■楊 念

（衡水市交通運(yùn)輸局公路管理處，衡水 053000）

0 引言

目前，我國(guó)高速公路廣泛采用的是半剛性路面，這類路面雖然具有較高的強(qiáng)度和承載能力，但易產(chǎn)生裂縫和反射裂縫。本文從吸收層的礦料級(jí)配和施工步驟出發(fā)，探討采用應(yīng)力吸收層技術(shù)來(lái)防治反射裂縫問題。瀝青砂應(yīng)力吸收層除了對(duì)路面應(yīng)力具有消散作用外，還可以緩解路面產(chǎn)生裂縫，其柔韌性很好，且在較高溫度下可使較小的裂縫自動(dòng)愈合[1]。

1 工程概況

某雙向四車道高速公路試驗(yàn)路段長(zhǎng)5km，公路路面由下至上結(jié)構(gòu)形式依次為：水泥穩(wěn)定碎石底基層（厚度17cm）、水泥穩(wěn)定碎石基層（厚度35cm）、稀漿封層、粘層、瀝青砂應(yīng)力吸收層（厚度3cm）、ATB-30 下面層（厚度5cm）、AC-25 中面層（厚度7cm）、AC-15 上面層（厚度5cm）。

2 瀝青砂吸收層原理

瀝青砂吸收層的瀝青含量較高，主要采用粒徑在6mm 以下的細(xì)集料，相對(duì)其他應(yīng)力吸收層具有高油石比、強(qiáng)粘附性等優(yōu)點(diǎn)。細(xì)集料與高密度瀝青形成一種彈性高、滲透率低的瀝青混合料。采用瀝青砂作為原料的應(yīng)力吸收層不僅具有高勁度抵抗變形的能力，而且限制了瀝青面反射裂縫的快速發(fā)展，使裂縫反射至面層的速度大幅度的減?。ㄔ砣鐖D1 所示）。工程實(shí)踐證明瀝青砂吸收層增強(qiáng)了半剛性基層的粘結(jié)，進(jìn)而避免了路表水的下滲。鋪設(shè)瀝青砂吸收層可以將半剛性基層裂縫處產(chǎn)生的集中應(yīng)力較大面積的分散、減弱，使面層反射裂縫產(chǎn)生的位置偏離半剛性基層裂縫的位置，最終達(dá)到了延緩面層反射裂縫產(chǎn)生的目的。此外，高密度瀝青砂應(yīng)力吸收層使用壽命很長(zhǎng)，完全可滿足實(shí)際使用要求[2]。

圖1 瀝青砂吸收層原理圖

3 瀝青砂吸收層配合比選擇

3.1 瀝青砂密度試驗(yàn)

在本文實(shí)例中，采用的是馬歇爾試件體積設(shè)計(jì)法對(duì)試驗(yàn)段高速公路的應(yīng)力瀝青砂吸收層進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)的，選擇的瀝青砂型號(hào)為AC-5，其主要成分為SBSI-D 改性瀝青以及石灰?guī)r礦料。在驗(yàn)收集料時(shí)，不僅要考慮碎石形狀因素，更要嚴(yán)格控制針片狀顆粒的含量。碎石顆粒分布應(yīng)穩(wěn)定，更要滿足碎石粒級(jí)要求，以保證集料的正常生產(chǎn)。本文中實(shí)例的瀝青砂吸收層集料密度的試驗(yàn)結(jié)果如表1 所示：

表1 瀝青砂密度試驗(yàn)

3.2 瀝青砂集料配比

根據(jù)瀝青砂混合集料密度試驗(yàn)與篩分，結(jié)合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的級(jí)配規(guī)定，充分結(jié)合工程的實(shí)際情況，最終確定本文實(shí)例中瀝青砂混合集料配比如表2 所示[3]。

表2 瀝青砂混合集料配比

3.3 瀝青砂集料體積指標(biāo)

瀝青砂混合集料應(yīng)力吸收層的初始瀝青用量一般是根據(jù)具體的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定的。初始油石比參數(shù)可參照瀝青砂混合集料的毛密度確定。

