朱劍欽 福州建工（集團）總公司

1 前言

市政道路作為城市經(jīng)濟發(fā)展的動脈和骨架，是城市建設(shè)不可或缺的重要組成部分。水穩(wěn)基層是道路結(jié)構(gòu)層中主要承重層，處理好水穩(wěn)基層出現(xiàn)的病害，可有效提高道路施工質(zhì)量，延長使用年限。由于城市中心城區(qū)土地資源短缺，受施工環(huán)境限制，瀝青混凝土路面在施工和使用過程中造成路面病害問題有較多影響因素[1]。常見的水穩(wěn)基層病害有松散、裂縫及不密實等，在瀝青路面基層病害的修復(fù)改造前，要對現(xiàn)場病害情況進行分析、調(diào)查，記錄病害檢測情況；同時，可分段、分區(qū)域進行彎沉檢測以指導(dǎo)預(yù)判基層病害區(qū)域，根據(jù)不同病害采用針對性的修復(fù)改造措施。ATB-25瀝青混合料碾壓結(jié)束后，實測溫度低于50℃時即可進行瀝青面層施工，免除了采用水泥膠結(jié)材料所必需的長時間養(yǎng)護，從而實現(xiàn)快速修復(fù)施工，降低對道路交通帶來的影響。

2 路面病害狀況分析、調(diào)查

2.1 路面病害分析

水泥穩(wěn)定碎石基層是由各種不同原材料組成，通過將材料混合后碾壓成型[2]，使之成為一種半干性基層。由于道路長期處于在外界自然環(huán)境下，在空氣濕度和氣溫變化等影響下，基層材料會產(chǎn)生不同的反應(yīng)，出現(xiàn)熱脹冷縮效應(yīng)，容易造成張力不均，使路面出現(xiàn)不同程度的病害。水穩(wěn)基層病害主要包括以下幾種。

（1）裂縫：水穩(wěn)基層最為常見的一種病害，基層裂紋的產(chǎn)生降低了基層整體的強度，若未及時對裂紋進行處理，在車輛行駛過程中受到荷載沖擊的情況下，將逐步擴展成橫向裂縫和縱向裂縫，也可能出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，進一步造成瀝青面層碎裂，使道路破損嚴重，大大縮短道路使用壽命?；鶎赢a(chǎn)生裂縫的主要原因：①溫縮和干縮因素影響；②混合材料碾壓施工不恰當；③混合材料攤鋪工藝不合理。

（2）松散：水穩(wěn)基層混合材料拌合不均勻，使粗顆粒分布過于集中，填筑施工時壓實度低，在受到道路上雨水水分沖刷的作用下，導(dǎo)致水穩(wěn)基層出現(xiàn)松散的情況。

（3）不密實：基層骨料的級配不合理，出現(xiàn)離析的部位，骨料之間間隙率增大，碾壓過程容易破碎，基層密實度差，難以形成整體。

2.2 路面病害狀況調(diào)查檢測

委托檢測單位對現(xiàn)場水穩(wěn)基層病害區(qū)域進行測定，沿現(xiàn)場道路每間隔20m設(shè)置一個測點，利用彎沉儀進行基層結(jié)構(gòu)檢測，并對檢測結(jié)果進行匯總統(tǒng)計，從而確定基層病害出現(xiàn)區(qū)域。

表1 病害嚴重程度劃分

3 病害修復(fù)改造設(shè)計

3.1 修復(fù)改造方案

針對水穩(wěn)基層病害集中區(qū)域，依據(jù)修復(fù)改造面積的大小，綜合現(xiàn)場道路特點及各因素，選定合適的修復(fù)改造方案。具體改造方案如下：

（1）根據(jù)裂縫的嚴重情況進行分別處理，裂縫處未出現(xiàn)破碎，病害程度較輕的，先對裂縫進行清縫，采用填縫劑進行處理。若裂縫面積較大則采用銑刨鋪裝技術(shù)，對整塊進行更換或修補。

