ATPB開級配瀝青穩定碎石柔性基層在市政道路改造中的應用

傅靜剛

（溫州市市政工程建設開發公司，浙江溫州 325000）

0 引言

我國的高速公路，絕大多數面臨著重載車多，超載嚴重的實際情況，同時為了充分利用地材以降低造價，基本上都采用半剛性材料為基層瀝青路面結構，所以在通車后不久路面就會出現明顯的車轍和大量的反射裂縫，一些研究資料表明，采用含大粒徑瀝青混合料基層的瀝青路面結構有望很好的解決這個問題。但這方面的研究還不充分，這種路面結構在實際工程中應用也很少。因此對其進行廣泛深入的研究是非常必要的。

基層是路面結構中的重要層位，主要承受由層面傳來的車輛荷載的垂向力，并擴散到下面的土基中，起到擴散路面荷載、減少路面變形、防止和減緩路面病害的出現等作用[1]?；鶎討凶銐虻膹姸群蛣偠龋⒕哂辛己玫臄U散應力功能。按基層材料的力學性能分為柔性基層、半剛性基層和剛性基層三種。由于半剛性基層瀝青路面、剛性基層瀝青路面共同存在瀝青面層反射裂縫問題，因此在舊路改造中有必要設置裂縫緩解層的抗反射裂縫措施。

目前，國際上采用的抗反射裂縫緩解層主要有瀝青碎石、級配碎石等，其中瀝青碎石是一種以粗集料的骨架結構為典型特征的瀝青混合料，具有優良的高溫穩定性，由于其在作為大粒徑瀝青混合料。瀝青碎石按其使用特性分為三種，即密實式、半開式及開式[2]。國內外瀝青碎石基層的研究表明，鋪設開級配大粒徑瀝青碎石（ATPB）是較為有效的防治反射裂縫的方法之一。

《溫州市濱江商務區甌江路市政工程（香源路-蒲州水閘段）》北起香源路（黎明東路），南至蒲州水閘。其中甌江路主線與蒲州大橋北引道連接，主線長度約3 510 m；甌江路在蒲州大橋兩側設置輔導與桃花島規劃五路連接，輔道長約250 m。在設計過程因其特殊性特采用采用二次成型方式，具體如下：

（1）第一次成型路面設置兩層共40 cm厚水泥穩定碎石基層，上鋪6 cm厚瀝青混凝土面層后臨時開放交通。

（2）在一次路面通車后1 a后或拓寬新建部位局部沉降達10 cm時進行路面二次成型：銑刨臨時瀝青混凝土面層，加鋪一層約20 cm厚（具體厚度以基層頂面設計標高控制）水泥穩定碎石基層后，按設計厚度鋪設瀝青混凝土面層，從而完成整個施工過程，竣工驗收后正式交付使用。

在舊路改造中采用“大粒徑瀝青混合料”補強技術，將大空襲瀝青碎石混合料直接鋪筑在舊路路面上，即可以作為補強層，也可以作為應力擴散層防止反射裂縫，又可以作為新路面的排水層，可以有效防止或延緩瀝青面層的反射裂縫。

1 配合比設計

1.1 原材料

粗骨料：溫州瞿溪石子；

細骨料：溫州瞿溪石子；

礦粉：金華蘭溪礦粉；

瀝青：鎮海東海牌AH-70#瀝青。

各原材料性能見表1、表2。

表1 各石子規格性能一覽表

表2 瀝青性能

1.2 試驗段大粒徑瀝青混合料級配

在試驗段中采用1.1節原材料，通過各石子的篩分分析見表3，合成適合溫州當地的大粒徑級配曲線，見表4和圖2，其中原材料級配曲線見圖1。

圖1 原材料級配曲線

圖2 大粒徑瀝青混合料級配合成曲線

1.3 試驗段大粒徑瀝青混合料各項技術指標

在1.1節、1.2節的基礎上,根據配合比調配方法，以標準規范[2,3]為依據，得出最佳油石比2.80%，拌制ATPB瀝青碎石所測各項性能指標見表5，所拌ATPB瀝青碎石見圖3。

表5 大粒徑瀝青混合料試驗段技術指標

圖3 ATPB瀝青碎石

表3 原材料規格

表4 ATPB瀝青穩定碎石級配

2 試驗段鋪筑

2.1 試驗路段概況

《溫州市濱江商務區甌江路市政工程（香源路-蒲州水閘段）》北起香源路（黎明東路），南至蒲州水閘。其中甌江路主線與蒲州大橋北引道連接，主線長度約3 510 m；甌江路在蒲州大橋兩側設置輔導與桃花島規劃五路連接，輔道長約250 m。在設計過程因其特殊性特采用采用二次成型方式；調整更換沉陷、破損的平石及檢查井、落水井。

2.2 試驗段鋪筑情況

根據試驗配合比調整出相應的生產配合比，確定最佳級配及油石比進行鋪筑，本文只針對大粒徑那一層進行分析解釋，對于鋪筑松鋪系數根據實際混合料進行確定，施工時按規范溫度以壓路機進行來回碾壓，直到密實、無明顯輪跡，邊角無法碾壓處，則用平板夯碾壓，以保證路面平整、順暢。甌江路ATPB瀝青碎石現場鋪筑情況見圖4。

圖4 甌江路ATPB瀝青碎石現場鋪筑情況

2.3 主要施工機械儀器

主要施工機械儀器見表6。

2.4 大粒徑瀝青混合料質量控制

（1）ATPB瀝青碎石拌制過程中由于級配特性，小于0.075顆粒含量較少，在干燥筒中過熱拌和時會促使瀝青老化，故應對拌和溫度進行嚴格控制。生產配合比必須隨著原材料實驗配合比的變動而變動。

（2）運輸過程中需采用大噸位的自卸車運輸，運輸過程中注意剎車減少離析，采用自帶蓋車輛或者采用保溫布保溫。

（3）因為ATPB的特性，其厚度對離析影響很大，故在攤鋪過程中一定要保證其厚度，以便減少離析。

3 路用性能評價

溫州市濱江商務區甌江路市政工程（香源路-蒲州水閘段）于2014年采用ATPB大粒徑瀝青碎石作為柔性基層鋪筑，經過一段時間通車及觀察，工程基本未出現質量問題，經實測平整度、厚度及外觀等各項指標均符合設計及規范要求，無明顯車轍、無裂縫，經取芯試驗壓實度符合設計及規范要求，經成品料送檢試驗馬歇爾各項指標均符合設計及規范要求[4]。

表6 主要施工機械表

4 結語

在處理半剛性基層病害時，最嚴重的病害就是由于路基不均勻沉降或承載力不足引發的比較長的縱縫。采用半剛性或剛性基層，由于其抗裂性能差，縱向裂縫仍舊會產生。根據大粒徑瀝青混合料的特點，對于基層有裂縫的路段，尤其是下基層也出現裂縫的反射，由于其空隙率比較大，還可以起到排除結構層內水分的作用。在溫州市濱江商務區甌江路市政工程（香源路-蒲州水閘段）維修改造中，應用大粒徑瀝青混合料作為基層，取得了良好的效果。

[1]劉曉瓏.大粒徑瀝青混合料柔性基層在舊路改造中的應用[J].公路交通與建設論壇,2003(9):320-323.

[2]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[3]JTG E20-2011,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].

[4]JTG D50-2006,公路瀝青路面設計規范[S].