在本文實(shí)例中，初始油石比定為7%，并設(shè)定5 個(gè)對(duì)比組，其油石比分別為6.1%、6.4%、7.1%、7.6%、8.1%，目標(biāo)空隙率5%。測(cè)得的瀝青砂混合集料體積指標(biāo)如下表3 所示。由馬歇爾試驗(yàn)和5 組瀝青砂混合集料油石比體積指標(biāo)最終確定最合適的油石比為7.55%。

表3 瀝青砂混合集料體積指標(biāo)

3.4 瀝青砂集料生產(chǎn)配合比

瀝青砂吸收層集料生產(chǎn)配合比主要是依據(jù)目標(biāo)配合比來(lái)進(jìn)行設(shè)置的，其最終目的是確定轉(zhuǎn)速比以及冷料上料速度等相關(guān)參數(shù)。集料的原料以機(jī)制砂和石屑為主。瀝青砂吸收層集料篩分及生產(chǎn)配合比調(diào)試結(jié)果如下表4所示[4]：

4 瀝青砂混合集料的運(yùn)輸與碾壓施工

4.1 瀝青砂混合集料的運(yùn)輸

在瀝青砂混合集料運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)注意以下問題：

（1）在裝運(yùn)混合集料之前，首先要將車廂底板積水及時(shí)排干；

（2）為了避免混合集料粘到車廂底部，可在瀝青砂混合集料運(yùn)輸環(huán)節(jié)中將洗衣粉水溶液薄薄的涂在運(yùn)輸工具的車廂底部；

（3）為了防止瀝青砂混合集料離析，在裝混合集料的時(shí)候可先后依照前、后、中的順序來(lái)回移動(dòng)。此外還應(yīng)當(dāng)提前巡視修補(bǔ)行駛路線中的道路坑槽，避免車輛在運(yùn)輸過(guò)程中集料的大幅度顛簸；

表4 瀝青砂吸收層篩分結(jié)果和生產(chǎn)配合比

（4）瀝青砂混合集料裝車后必須及時(shí)測(cè)試集料溫度，保證集料溫度不能過(guò)低或者過(guò)高；

（5）卸料時(shí)，為了避免運(yùn)輸車撞擊攤鋪機(jī)，運(yùn)輸車應(yīng)在攤鋪機(jī)前15～30cm 處停住。同時(shí)運(yùn)輸車掛空檔，為了保證攤鋪層的平整度，應(yīng)完全靠攤鋪機(jī)推動(dòng)運(yùn)輸車輛前進(jìn)[5]。

4.2 瀝青砂混合集料的攤鋪和碾壓

在進(jìn)行攤鋪及碾壓路緣、邊溝或者其他邊角時(shí)，應(yīng)先在這些區(qū)域的表面均勻涂上一薄層瀝青作為接觸面的基礎(chǔ)，之后再進(jìn)行攤鋪和碾壓作業(yè)。在實(shí)際工程中，規(guī)定的瀝青路面壓實(shí)度是碾壓作業(yè)的控制核心，瀝青砂混合集料應(yīng)力吸收層在竣工驗(yàn)收時(shí)，平整度、厚度、壓實(shí)度都是重點(diǎn)檢驗(yàn)對(duì)象。

5 結(jié)論

大量的工程實(shí)例證明選擇瀝青砂作為半剛性基層與瀝青面間的應(yīng)力吸收層，可明顯消減半剛性基層接縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象，大大延緩基層裂縫反射到面層的時(shí)間。這對(duì)延長(zhǎng)公路的使用壽命，提升工程品質(zhì)具有重要意義。但由于瀝青砂應(yīng)力吸收層技術(shù)對(duì)集料配比、施工工藝等方面要求較高，所以相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工，以保證工程質(zhì)量的合格。

[1]鄭健龍，周志剛，張起森.瀝青路面抗裂設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]袁玉卿，高丹盈，王選倉(cāng)，等.SBS改性瀝青應(yīng)力吸收層防裂機(jī)理及其效果分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2010(5)：15-16.

[3]鄭俊杰，陽(yáng)宴.STRATA應(yīng)力吸收層在我國(guó)的首次應(yīng)用[J].公路交通科技，2003(3)：26-29.

[4]石昆磊.高粘性瀝青應(yīng)力吸收層防治瀝青路面反射裂縫的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.

[5]林海英，劉勇.橡膠瀝青SAMI應(yīng)力吸收層的性能試驗(yàn)研究[J].中外公路，2009(5)：62-68.