（2）對水穩(wěn)基層病害面積較小，病害程度較輕的，宜采用局部挖除基層后，利用C35混凝土修復(fù)。

3.2 確定病害修復(fù)區(qū)域

針對大面積病害區(qū)域可采取銑刨鋪裝技術(shù)，刨除范圍應(yīng)在病害區(qū)域范圍上增加50cm～70cm，如圖1所示。以道路中心為參照，依據(jù)病害區(qū)域位置，定位出開槽修補的施工區(qū)域輪廓線。

圖1 基層病害區(qū)域施工示意圖

4 病害修復(fù)改造施工

4.1 施工工藝流程

4.2 關(guān)鍵施工技術(shù)

4.2.1 集料級配的優(yōu)化處理

優(yōu)化路面基層材料組分是保證水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵基礎(chǔ)。通過多個工程實踐得出，將ATB-25路面基層材料中關(guān)鍵性篩孔4.75mm通過率級配范圍由規(guī)范要求的20%～40%縮小至23%～32%，2.36mm通過率級配范圍由規(guī)范要求的15%～32%縮小至18%～29%。并且大幅度減少級配上限的細集料比重，同時適當?shù)脑黾蛹壟湎孪薜募毤媳戎?，保證材料密實性。通過基層材料組分優(yōu)化調(diào)整，確保了高溫抗車轍性能，充分吸收和消減反射裂縫，降低了對路面行車荷載的敏感度，提升路面基層對重載行車的適應(yīng)能力，從而達到延長瀝青路面使用壽命的作用。

4.2.2 攤鋪過程的出料把控

ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石須平均分為每層10cm進行攤鋪，再采用大功率的壓路機進行分層碾壓，并且對卸料及碾壓的溫度進行嚴格的把控，以保證達到壓實度標準，確?；鶎用軐嵅煌杆?，減少瀝青路面基層受剪切應(yīng)力的影響程度，從而極大提升抗車轍能力，增強路面結(jié)構(gòu)整體性和均勻性，產(chǎn)生應(yīng)力消散層的作用，對改善路面排水問題大有幫助。

4.2.3 各道工序的銜接連續(xù)

根據(jù)病害修復(fù)改造區(qū)域大小的不同，針對性地采用不同的機械設(shè)備組合及處理方式，達到快速修復(fù)改造的目的。各個施工工序連續(xù)、快速，分層碾壓完成后在施工縫處采用抗裂貼進行處理，待基層攤鋪作業(yè)完成且溫度冷卻至50℃以下，經(jīng)驗收后即可進行粘層瀝青及面層瀝青的鋪筑施工，免除了采用水泥膠結(jié)材料所必需的長時間養(yǎng)護，縮短路面基層修復(fù)工期，減小了安全風險，提高機械及人力使用效率，降低綜合養(yǎng)護成本，能夠快速恢復(fù)車輛正常通行。

4.3 施工控制要點

4.3.1 原基層銑刨

銑削損壞的舊面層以及水穩(wěn)基層應(yīng)選用銑刨深度在200mm以上型號的瀝青路面銑刨機，有助于形成坑槽。銑削的舊料直接裝車外運至指定的棄渣場，刨除時水穩(wěn)基層與瀝青面層四周至少必須留有寬B≥50cm錯臺，以保證瀝青穩(wěn)定碎石基層銑刨寬度W(垂直于行車方向)應(yīng)≥300cm，以便大型壓路機進行碾壓，根據(jù)實際情況確定長度。

4.3.2 清理及驗收

完成銑刨后，應(yīng)及時檢查坑槽路面結(jié)構(gòu)界面以及墊層有無松散情況。對坑槽表面的碎石、塵土等應(yīng)通過人工刮出或高壓吹風機具進行充分清潔，局部潮濕或滲水的地方，應(yīng)作烘干處理。

4.3.3 灑布瀝青透層

為提升水泥穩(wěn)定碎石基層與坑槽之間的粘結(jié)效果，攤鋪水穩(wěn)層混合料前，在清理干凈的槽壁和槽底噴灑一層改性瀝青透水層。灑布速度和灑布量宜分別控制在4km/h～6km/h和0.5kg/m2～0.7kg/m2，根據(jù)相關(guān)參數(shù)選擇合適的噴嘴進行施工。噴灑過程要嚴格控制，保持均勻、穩(wěn)定。

