李文

（邢臺路橋建設集團有限公司，河北 邢臺 054000）

0 引言

在冬季嚴寒、夏季酷熱地區(qū)的公路工程中，瀝青路面受氣候因素影響和車輛荷載作用易產生裂縫、車轍病害，降低了路用性能，導致公路養(yǎng)護成本增加。為解決這一問題，在公路下面層施工中可以采用ATB瀝青穩(wěn)定碎石面層結構，利用骨架密實的面層結構消散半剛性基層的集中應力，延緩嚴寒冬季氣候條件下路面反射裂縫的產生，進而降低公路路面養(yǎng)護成本支出。

1 工程概況

某公路項目線路全長42.139km，路基寬24.5m，設計行車速度80km/h。路面結構為AC-16C改性瀝青混凝土上面層（厚5cm）+SBR改性乳化瀝青黏層+ATB-25改性瀝青混凝土下面層（厚7cm）+SBS改性瀝青應力吸收層+煤油稀釋瀝青透層+水泥穩(wěn)定砂礫基層（水泥摻量5%，厚32cm）+水泥穩(wěn)定砂礫底基層（水泥摻量3%，厚18cm）。本項目在鋪筑上面層、下面層和應力吸收層中均使用改性瀝青，以達到延長路面使用壽命、減少路面病害的目的。本工程選取K17+530—K18+530合同段為試驗路段，分析ATB瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工技術的應用。

2 公路瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工關鍵技術

本工程位于戈壁地區(qū)，需要應對風力較大、風速較快的施工作業(yè)環(huán)境，重點解決瀝青穩(wěn)定碎石混合料溫度下降過快的問題，以保證下面層施工質量。針對本工程施工面臨的特殊作業(yè)環(huán)境，確定采用以下施工關鍵技術。

2.1 施工準備

2.1.1 機械配置

本工程在施工之前深入施工現場，調研分析自然氣候、道路運輸狀況對下面層施工可能產生的影響，再根據調研結果，結合工程進度、質量要求，確定最終的施工機械設備配置方案[1]。具體包括：

（1）1套3000型間歇式瀝青拌和機，用于瀝青穩(wěn)定碎石混合料拌和。

（2）1臺福格勒S2100型攤鋪機，用于瀝青穩(wěn)定碎石混合料攤鋪。

（3）1臺達剛同步碎石封層車，用于透層、封層施工。

（4）2臺ZL-50裝載機，用于裝載運輸瀝青混合料。

（5）3臺XP301輪胎壓路機，3臺13t雙鋼輪壓路機，1臺手扶式小型振動壓路機，用于瀝青混合料碾壓施工。

（6）2輛10t灑水車，10輛30t自卸汽車，4臺便攜式空氣壓機。

2.1.2 原材料準備

（1）瀝青。本工程選用SBS（I-C）改性瀝青，試驗檢測結果如下：針入度為70（0.1mm），軟化點為78℃，延度為47cm，溶解度為99.5%，RTFOT的質量變化為-0.05%，恢復彈性為88%。

（2）粗集料。選擇同一料場生產的粗集料，在考慮到戈壁地區(qū)氣候特點的基礎上，提高粗集料部分指標，以保證瀝青穩(wěn)定碎石混合料具備良好的路用性能。本工程選用的粗集料試驗檢測結果如下：壓碎值為10.8%，洛杉磯磨耗損失為15.4%，吸水率為0.35%，針片狀顆粒含量為9.8%，軟石含量為0%。

（3）細集料。選擇質地堅硬的機制砂，要求細集料潔凈、干燥。本工程選用的細集料試驗檢測結果如下：含泥量為2%，亞甲藍值為25g/kg，砂當量為77%，堅固性為6.5%，棱角性（流動時間）為40.8s。

（4）礦粉。本工程選用潔凈、干燥的石灰?guī)r作為礦粉，礦粉試驗檢測結果如下：表觀密度為2.786g/cm3，外觀無團粒結塊，親水系數0.78，粒度范圍小于0.6mm、小于0.15mm、小于0.075mm的占比分別為100%、98.8%、94.4%。

（5）上述原材料的試驗檢測結果均符合質量技術要求，本工程確定的最佳瀝青用量為3.7%。

2.1.3 透層、封層施工

（1）檢查試驗路段基層施工質量，清除基層表面上的雜物，將土工布遮蓋到沿路線附近的構造物上，避免透層油施工對周邊環(huán)境造成污染[2]。

（2）在噴灑透層油前2h，使用灑水車向基層噴灑適量水，控制噴灑量，保證基層表面濕潤即可；透層油采用煤油稀釋瀝青，煤油比為6∶4，在施工前試驗檢測煤油稀釋瀝青的性能指標，保證其達到相關技術規(guī)范要求。

