張修富

0 引言

在我國已建成的高速公路中，90%以上是以半剛性材料為基層，瀝青混凝土為面層的路面。半剛性基層具有較高的強度與承載力、良好的整體穩(wěn)定性和耐久性，為實現(xiàn)“強基薄面”的結(jié)構(gòu)提供了可靠保證。但是由于半剛性材料自身固有的特性，半剛性基層瀝青路面幾乎不可避免的會在使用過程中產(chǎn)生反射裂縫，進而影響瀝青路面的使用性能，降低瀝青路面的使用壽命。

瀝青穩(wěn)定碎石基層屬于柔性基層的范疇，具有較高的強度和優(yōu)良的耐疲勞特性，能夠有效減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，是長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中理想的結(jié)構(gòu)層。結(jié)合施工實踐，本文主要對瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層施工技術(shù)做了深入的探討。

1 原材料試驗

1.1 瀝青

本研究采用的級配為ATB-30，瀝青為重交AH-70號瀝青。按JTJ 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程進行各項常規(guī)指標測試，檢測結(jié)果表明，各項常規(guī)指標均滿足規(guī)范要求。

1.2 集料

粗集料采用石灰?guī)r，細集料為同樣巖性的石屑，礦粉為石灰?guī)r磨制而成，集料的各項性能指標均符合規(guī)范要求。

2 混合料組成設(shè)計

2.1 配合比

根據(jù)集料篩分結(jié)果最終確定礦料組成為:20 mm～40 mm碎石∶10 mm～20 mm碎石∶5 mm～10 mm 碎石∶3 mm～5 mm 碎石∶機制砂∶礦粉=31∶29∶16∶6∶15∶3。合成級配結(jié)果見表 1。

表1 瀝青穩(wěn)定碎石混合料礦料級配范圍 %

2.2 設(shè)計結(jié)果

通過試驗，確定了生產(chǎn)配合比:最佳油石比為3.3%，表觀密度為2.446 g/cm3，最大理論密度為 2.575 g/cm3，并通過了生產(chǎn)配合比驗證。

3 瀝青穩(wěn)定碎石施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 下承層準備

在鋪筑穩(wěn)定碎石基層前，要檢查下封層的完整性及其與下承層表面的粘結(jié)性。對下封層表面浮動顆粒以及雜物要清掃干凈，灰塵應(yīng)提前沖洗，風吹干凈。

3.2 拌和

1)瀝青與集料的加熱及拌和溫度如表2所示;2)拌和后混合料必須均勻一致，無花白料、無結(jié)團成塊或嚴重的離析現(xiàn)象;3)混合料的拌和時間應(yīng)以拌和均勻、所有集料顆粒全部裹覆瀝青為基準，并經(jīng)試拌確定。

表2 瀝青與集料的加熱及混合料拌和溫度 ℃

3.3 運輸

1)采用15 t以上的自卸式裝料車，以“品”字形分三次裝料，以減少混合料離析。裝好后加蓋不透水彩條布加棉被，混合料裝車前，車周壁噴灑一層油水混合物(油∶水=1∶3)，并將余液清掃干凈;2)為保證施工的連續(xù)性，運輸汽車的運輸能力應(yīng)比拌和能力及攤鋪能力有所富余，開始攤鋪時排在施工現(xiàn)場等候卸料的運輸車不少于4輛，施工中攤鋪前方安排3輛～5輛運輸車等候卸料。

3.4 攤鋪

1)攤鋪溫度一般控制在150℃～165℃之間;2)運料車將瀝青混合料倒在轉(zhuǎn)運車內(nèi)并充分拌和后再輸入攤鋪機的受料斗。選用2臺ABG525型攤鋪機雙機聯(lián)鋪，兩機間隔應(yīng)小于10 m;3)混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，攤鋪速度一般在1 m/min～2 m/min;4)對于9 cm厚的ATB-30基層，其松鋪系數(shù)一般為1.2～1.3。攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式;5)瀝青混合料攤鋪過程中隨時檢查其寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，對不合格之處應(yīng)及時進行調(diào)整。

