类型及用量：针对性适配性能需求

结合料（沥青或水泥）的类型和用量是配比设计的另一关键，需根据上下层功能需求差异化选择：

结合料类型：下层若为沥青层，常采用 70 号 A 级道路石油沥青，其稠度较高，可增强高温稳定性；若需提升低温抗裂性，可添加橡胶或 SBS 改性剂，但用量需低于上层（避免成本浪费）。上层则多采用 SBS 改性沥青，其针入度小、软化点高，能同时满足高温抗车辙和低温抗裂需求。水泥稳定基层中，下层水泥用量通常略高（3% - 5%）以提升强度，上层可适当降低（2% - 4%）以减少收缩裂缝。

结合料用量：沥青用量方面，下层因粗集料多、比表面积小，沥青用量通常为 4.0% - 4.5%（油石比）；上层细集料多、比表面积大，沥青用量需提高至 4.5% - 5.5%，但需通过马歇尔试验控制用量，避免过多导致泛油，过少影响黏结性。水泥用量方面，基层下层需通过无侧限抗压强度试验确定，通常比上层高 0.5% - 1.0%，以平衡强度与收缩性。

四、添加剂比例：按需优化功能性

为进一步提升性能，上下层材料常需添加添加剂，其配比需根据功能需求精准控制：

下层：若用于高温地区，可添加抗车辙剂（如 PE、PP 纤维），掺量通常为集料质量的 0.3% - 0.5%，通过增强集料间的黏结力提升抗变形能力；若基层为水泥稳定材料，可添加粉煤灰（取代 10% - 20% 水泥），减少水化热引起的收缩裂缝。

上层：需重点优化抗滑和抗老化性能，可添加玄武岩纤维（掺量 0.3% - 0.6%）提升沥青膜韧性，或添加抗剥落剂（如胺类化合物，掺量 0.2% - 0.5%）增强集料与沥青的黏附性（尤其在潮湿地区）。此外，彩色路面上层可能添加颜料（如氧化铁红，掺量 3% - 5%），需控制用量以避免影响结合料性能。

五、层间协同：配比设计需兼顾界面黏结

双层摊铺的上下层并非独立存在，配比设计需确保层间黏结强度，避免出现分层现象：

级配兼容性：下层表面的粗集料需适度外露（通常通过减少沥青用量或增加粗集料比例实现），形成 “嵌锁齿”，与上层细集料形成机械咬合。例如，沥青下面层可采用 “半开级配”，预留 5% - 8% 的空隙率，便于上层沥青渗透形成 “过渡层”。

黏结材料匹配：若上下层采用不同类型结合料（如下层水泥稳定碎石、上层沥青），需在界面喷洒透层油（如乳化沥青，用量 0.7 - 1.5L/m²），其浓度需与下层孔隙率匹配 —— 下层孔隙率高时，透层油需更稀（浓度 50% - 60%），避免渗透过深导致下层强度降低。

六、特殊场景下的配比调整要求

在复杂环境或特殊工程中，上下层材料配比需进一步针对性优化：

重载交通路段：下层需提高粗集料占比（粗集料≥70%），并增加沥青用量至 4.5% - 5.0%，同时采用硬质沥青（如 50 号沥青）提升抗车辙能力；上层则需控制细集料用量，增加玄武岩等耐磨集料比例（占集料总量的 30% - 40%）。

寒冷地区：上层需降低沥青针入度（如采用 SBS 改性沥青，针入度≤60mm），并提高油石比至 5.0% - 5.5%，增强低温抗裂性；下层可适当减少细集料，避免冬季冻融循环导致的结构松散。

多雨地区：上层需采用开级配或间断级配（如 OGFC - 13），空隙率控制在 18% - 25%，通过排水功能减少水损害；下层则需采用密级配（空隙率≤4%），防止雨水渗透至基层。

七、配比设计的验证与控制

为确保配比合理性，需通过室内试验和现场检测双重验证：

室内试验：下层需检测抗压强度、动态稳定度（车辙试验）、间接拉伸模量等指标；上层需检测抗滑性能（摆值、构造深度）、低温弯曲应变、渗水系数等。例如，沥青上面层的构造深度需≥0.5mm（高速公路），动态稳定度需≥3000 次 /mm。

现场控制：施工中需实时监测上下层材料的油石比、水泥剂量、级配偏差（允许波动范围≤5%），避免因配比波动导致性能下降。例如，若上层沥青用量超出设计值 1%，可能导致表面泛油；若下层粗集料占比不足，可能引发早期车辙。

总结

双层摊铺的上下层材料配比并非简单的 “厚度分配”，而是基于功能定位的系统性设计：下层需强化承载能力，侧重粗集料嵌挤和高强度结合料；上层需优化表面功能，侧重细集料级配和改性结合料；同时需通过级配梯度、黏结协同等设计确保层间整体性。在实际应用中，还需结合交通荷载、气候环境等因素动态调整，并通过严格的试验检测控制配比精度，实现路面结构的长效稳定。