（3）試驗路段透層油的噴灑用量為0.6～0.8kg/㎡，保證滲透深度不小于5mm，噴灑后采用同步碎石封層車撒入碎石封層，封層采用橡膠改性瀝青，集料為粒徑10～15mm的碎石[3]。

2.2 施工關鍵技術

2.2.1 混合料拌和

（1）采用間歇式瀝青拌和機拌和瀝青穩(wěn)定碎石混合料，拌和機的生產能力為300t/h；拌和機配置溫度自動檢測裝置、除塵裝置、自動計量裝置等，能夠按照生產配合比自動摻配瀝青、集料和礦粉[4]。

（2）在混合料拌和過程中，嚴格控制加熱溫度，具體包括：SBS改性瀝青加熱溫度為160～170℃；礦料加熱溫度為190～220℃；混合料出廠溫度為175～190℃；混合料在成品儲料內的儲存時長不超過24h，溫度下降不超過10℃；當混合料拌和溫度超過195℃或者低于155℃時，則將其作為廢料處理。

（3）控制混合料拌和時間，每鍋料拌和時長為45s，干拌時長不得小于5s。如果在拌和時長內仍然可見混合料結團、花白現象，則要適當延長3～5s，保證全部礦料均勻裹覆瀝青。

（4）混合料拌和后取樣，開展馬歇爾試驗，保證檢測結果符合技術規(guī)范要求；檢查混合料性狀，不允許出現離析、花白、結團現象，待各項性能指標檢驗合格后才允許將其運輸到現場攤鋪[5]。

2.2.2 混合料運輸

（1）施工前修筑運輸便道，規(guī)劃混合料運輸路線，盡量縮短運輸時間和距離。

（2）采用30t自卸汽車運輸混合料，在車廂內涂油水混合物，油水比為1∶3，避免混合料裝入車廂后產生離析現象；在裝料時按照“品”字形裝料，前后移動車輛，保證混合料均勻裝入車廂內；裝料后檢測混合料的出廠溫度。

（3）自卸車輛的后擋板做加厚處理，并在車廂上方覆蓋篷布，起到保護環(huán)境和延緩混合料降溫的作用。

（4）待自卸車輛到達施工現場后，停留在指定位置清洗輪胎，避免輪胎上附著的灰塵顆粒污染路面；沖洗輪胎后檢測混合料溫度，確定溫度符合施工要求后，向攤鋪機料槽內卸料；將自卸汽車停在距離攤鋪機20cm左右的位置，不能直接碰觸攤鋪機，由攤鋪機驅動自卸汽車前進，邊卸料、邊攤鋪。

2.2.3 混合料攤鋪

（1）攤鋪前，驗收同步碎石封層的施工質量，施工人員使用空氣壓縮機清除表面雜質，保持表面清潔。

（2）攤鋪施工采用半幅全寬攤鋪工藝，攤鋪機的攤鋪速度控制在1～2m/min，攤鋪作業(yè)時的混合料溫度為165～175℃，保證混合料供應及時，滿足連續(xù)不間斷攤鋪[6]。

（3）攤鋪機在攤鋪作業(yè)時啟動非接觸式平衡梁自動找平設備，控制混合料的松鋪厚度；攤鋪機配置初步壓實裝置，啟動振動熨平板壓實混合料；對難以鋪筑壓實的構筑物附近位置，要采用人工攤鋪作業(yè)方式進行鋪筑。

（4）攤鋪前預熱熨平板30min，控制熨平板的溫度；攤鋪機布料器內的混合料儲存高度要始終保持在布料器三分之二以上的位置，調節(jié)螺旋布料器的轉速，使其適應連板送料器速度和料門開度，確保在攤鋪作業(yè)時混合料均勻分布到全寬范圍內。

（5）在攤鋪施工中隨時檢查攤鋪厚度、寬度、平整度、路拱等項目，根據檢查情況及時調整施工技術[7]；如果在施工時遇到降雨天氣，則要立即停止攤鋪作業(yè)，廢棄路面上未成型的混合料。

