杜喜杰

（張家口通暢公路養(yǎng)護(hù)有限責(zé)任公司，河北 張家口 075000）

0 引言

半剛性基層材料具有剛度大、強(qiáng)度高、擴(kuò)散應(yīng)力強(qiáng)等特點(diǎn)，目前我國絕大部分高速公路均采用半剛性材料作為基層[1]。隨著半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的普遍應(yīng)用，其慢慢也會(huì)出現(xiàn)許多問題，半剛性基層材料在應(yīng)力、荷載、溫度作用下容易出現(xiàn)收縮裂縫，如果產(chǎn)生的收縮裂縫無法愈合，就會(huì)向上延伸，導(dǎo)致路面出現(xiàn)開裂。為了減少路面裂縫的產(chǎn)生，目前常見的措施為在底基層和面層之間鋪設(shè)一層柔性級(jí)配碎石，能夠較好地治理路面反射裂縫的問題，增加路面的使用壽命[2]。本文依托實(shí)際工程，在基層和面層中間加鋪一層瀝青碎石作為柔性基層，介紹了其施工工藝，并在施工結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，以推動(dòng)瀝青碎石路面的應(yīng)用。

1 工程概況

某高速公路試驗(yàn)路段，全長5km，起訖樁號(hào)為K4+400—K9+400，設(shè)計(jì)速度為100km/h，設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路Ⅰ級(jí)，試驗(yàn)段基層設(shè)計(jì)為12cm（ATB-25）瀝青碎石上基層+40cm水泥穩(wěn)定碎石下基層+20cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。

2 原材料

2.1 粗集料

粗集料一般采用石灰?guī)r或玄武巖等堿性集料，同時(shí)應(yīng)選擇表面干凈、干燥、針片狀含量低、強(qiáng)度較大、無嚴(yán)重風(fēng)化和外表粗糙的集料[3]。本文采用的粗集料為石灰?guī)r碎石，規(guī)格為10～30mm、10～20mm、5～10mm、3～5mm。

2.2 細(xì)集料

細(xì)集料一般采用表面潔凈且與瀝青黏附性較好的機(jī)制砂。

2.3 填料

填料一般采用石灰?guī)r等具有憎水性的石料經(jīng)磨細(xì)而得到的礦粉。

2.4 瀝青

本次工程采用殼牌70#基質(zhì)瀝青。

3 配合比設(shè)計(jì)及性能驗(yàn)證

根據(jù)本工程所采用的原材料性質(zhì)，本文采用馬歇爾試驗(yàn)成型法對(duì)路面結(jié)構(gòu)的基層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，其各檔料的比例分別為10～30mm∶10～20mm∶5～10mm∶3～5mm∶0～3mm∶礦粉=16∶35∶15∶8∶22∶4，最佳瀝青用量為3.5%，其目標(biāo)配合比見表1。

表1 目標(biāo)配合比

各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果

通過檢測(cè)結(jié)果可知：穩(wěn)定度為22.56kN，殘留穩(wěn)定度為92.4%，動(dòng)穩(wěn)定度為3 998次/mm，其技術(shù)指標(biāo)均大于規(guī)范要求，說明該級(jí)配具有良好的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。

4 施工工藝

4.1 施工前準(zhǔn)備

按照施工規(guī)范要求對(duì)下承層各技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，合格后才能進(jìn)行瀝青碎石基層的施工。在施工前對(duì)下承層表面進(jìn)行清掃，攤鋪前提前1h灑水濕潤，便于層間黏結(jié)。同時(shí)在正式攤鋪前一天進(jìn)行測(cè)量放樣。

4.2 混合料的拌和

混合料拌和過程需要嚴(yán)格控制礦料的溫度以及拌和時(shí)間，混合料的拌和分為干拌和濕拌兩個(gè)部分，干拌時(shí)間為7～9s，濕拌時(shí)間為40s。拌和后的混合料應(yīng)該均勻一致，因此需要在拌和的過程中安排工作人員實(shí)時(shí)觀察混合料的質(zhì)量，混合料出現(xiàn)離析或結(jié)塊等狀況，必須予以廢棄，重新進(jìn)行拌和。

