唐祥春

(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司)

ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石基層在高速公路大修工程中的應(yīng)用

唐祥春

(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司)

概述了ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石的特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了深汕高速公路西段大修工程ATB-25配合比設(shè)計(jì)、施工工藝及控制要點(diǎn)，闡述了該結(jié)構(gòu)層次在高速公路大修工程的良好前景，對(duì)類似工程有借鑒意義。

ATB-25;基層;高速公路;應(yīng)用

0 引言

當(dāng)前，對(duì)于大修、改造高速公路通常的處理手段就是在原路面上增設(shè)加鋪瀝青層以改善路面的使用性能。如何延緩和有效防止原水泥混凝土路面或?yàn)r青加鋪層的反射裂縫，成為當(dāng)前公路行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題之一。采用ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石基層加鋪在原瀝青路面上，有效解決半剛性基層帶來(lái)的反射裂縫及排水問(wèn)題，深汕高速公路西段通過(guò)試驗(yàn)路成功總結(jié)ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石基層的施工工藝，結(jié)果表明:ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層用于高速公路改造，能夠有效滿足道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及高溫穩(wěn)定性要求，同時(shí)起到路面結(jié)構(gòu)排水的作用，有效地延緩、防止反射裂縫的產(chǎn)生，顯著改善原路面彎沉，同時(shí)有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。

1 ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)層特點(diǎn)

ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石層公稱最大粒徑通常等于26.5 mm，公稱最大粒徑的不同是它與瀝青混凝土的主要區(qū)別。瀝青路面的抗車轍能力、耐久性等技術(shù)指標(biāo)往往由于路面反射裂縫等存在而降低，而傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定碎石基層屬于半剛性基層，不可避免的存在較為普遍的反射裂縫。為有效規(guī)避、防止類似情況發(fā)生，ATB瀝青穩(wěn)定碎石作為過(guò)渡性結(jié)構(gòu)設(shè)置在基層和面層之間，可以有效減少、延緩基層反射裂縫的產(chǎn)生，使得路面的抗車轍能力、耐久性得到提高。ATB瀝青穩(wěn)定碎石下面層設(shè)計(jì)空隙率為3% ～6%，其層厚較普通瀝青層厚，不僅擁有較好的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)、較好的防水性能，而且低溫抗裂、高溫穩(wěn)定性也得到提高。深汕高速公路西段大修下面層采用ATB-25，試驗(yàn)段分為銑刨4 cm瀝青面層后進(jìn)行ATB-25加鋪及直接在原面層上加鋪ATB-25兩種類型，進(jìn)行相關(guān)對(duì)比分析。

2 ATB-25配合比設(shè)計(jì)

按照《公路工程瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的要求結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，在試配時(shí)估計(jì)最佳油石比為3.6%。并以此為中值按0.3%的間隔取五個(gè)油石比(3.0%、3.3%、3.6%、3.9%、4.2%)。

圖1 ATB-25型生產(chǎn)礦料合成級(jí)配曲線圖

成型五組馬歇爾試件進(jìn)行檢測(cè)。瀝青混合料最大理論密度用真空法實(shí)測(cè)。經(jīng)對(duì)相關(guān)指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況選定最佳油石比為3.9%。采用3.9%油石比制備馬歇爾試件測(cè)定其殘留穩(wěn)定度為94.1%，凍融劈裂抗拉強(qiáng)度為87.7%，瀝青混合料的粉膠比為1.39，瀝青膜有效厚度為8.48 μm，成型車轍試件進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)，其結(jié)果符合規(guī)范要求。

3 施工工藝及控制措施

3.1 拌和

ATB-25瀝青混合料生產(chǎn)工藝基本砼普通瀝青混凝土，需要單獨(dú)計(jì)量加入的是水泥與礦粉填料。采用2臺(tái)美國(guó)ASTEC-4000(320 t/h)瀝青拌和樓拌和，拌和時(shí)嚴(yán)格按批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比上料。(1)每盤料拌和量確定:使旋轉(zhuǎn)漿葉片達(dá)到的區(qū)域內(nèi)裝滿材料為宜;(2)拌和時(shí)間:通過(guò)試拌確定先干拌礦料，最少5 s以上，加瀝青后濕拌時(shí)間控制在40 s，能夠保證混合料拌和均勻，保證瀝青均勻裹覆集料。(3)拌和溫度的控制:瀝青加熱溫度為155～165℃，礦料加熱溫度為165～180℃，瀝青混合料出廠時(shí)的溫度宜為145～165℃，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及運(yùn)輸距離適時(shí)調(diào)整拌和溫度，以保證攤鋪、碾壓溫度能滿足規(guī)范要求。

瀝青混合料出廠要加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn):看混合料拌有“花白料”離析和團(tuán)塊現(xiàn)象，以了解混合料拌和是否均勻，拌和時(shí)間是否充足;看混合料冒出煙氣的顏色，以了解瀝青及礦料加熱溫度是否適中;看混合料的色澤及堆積狀態(tài)，以初步了解瀝青含量是否接近最佳。逐車做好溫度檢測(cè)記錄。從拌和樓取樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)、抽提試驗(yàn)，檢測(cè)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及油石比和礦料級(jí)配是否符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。裝料時(shí)安排專人進(jìn)行指揮，分別對(duì)車廂的后、中、前三個(gè)部位予以裝料，可以有效防止料的離析。瀝青混合料運(yùn)料車采用帆布覆蓋，可以起到遮雨、保溫的效果。

