張建琴
(呂梁公路建設有限公司,山西 呂梁 033000)
級配瀝青穩定碎石基層的特點是具有足夠的強度和韌性,水穩定性好,抗剪強度大,抗疲勞,能減小瀝青的溫度收縮,改善瀝青路面的使用性能,提高路面的使用壽命,防止反射裂縫的發生,它屬于柔性基層。我國為了緩解高速公路在重交通下的動水壓力,使用了以瀝青碎石為代表的柔性基層,大大節省了維修費用,社會經濟效益良好。
作為新的結構層,在我國起步較晚,現在基本使用普遍,現就其施工適用范圍和特點進行介紹。
該結構類型的特點是能減少瀝青路面的病害,延長使用壽命,保證路面的質量,減少維修費用,節約周期使用內的建設成本,特別是在攤鋪過程中能有效地減少混合料的離析。因此,適用于各級公路路面基層。
級配瀝青穩定碎石基層屬于散體,對傳遞下來的車輛荷載只能起到分散作用,其結構本身不受拉應力的影響,因此,不存在結構的破壞,碎石破壞也很少,大多是對油面的維修處理(再生或加鋪),碎石材料結構層不產生干縮裂縫,對穩定裂縫能自愈,是比較理想的結構層材料。從力學分析來看,這種路基層驗算的控制指標是路面彎沉值、瀝青底基層的彎拉應力、土基的承載力。柔性基層相對半剛性基層具有較大的抗變形能力,在相同的交通條件下前者的容許彎沉明顯大于后者。
(1)和普通瀝青路面施工程序相同,先檢查下基層的高程、強度是否滿足設計要求,表面平整度、密實度、橫坡、寬度等都要滿足設計要求,試驗檢測設備要標定好,各種材料應分散堆放,基層的裂縫處理好。
(2)撒布透層油,加強面層與基層的黏結,并保證透層油超過12 h滲透時間,撒布量為1 kg/m2。
(3)據壓實厚度、松鋪系數、橫坡度調整好攤鋪機的初始狀態。
(4)用全站儀進行施工放樣,并沿路線方向10 m定出中樁及邊線,確定攤鋪寬度。
混合料采用三階段設計:目標配合比、生產配合比設計階段和生產配合比驗證階段,生產與目標礦料級配盡量相符,拌和階段都必須做馬氏試驗,設計原則是用粗骨料形成骨架,用細料填充空隙,形成骨架密實結構,并防止施工中混合料離析。
(1)ATB-25柔性基礎與AC-25面層相比集料偏多,細料少些,瀝青少;ATB-25油石比3.7%~4%,9.5 mm篩孔上累計篩余量占48%~68%;而AC-25油石比為4%~4.3%,9.5 mm篩孔上累計篩余量占35%~55%。
(2)其配合比設計中嚴格控制細集料用量,特別是0.075~0.15 mm和0.63~2.36 mm篩孔含量,通過率允許偏差為2%,若含量大會導致瀝青含量多,影響穩定性。
(3)注意礦粉的含量,也是提高質量的關鍵。
采用一臺4000型瀝青拌和樓,為保證拌和均勻,鍋料拌和時間不小于45 s,同時不大于55 s,拌和溫度為175~195℃,出料溫度為160℃,不能有花白料,若超過195℃就作為廢料進行處理,要在現場有專人用感應式溫度計檢測,并做好記錄。①嚴格控制級配,礦料的質量不好、級配不合理都會影響質量控制油石比;②經常檢測混合料的均勻性,發現有問題及時調整,控制不好會出現泛油和抗車轍能力低,路面會出現松散,壽命縮短;③控制出料溫度;④控制好拌和時間;⑤材料的規格或級配發生變化時,拌和樓的配比需重新調整。
不允許一次裝滿料,車箱應掃干凈,必須填寫運料單,配備夠運輸車輛,在施工現場等候卸料的車輛不少于3輛。為減少離析,在卸料時應一次性卸完,而不間斷。為防止溫度損失,在氣溫低的情況下必須采取保溫措施。
(1)使用具有良好性能的攤鋪機,防止因攤鋪機發生問題引起熱料離析;攤鋪時力爭一次成型,邊角地方輔以人工補充找平。
(2)每臺攤鋪機寬度不宜大于7 m,寬度太大不容易離析;攤鋪機料斗內的熱料將鋪完時,下一車料應緊跟著卸入。機械起步前對燙平板要加熱到不低于100℃,緩慢起步,可以消除開始阻力大而造成面層產生波浪和推移。
(3)松鋪系數可根據試驗段來確定,一般控制在1.2左右。
碾壓分初壓、復壓、終壓3個階段,壓路機速度應以慢而均勻,碾壓長度控制在60 m,碾壓順序是由外側向內側中心碾壓,并重疊輪跡的1/2~1/3輪寬,壓完全幅為1遍。選擇技術好的壓路機手,尤其在靠近兩側路緣石處不能碰損,還要保證壓實。
為防止溫度降低影像壓實效果,碾壓時混合料溫度不小于150℃,復壓溫度原則上越高越好。碾壓機械組合方式要通過試驗段來選定,一般采用雙鋼輪和膠輪組合碾壓方法,即采用13 t光輪壓路機進行振動碾壓,振動頻率為45 Hz,振幅為0.3~0.8 mm,碾壓遍數不少于4遍。在碾壓時出現黏輪現象時,可自動向壓輪噴水。
雙鋼輪壓路機不能在未碾壓成型或未冷卻的路段上掉頭、轉向或停車。碾壓完后要進行修邊、清理,并防止油料等雜物灑落在面層上。
當停機后,提起攤鋪機燙平板,人工將端部瀝青混合料鏟齊后碾壓,并檢查平整度,趁料未冷卻時沿著橫斷面方向用人工垂直刨除端頭層厚度不足部分,最好不要用切割機切縫,并在搭接處切割面上涂黏層油,使其下次攤鋪銜接良好。
先進行橫向碾壓,然后再進行縱向碾壓為一體,充分壓實,用細料不斷填補接縫處不平整部位,使接縫接的平順。采用熱接縫處理縱縫。
進行合理的配合比設計及施工工藝全過程控制,對柔性基層的質量非常重要。ATB-25柔性基層的施工過程中,重點從原材料的選擇到配合比設計、運輸、攤鋪及攤鋪機的操作、溫度等幾方面進行控制,將能夠較好地解決目前ATB-25柔性基層施工過程中出現的混合料離析的質量問題。目前,規范中還沒有級配瀝青穩定碎石基層的檢驗評定標準,可參考瀝青混凝土面層和瀝青碎(礫)石面層檢驗評定標準來執行。檢驗項目主要是壓實度、平整度、彎沉值、抗滑性、厚度、中線偏位、縱斷面高程、寬度、橫坡度,基本與普通瀝青路面檢測標準一致。