4.3 混合料的運(yùn)輸

運(yùn)輸混合料的車輛數(shù)量應(yīng)根據(jù)拌和樓每小時(shí)產(chǎn)量、運(yùn)輸距離、運(yùn)載能力、交通狀況確定，以保證瀝青碎石基層施工的連續(xù)性。運(yùn)輸車輛應(yīng)前后移動(dòng)分3次裝料，并用帆布覆蓋在混合料上，同時(shí)車輛應(yīng)盡量平穩(wěn)行駛，防止混合料產(chǎn)生離析。

4.4 混合料的攤鋪

開始攤鋪前根據(jù)基層設(shè)計(jì)層厚及松鋪系數(shù)計(jì)算松鋪厚度。攤鋪過程中禁止攤鋪機(jī)停車等料，攤鋪機(jī)應(yīng)連續(xù)、均勻、不間斷行進(jìn)，攤鋪機(jī)的速度應(yīng)控制在0.7m/min為最佳，且需要配備充足的運(yùn)料車。

4.5 混合料的碾壓

碾壓是保證瀝青碎石基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，混合料壓實(shí)不足或過壓都會(huì)對(duì)瀝青路面的性能產(chǎn)生不良影響。碾壓通常分為初壓、復(fù)壓和終壓3個(gè)環(huán)節(jié)。初壓采用13t雙鋼輪壓路機(jī)靜壓一遍，復(fù)壓采用39t單鋼輪壓路機(jī)振壓+30t膠輪壓路機(jī)交替碾壓2遍，終壓采用13t雙鋼輪壓路機(jī)靜壓1遍。

4.6 養(yǎng)生

養(yǎng)生對(duì)于瀝青碎石基層強(qiáng)度的提升具有極其重要的影響，瀝青碎石基層壓實(shí)度經(jīng)檢測(cè)合格后，立刻在其表面覆蓋養(yǎng)生薄膜并灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生期不應(yīng)小于7d，期間禁止車輛在其表面行駛。

5 質(zhì)量檢測(cè)

5.1 壓實(shí)度

壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果見表3。

表3 壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

由表3可知，對(duì)路段隨機(jī)檢測(cè)6個(gè)點(diǎn)的壓實(shí)度均大于98%，滿足規(guī)范要求。

5.2 平整度

平整度檢測(cè)結(jié)果見表4。

表4 平整度檢測(cè)結(jié)果 單位：mm

由表4可以看出，所檢測(cè)路段的平整度均小于規(guī)范要求的1.8，表明路段的平整度控制良好。

5.3 鉆芯取樣

在7d養(yǎng)生齡期結(jié)束后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，通過對(duì)所取芯樣強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，并觀察基層上部是否有集料破碎情況，基層底部是否有松散情況。芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果見表5。

表5 芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 單位：MPa

通過表5的檢測(cè)結(jié)果可知，上層抗壓強(qiáng)度均高于下層抗壓強(qiáng)度，芯樣抗壓強(qiáng)度基本滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)對(duì)芯樣進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)芯樣上層集料均沒有出現(xiàn)破碎現(xiàn)象且整體均勻性良好，上下層芯樣整體完好，沒有出現(xiàn)松散、掉渣現(xiàn)象。

6 結(jié)語

本文首先選取集料、填料和瀝青等原材料，并對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)性能進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)所選原材料性質(zhì)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)及性能驗(yàn)證。依托實(shí)際工程，采用瀝青碎石對(duì)其進(jìn)行施工，詳細(xì)介紹了其施工工藝，并在施工結(jié)束后對(duì)其壓實(shí)度、平整度和芯樣的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。研究結(jié)果表明：

（1）通過對(duì)試驗(yàn)路段的壓實(shí)度和平整度進(jìn)行隨機(jī)取樣檢測(cè)，結(jié)果表明瀝青碎石基層具有良好的平整度和壓實(shí)度。

（2）通過試驗(yàn)路段鉆芯取樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)芯樣抗壓強(qiáng)度基本滿足設(shè)計(jì)要求，上層抗壓強(qiáng)度均高于下層抗壓強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)芯樣進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)其上層集料均沒有出現(xiàn)破碎現(xiàn)象且整體均勻性良好，上下層整體完好，沒有出現(xiàn)松散、掉渣現(xiàn)象。