3.2 攤鋪

施工中采用兩臺(tái)ABG423攤鋪機(jī)以梯隊(duì)形式聯(lián)合作業(yè)，相距10 m左右，實(shí)現(xiàn)全幅一次性攤鋪，攤鋪混合料時(shí)，攤鋪機(jī)的前進(jìn)速度與供料速度協(xié)調(diào)，不準(zhǔn)隨意變換速度，以確保間斷的攤鋪。攤鋪機(jī)的螺旋送料器要埋入混合料2/3以上，可以有效的避免全斷面發(fā)生離析的現(xiàn)象和減緩攤鋪溫度的降低速度，為瀝青混合料的高溫下碾壓密實(shí)提供有利的條件。

攤鋪機(jī)就位并調(diào)整好熨平板的高度，加熱熨平板至125℃左右，送料器開(kāi)始不停勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證整個(gè)攤鋪寬度都有足夠的混合料后，攤鋪機(jī)開(kāi)始緩慢前進(jìn)攤鋪。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)盡可能連續(xù)均衡地進(jìn)行，無(wú)特殊情況不得中斷或暫停攤鋪，也不應(yīng)隨意變換攤鋪速度。根據(jù)拌和樓的生產(chǎn)能力、攤鋪寬度和運(yùn)輸能力等參數(shù)，確定攤鋪速度控制在2～4 m/min，以保證連續(xù)攤鋪。

攤鋪過(guò)程中，特別是起步階段，應(yīng)及時(shí)檢查鋪筑層的厚度、縱向標(biāo)高、寬度、縱向熱接縫等項(xiàng)目，檢查表面有無(wú)劃痕、離析等問(wèn)題，若有則及時(shí)找出原因進(jìn)行調(diào)整。施工中不得人工反復(fù)修整，除非局部缺料、明顯不平整、有離析拖痕等情況下，允許人工修補(bǔ)，并用竹耙刮平，不要往返刮，應(yīng)沿一個(gè)方向，把表面粗料刮出路外，達(dá)到表面平整。

3.3 碾壓

ATB-25基層施工質(zhì)量控制關(guān)鍵指標(biāo)是壓實(shí)度，混合料碾壓采用初壓、復(fù)壓、終壓的方式進(jìn)行。深汕高速大修采用2臺(tái)DYNAPAC(CC622)和2臺(tái)26 t膠輪壓路機(jī)組合碾壓，初壓是壓實(shí)的基礎(chǔ)，緊跟在攤鋪機(jī)后碾壓，目的是整平和穩(wěn)定混合料，為復(fù)壓創(chuàng)造有利條件。復(fù)壓采用振動(dòng)壓路機(jī)與重型輪胎壓路機(jī)聯(lián)合碾壓的組成方式，終壓應(yīng)緊接在復(fù)壓后，采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，碾壓速度控制在3.0～6.0 km/h，碾壓2遍，達(dá)到無(wú)輪跡，終壓溫度不行低于100℃/h;碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變，壓路機(jī)的起步應(yīng)緩慢、平穩(wěn)，停止應(yīng)減速、停振，不得在新鋪混合料上調(diào)頭、轉(zhuǎn)向或急剎車，以減少或避免出現(xiàn)熱裂紋和推移、擁包現(xiàn)象。碾壓過(guò)程中，每階段的碾壓溫度的控制最為關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)采用較大的振頻和振幅進(jìn)行碾壓，按規(guī)范要求對(duì)碾壓區(qū)進(jìn)行標(biāo)示防止漏壓，采用對(duì)膠輪涂刷植物油可防止粘輪現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)碾壓成型路段的保護(hù)工作。

4 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及相關(guān)分析

施工中進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，對(duì)混合料空隙率、礦料間隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值、路面壓實(shí)度、空隙率、厚度、平整度等指標(biāo)均能滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，路面彎沉改善幅度較大，效果顯著。

表1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)語(yǔ)

ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石基層本身的材料特性決定了其擁有較好的柔性和變形能力;另一方面，其具有應(yīng)力消散層作用，可明顯延緩、減少路面的反射裂縫的能力;同時(shí)，由于瀝青碎石基層與瀝青混凝土面層材料類似，使得二者具有較為類似的模量，兩者間的粘結(jié)性得到加強(qiáng)，從而使得路面結(jié)構(gòu)整體受力均勻性得到提高。

鑒于大修工期緊，交通組織安排復(fù)雜(目前一般設(shè)計(jì)是采取分期、分段、分時(shí)進(jìn)行大修的)，交通疏導(dǎo)壓力大，任務(wù)相當(dāng)繁重。采用ATB-25取代貧混凝土基層，在爭(zhēng)取工期上是有利的，加快工程進(jìn)展、節(jié)省相關(guān)費(fèi)用，減少了原路面銑刨，在經(jīng)濟(jì)效益上也是可觀的，同時(shí)減少了環(huán)境污染，有著良好的社會(huì)效應(yīng)，在高速公路大修上有廣闊的應(yīng)用前景。

［1］陸長(zhǎng)兵，顧葉華，黃曉明.柔性路面大粒徑碎石瀝青混合料加鋪層的研究［J］.公路交通科技，2004，(11).

［2］劉中林，田文，史建方，等.高等級(jí)公路瀝青混凝土路面新技術(shù)［M］.人民交通出版社，2002.

U416.214

C

1008-3383(2012)02-0055-01

2011-12-15

唐祥春(1981-)，男，湖南邵陽(yáng)人，工程師，從事高速公路施工、管理。