瀝青穩定碎石基層施工關鍵技術研究

張修富

0 引言

在我國已建成的高速公路中，90%以上是以半剛性材料為基層，瀝青混凝土為面層的路面。半剛性基層具有較高的強度與承載力、良好的整體穩定性和耐久性，為實現“強基薄面”的結構提供了可靠保證。但是由于半剛性材料自身固有的特性，半剛性基層瀝青路面幾乎不可避免的會在使用過程中產生反射裂縫，進而影響瀝青路面的使用性能，降低瀝青路面的使用壽命。

瀝青穩定碎石基層屬于柔性基層的范疇，具有較高的強度和優良的耐疲勞特性，能夠有效減少瀝青路面反射裂縫的產生，是長壽命瀝青路面結構設計中理想的結構層。結合施工實踐，本文主要對瀝青穩定碎石柔性基層施工技術做了深入的探討。

1 原材料試驗

1.1 瀝青

本研究采用的級配為ATB-30，瀝青為重交AH-70號瀝青。按JTJ 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程進行各項常規指標測試，檢測結果表明，各項常規指標均滿足規范要求。

1.2 集料

粗集料采用石灰巖，細集料為同樣巖性的石屑，礦粉為石灰巖磨制而成，集料的各項性能指標均符合規范要求。

2 混合料組成設計

2.1 配合比

根據集料篩分結果最終確定礦料組成為:20 mm～40 mm碎石∶10 mm～20 mm碎石∶5 mm～10 mm 碎石∶3 mm～5 mm 碎石∶機制砂∶礦粉=31∶29∶16∶6∶15∶3。合成級配結果見表 1。

表1 瀝青穩定碎石混合料礦料級配范圍 %

2.2 設計結果

通過試驗，確定了生產配合比:最佳油石比為3.3%，表觀密度為2.446 g/cm3，最大理論密度為 2.575 g/cm3，并通過了生產配合比驗證。

3 瀝青穩定碎石施工關鍵技術

3.1 下承層準備

在鋪筑穩定碎石基層前，要檢查下封層的完整性及其與下承層表面的粘結性。對下封層表面浮動顆粒以及雜物要清掃干凈，灰塵應提前沖洗，風吹干凈。

3.2 拌和

1)瀝青與集料的加熱及拌和溫度如表2所示;2)拌和后混合料必須均勻一致，無花白料、無結團成塊或嚴重的離析現象;3)混合料的拌和時間應以拌和均勻、所有集料顆粒全部裹覆瀝青為基準，并經試拌確定。

表2 瀝青與集料的加熱及混合料拌和溫度 ℃

3.3 運輸

1)采用15 t以上的自卸式裝料車，以“品”字形分三次裝料，以減少混合料離析。裝好后加蓋不透水彩條布加棉被，混合料裝車前，車周壁噴灑一層油水混合物(油∶水=1∶3)，并將余液清掃干凈;2)為保證施工的連續性，運輸汽車的運輸能力應比拌和能力及攤鋪能力有所富余，開始攤鋪時排在施工現場等候卸料的運輸車不少于4輛，施工中攤鋪前方安排3輛～5輛運輸車等候卸料。

3.4 攤鋪

1)攤鋪溫度一般控制在150℃～165℃之間;2)運料車將瀝青混合料倒在轉運車內并充分拌和后再輸入攤鋪機的受料斗。選用2臺ABG525型攤鋪機雙機聯鋪，兩機間隔應小于10 m;3)混合料應緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，攤鋪速度一般在1 m/min～2 m/min;4)對于9 cm厚的ATB-30基層，其松鋪系數一般為1.2～1.3。攤鋪厚度采用鋼絲引導的高程控制方式;5)瀝青混合料攤鋪過程中隨時檢查其寬度、厚度、平整度、路拱及溫度，對不合格之處應及時進行調整。

3.5 碾壓

1)選擇合理的壓路機組合，以達到最佳的壓實效果。一般選用2臺雙鋼輪壓路機初壓、復壓，2臺(或3臺)膠輪壓路機復壓，1臺(或2臺)雙鋼輪壓路機終壓。路面邊緣或邊角等大型壓路機碾壓不到的地方應采用小型振動壓路機碾壓壓實;2)初壓、復壓、終壓各碾壓工序需按部就班，不得隨意停頓、掉頭，通過試驗確定碾壓段長度、合理碾壓遍數以及碾壓時間。通常碾壓段長度不超過60 m;3)壓路機應緩慢均勻的進行碾壓;4)混合料的碾壓溫度應符合表3要求，并應根據混合料種類、壓路機、氣溫、層厚等情況經試壓確定，盡可能在高溫下進行，嚴禁低溫碾壓;5)壓路機在碾壓過程中必須采取有效措施防止碾壓輪上粘有混合料，并保持碾壓輪的清潔;6)壓路機不得在未碾壓成型或未冷卻的路段上轉向、制動或停留;7)在沿著路緣石等壓路機壓不到的其他地方，應采用振動夯板把混合料壓實。

表3 壓實機組合和碾壓溫度 ℃

3.6 接縫處理

1)縱向施工縫。采用兩臺攤鋪機成梯隊聯合攤鋪方式的縱向接縫，應在前部已攤鋪混合料部分留下10 cm～20 cm寬度暫不碾壓作為后高程基準面，并有5 cm～10 cm攤鋪層重疊，以熱接縫的形式在最后作跨接碾壓以消除縫跡，上下層縱縫應錯開15 cm以上。

2)橫向接縫。由于橫向接縫為冷接縫，處理難度較大，但處理的好與壞將直接影響路面的平整度，為此應采取以下措施:a.在已成型瀝青層的端部，先用直尺檢查，將平整度超過3 mm的部分切去，挖除干凈，并將切面上的污染物用水洗涮干凈，再涂以粘層瀝青，基本干后，攤鋪機再就位;b.在熨平板開始預熱前，量出接縫處瀝青層的實際厚度，根據松鋪系數算出松鋪厚度，熨平板應預熱15 min～20 min，控制接縫處原路面溫度在65℃以上。開始鋪筑的速度要慢，一般為2 m/min;c.碾壓開始前，將原路面上的混合料清除干凈，接縫處保持線條順直，固定1臺振動壓路機處理接縫，路面中間部分采用橫向碾壓，兩側采用縱向碾壓。橫壓時鋼輪大部分壓在原路面上，逐漸移向新鋪路面，前后約5遍～6遍;縱壓時應使壓路機的后輪超出接縫3 m～6 m。一般振壓2遍，靜壓2遍～3遍就能符合要求。

4 結語

瀝青穩定碎石作為柔性基層應用于高速公路的路面結構，可減少路面基層反射裂縫的出現，延長路面使用壽命，全面提高瀝青路面的綜合路用性能。通過ATB-30瀝青穩定碎石柔性基層的應用實踐，探索了瀝青穩定碎石柔性基層的配合比設計及諸如攤鋪、碾壓等各項施工技術，為今后瀝青穩定碎石基層的施工積累了經驗。

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