3.5 碾壓

1)選擇合理的壓路機組合，以達到最佳的壓實效果。一般選用2臺雙鋼輪壓路機初壓、復壓，2臺(或3臺)膠輪壓路機復壓，1臺(或2臺)雙鋼輪壓路機終壓。路面邊緣或邊角等大型壓路機碾壓不到的地方應(yīng)采用小型振動壓路機碾壓壓實;2)初壓、復壓、終壓各碾壓工序需按部就班，不得隨意停頓、掉頭，通過試驗確定碾壓段長度、合理碾壓遍數(shù)以及碾壓時間。通常碾壓段長度不超過60 m;3)壓路機應(yīng)緩慢均勻的進行碾壓;4)混合料的碾壓溫度應(yīng)符合表3要求，并應(yīng)根據(jù)混合料種類、壓路機、氣溫、層厚等情況經(jīng)試壓確定，盡可能在高溫下進行，嚴禁低溫碾壓;5)壓路機在碾壓過程中必須采取有效措施防止碾壓輪上粘有混合料，并保持碾壓輪的清潔;6)壓路機不得在未碾壓成型或未冷卻的路段上轉(zhuǎn)向、制動或停留;7)在沿著路緣石等壓路機壓不到的其他地方，應(yīng)采用振動夯板把混合料壓實。

表3 壓實機組合和碾壓溫度 ℃

3.6 接縫處理

1)縱向施工縫。采用兩臺攤鋪機成梯隊聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，應(yīng)在前部已攤鋪混合料部分留下10 cm～20 cm寬度暫不碾壓作為后高程基準面，并有5 cm～10 cm攤鋪層重疊，以熱接縫的形式在最后作跨接碾壓以消除縫跡，上下層縱縫應(yīng)錯開15 cm以上。

2)橫向接縫。由于橫向接縫為冷接縫，處理難度較大，但處理的好與壞將直接影響路面的平整度，為此應(yīng)采取以下措施:a.在已成型瀝青層的端部，先用直尺檢查，將平整度超過3 mm的部分切去，挖除干凈，并將切面上的污染物用水洗涮干凈，再涂以粘層瀝青，基本干后，攤鋪機再就位;b.在熨平板開始預熱前，量出接縫處瀝青層的實際厚度，根據(jù)松鋪系數(shù)算出松鋪厚度，熨平板應(yīng)預熱15 min～20 min，控制接縫處原路面溫度在65℃以上。開始鋪筑的速度要慢，一般為2 m/min;c.碾壓開始前，將原路面上的混合料清除干凈，接縫處保持線條順直，固定1臺振動壓路機處理接縫，路面中間部分采用橫向碾壓，兩側(cè)采用縱向碾壓。橫壓時鋼輪大部分壓在原路面上，逐漸移向新鋪路面，前后約5遍～6遍;縱壓時應(yīng)使壓路機的后輪超出接縫3 m～6 m。一般振壓2遍，靜壓2遍～3遍就能符合要求。

4 結(jié)語

瀝青穩(wěn)定碎石作為柔性基層應(yīng)用于高速公路的路面結(jié)構(gòu)，可減少路面基層反射裂縫的出現(xiàn)，延長路面使用壽命，全面提高瀝青路面的綜合路用性能。通過ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的應(yīng)用實踐，探索了瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的配合比設(shè)計及諸如攤鋪、碾壓等各項施工技術(shù)，為今后瀝青穩(wěn)定碎石基層的施工積累了經(jīng)驗。

[1] JTJ 052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[2] JTG E42-2005，公路工程集料試驗規(guī)程[S].

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[5] 陳 浩，朱 俊，廖曉鋒.混合式基層瀝青路面試驗路研究[J].山西建筑，2009，35(9):266-267.