4.3.4 ATB-25瀝青混合料下料制配、運輸、現(xiàn)場分層攤鋪、碾壓

（1）瀝青混合料生產(chǎn)

ATB-25瀝青混合料的出廠溫度應(yīng)進行嚴格的控制，根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，宜將出產(chǎn)溫度控制在145℃～165℃，依據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境及運輸距離，適當調(diào)整拌合溫度，嚴格控制級配范圍，保證混合料攪拌均勻。

（2）運輸

運料車必須全程加蓋篷布覆蓋，以防溫度離析及污染。在運輸過程中若出現(xiàn)故障，應(yīng)盡快排除。進入施工作業(yè)現(xiàn)場前，應(yīng)將輪胎上可能造成基層面污染的泥土等其他雜質(zhì)清理干凈，避免水穩(wěn)層混合料中摻入污染物。

（3）分層攤鋪

運料車到達現(xiàn)場時混合料溫度不低于130℃～150℃，錯臺處及靠側(cè)邊角落應(yīng)該放置合適尺寸的木墊塊，防止攤鋪機及壓路機進入作業(yè)區(qū)時損壞原瀝青路面及水穩(wěn)基層的邊角。不同修補寬度采取不同的攤鋪作業(yè)方式：當基層修補寬度≤3m時，采用人工攤鋪，由工人配合運料車快速均勻攤鋪；當基層修補寬度≥3m時采用伸縮式攤鋪機作業(yè)。兩種方式都應(yīng)防止對原路面結(jié)構(gòu)損壞。

圖2 木墊塊示意圖（0cm～20c m）

圖3 木墊塊示意圖（0cm～40cm）

病害基層厚度為20cm時，須按平均分層攤鋪；病害厚度為20cm～40cm時，則須按照平均分層、每層不超過10cm的原則進行；當壓實度難以控制時，當壓實度難以控制時，可將分層攤鋪厚度酌情減小。由于ATB-25基層相比水穩(wěn)基層易產(chǎn)生變形，施工過程中應(yīng)配備足夠的攤鋪機械設(shè)備，確保水泥穩(wěn)定碎石層混合料攤鋪的連續(xù)性，同時，攤鋪瀝青混合料前結(jié)合現(xiàn)場施工機械設(shè)備的參數(shù)和工藝特點，通過試驗確定松鋪系數(shù)，保證碾壓密實，避免以后會產(chǎn)生微小程度的凹陷。

攤鋪水穩(wěn)層混合料過程中，應(yīng)嚴格控制鋪筑層的厚度、寬度和熱接縫長度，發(fā)現(xiàn)表面有劃痕或離析等質(zhì)量問題，應(yīng)及時進行處理。施工過程中，對于基層表面有拖痕、平整度差或局部出現(xiàn)少料現(xiàn)象的，可通過人工用耙子修平，但不得反復(fù)進行修整，影響局部的觀感。

（4）分層碾壓施工

1）分層碾壓方案（見表2）

表2 分層碾壓方案

（續(xù)）表2

表3 振動壓路機單個鋼輪的激振力（kN）

圖4 分層作業(yè)示意圖（0cm～20cm）

圖5 分層作業(yè)示意圖（0cm～40cm）

（5）驗收

待混合料溫度下降到50℃以下時，嚴格按照有關(guān)規(guī)范進行驗收，驗收合格后，灑布瀝青粘層。

5 結(jié)束語

綜上所述，筆者通過多個項目的實踐經(jīng)驗得出，本技術(shù)在工程中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：（1）嚴格控制集料級配范圍，優(yōu)化混合料生產(chǎn)、運輸以及攤鋪碾壓工藝，全面提高了基層施工質(zhì)量，延長瀝青路面長期使用性能。（2）與傳統(tǒng)的路面修復(fù)工藝相比，本技術(shù)免除了采用水泥膠結(jié)材料所必需的長時間養(yǎng)護，路面基層修復(fù)工期縮短約20%～30%。（3）病害區(qū)域的修復(fù)改造方案具有針對性，降低了綜合成本，能夠快速恢復(fù)車輛正常通行。