孫寶珍
(南陽市公路管理局,河南 南陽 437057)
據統計,我國90%以上的高等級瀝青路面采用半剛性基層結構。由于半剛性基層自身不能克服的缺點,溫縮干縮,產生裂縫,最終形成反射裂縫,在行車載荷、水、溫度、梯度的綜合作用下,使得路面產生唧漿、松散、車轍等病害,最終導致路面結構破壞。為了提高瀝青路面的耐久性,目前,我國正廣泛的推行大粒徑瀝青穩定碎石柔性結構的施工方式,它能夠有效地防止形成反射裂縫,從而解決滲水對基層和路床的損害,提高路面的使用性能,并延長路面的使用壽命。
瀝青穩定碎石用于基層結構,粒徑較大,級配較粗,瀝青用量較少,對原材料的要求相對于面層要低。它具有較高的抗剪強度、抗彎拉強度、高溫穩定性、低溫抗裂性、耐疲勞特性,與半剛性基層相比,則不易產生收縮開裂。瀝青穩定碎石基層提高了水泥穩定碎石基層與瀝青混凝土層粘結的牢固性,并且模量接近,路面結構的受力、變形更為協調,起到應力消散的作用,抵抗了車輛荷載作用下的永久變形。
以某標段密級配瀝青穩定碎石ATB-30型瀝青混合料礦料為例,根據原材料進行各項物理力學指標試驗,按集料的篩分結果,并按《公路瀝青路面施工技術規范》中對ATB-30型瀝青混合料礦料級配范圍的要求,對其進行礦料組成設計,按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》的規定,進行瀝青混合料馬歇爾試驗,并確定出最佳用油量。依據確定的最佳瀝青用量,進行了殘留穩定度試驗以及車轍試驗。最終確定的礦料級配組成為:19~37.5mm∶9.5~19mm∶4.75~9.5mm∶2.36-4.75mm∶0-2.36mm 機制砂:礦粉=27∶27∶15∶12∶15∶4。最佳油石比為 3.4%。最終的馬歇爾試驗結果見下表1。

表1 ATB-30瀝青混合料試驗結果
ATB-30瀝青混合料本身屬于一種容易離析的混合料,但是如果嚴格控制是能夠減少甚至是完全消除離析。
(1)配合比設計過程中沒有考慮拌合站的供料均衡問題,個別檔料用量太少拌合站冷料皮帶轉速根本無法轉動。一旦轉動上料比例就超出了目標配合比設計值,導致拌合站冷料上料無法按照目標配合比設計上料,出現明顯的等料、溢料現象,這就造成了熱倉料的不穩定,最終導致拌合站無法生產穩定的混合料。(2)拌合站冷料倉上料沒有進行標定,拌合站操作人員憑經驗調整冷料皮帶的轉速,造成冷料上料無法和目標配合比吻合,導致等料、溢料,最終導致熱倉料的不穩定。(3)瀝青混合料的保溫措施不到位,一旦表層混合料板結攤鋪后極容易造成后期的路面質量隱患。(4)現場攤鋪機的性能不能滿足攤鋪ATB-30瀝青混合料的要求,攤鋪寬度太窄導致攤鋪機螺旋吊桿部位形成兩條明顯的縱向離析帶。(5)攤鋪機熨平板配置參數調整不正確。(6)攤鋪機熨平板沒有提前充分預熱,導致起步后攤鋪路面出現熨平板刮擦。
(1)在確定生產配比前對瀝青攪拌站冷料倉上料流量進行標定,使冷料倉依據目標配比進行上料,使熱料倉穩定,然后再進行生產配比的設計。這樣就防止了熱料倉溢料待料的情況,熱料倉之間就不會竄倉,保證攪拌的瀝青混合料均勻不離析。
(2)提高運料車的運力和保溫措施。
(3)加強現場攤鋪質量控制,攤鋪前熨平板要先預熱,至少達到100℃才能進行攤鋪。ATB-30不適宜采用伸縮攤鋪機進行攤鋪,宜采用固定熨平板式攤鋪機。針對現場離析帶,對攤鋪機螺旋進行調整,增加中間部位的反向螺旋。現場采用兩臺攤鋪機(8820)分別為6m和5m,均采用了360mm小螺旋,建議更換為420mm大螺旋、增大攤鋪寬度、吊桿外移,解決攤鋪離析。
(4)局部路段壓實不足與現場壓實工藝有很大關系,現場發現壓路機手在震動壓實過程中采用了單震方式 (即單輪振動),另外,沒有采用強震方式,建議施工單位跟進現場管理,采用合理的壓實方式進行碾壓。同時更換膠輪壓路機隔離劑。
(5)實驗室與拌合站溝通欠缺,拌合站獨立性較強,難以控制,建議加強實驗室對拌合站的控制,拌合站必須在實驗室指導下進行調試和生產;加強實驗人員技術培訓,必須熟練混合料的調試、生產以及各個實驗步驟。
由于高速、重載交通對路面結構使用性能的要求提高,在半剛性基層瀝青混凝土路面結構建設與使用經驗的基礎上,發展柔性基層與半剛性基層優化組合結構是技術進步的必然,并且有必要加快完善和系統配套。本文基于組合式路面基層的優越性,對施工過程中的存在的問題進行了分析,并提出了有效的解決方案,從而更好地減少了現有瀝青路面早期損壞的問題,有利于延長路面壽命。