2.2.4 壓實

瀝青穩(wěn)定碎石混合料的松鋪系數為1.2，在碾壓過程中合理組合碾壓機械設備，確保壓實度達到技術規(guī)范要求。

（1）初壓采用雙鋼輪壓路機靜壓2遍，碾壓速度為1.5～2.0km/h，混合料碾壓時的溫度不小于150℃；復壓先采用雙鋼輪壓路機弱振2遍，碾壓速度為3.5～4.5km/h，再采用輪胎壓路機靜壓2遍，碾壓速度為3.5～4.5km/h，混合料碾壓時的溫度不小于140℃；終壓采用雙鋼輪壓路機靜壓1遍，碾壓速度為2.0～3.0km/h，混合料碾壓時的溫度不小于110℃。

（2）初壓時，壓路機的驅動輪朝向攤鋪機的攤鋪方向，盡量避免出現混合料推移、擁包等問題；啟動行駛壓路機時緩慢加速，不得在面層上急剎車。

（3）在壓路機上安裝自動噴水降溫裝置，要求裝置噴出霧狀水，有效避免混合料黏輪現象；在混合料黏附到鋼輪后，不允許直接用機油去除混合料，以免造成混合料面層污染。

（4）碾壓施工選在一天中溫度較高的時間段，降低混合料溫度下降速度，在短時間內盡快完成壓實；壓路機從高側向低側碾壓，對加寬部位、路緣石邊緣部位、構造物邊緣部位、檢查井邊緣部位等無法碾壓的部位，用人工夯錘補壓。

（5）在完成終壓后，待面層溫度降至50℃以下時才能開放交通。

2.3 瀝青穩(wěn)定碎石離析控制

由于本工程所在地的氣候環(huán)境特殊，易使瀝青穩(wěn)定碎石混合料產生離析現象，影響下面層施工質量，因此本工程將瀝青穩(wěn)定碎石離析控制作為下面層施工質量控制重點。

2.3.1 級配離析控制

（1）在原材料選用時，選擇級配均勻的碎石，適量增加中間粒徑所占比重，減少大粒徑、超粒徑的碎石使用，以提高瀝青穩(wěn)定碎石混合料的和易性。

（2）選擇潔凈的塊石作為集料，分開堆放不同的集料，對存放集料的場地硬化處理，做好集料防潮、防水措施；集料堆放時采用分層堆積方式，保證各粒徑集料分布均勻[8]。

（3）混合料裝車時，自卸汽車共前后移動三次，第一次和第二次移動要保證混合料裝入車廂的兩端，第三次移動要裝入車廂的中間部位；自卸車輛運輸時要保持勻速行駛，盡量避免急剎車。

（4）攤鋪機采用直徑大、低轉速的螺旋布料器，控制攤鋪寬度，不得超過7.5m，避免發(fā)生混合料離析問題。

（5）在碾壓過程中，加強控制壓路機起步、起振、停振、停止、重疊碾壓等操作，避免在同一作業(yè)區(qū)域重復上述操作，以免受力不均勻出現混合料離析。

2.3.2 溫度離析控制

（1）在混合料拌和、運輸、攤鋪過程中加強溫度控制，合理安排混合料運輸車輛，減少等待攤鋪的運輸車數量，避免運輸車長時間待料造成混合料溫度下降過快。

（2）本工程選在風力相對較小的季節(jié)施工，減少風力、風速對混合料溫度產生的影響；在碾壓施工時，采用鋼輪壓路機并排初壓，縮短碾壓時間；在采用輪胎壓路機碾壓時，要先預熱輪胎，避免引起混合料不均勻降溫。

2.3.3 混合料離析檢測

在下面層施工中，針對混合料離析檢測方法主要包括鉆芯法、觀察法、鋪砂法、激光斷面儀法、滲水試驗法、紅外熱像儀檢測法、原位密度法等。不同檢測方法各有其利弊，大部分工程施工常采用鉆芯法和觀察法檢測混合料離析情況，其中鉆芯法會造成面層損壞，觀察法依賴于主觀判斷，這兩種方法存在一定弊端。本工程在離析檢測中采用無損檢測方法，借助核子密度儀快速得出各路段密度檢測結果，準確判斷混合料是否存在離析現象，大幅度提升了檢測工作效率。

3 結語

在公路下面層施工中，要結合工程所在地氣候特點，提出適合的下面層施工方案，確定瀝青混合料的最佳瀝青用量，嚴格把控原材料性能指標，確保瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工質量符合驗收標準。瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工應推廣使用ATB改性瀝青穩(wěn)定碎石面層結構，增強路面結構的高溫穩(wěn)定性，減少路面病害的發(fā)生，進而延長公路使用壽命，降低公路服役期間的大修補強成本支出。