大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層在瀝青路面基層中的應用研究

摘要：大粒徑透水性瀝青混合料具有良好的透水性和可塑性，在瀝青路面施工中，用以替代半剛性基層，對于解決路面基縫反射以及排水問題具有重要的作用。文章將以試驗的方法得出大碎石瀝青混合料柔性基層的施工工藝，并就其在道路施工中對道路的使用性能影響進行研究，以期為舊路改造提供借鑒依據(jù)。

關鍵詞：大粒徑透水性瀝青混合料；柔性基層；瀝青路面基層；道路施工；舊路改造 文獻標識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）09-0102-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.049

隨著道路建設的加快，對道路建設的維護和養(yǎng)護成為了道路建設的重要內容。在基層道路養(yǎng)護中，對于半剛性水穩(wěn)基層的處理成為了養(yǎng)護工作中的難題。對于半剛性水穩(wěn)基層的處理，因養(yǎng)護工作的局限性，很難將其恢復到原穩(wěn)定層狀態(tài)。同時，受基層致密性的影響，雨水無法快速滲透到地下，對路基地面造成了一定的影響。為解決這一問題，人們選用了大粒徑透水性瀝青混合料作為路面的基層，以解決瀝青路面的反射裂縫以及積水或雨水沖刷給路面造成的損害。

1 大粒徑透水瀝青混合料柔性基層簡介

大粒徑透水瀝青混合料柔性基層混合料的顆粒直徑要達到26.5mm以上，且粒子間具有一定的縫隙，在填充一定量的細集料之后形成骨架型的瀝青混合料，用于路基鋪設。大粒徑透水瀝青混凝土混合料在經(jīng)過嚴格的級配設計之后，能夠以單一的粒徑骨架嵌擠的狀態(tài)出現(xiàn)，再填充一些細集細料之后，具有較高的抗變形能力，在滿足路面排水的基礎上，降低混合料的空隙率，從而提升路基的承載力，實現(xiàn)抗車轍的目的。在斜坡的重車路段，因路基的承重時間較長，容易受壓變形出現(xiàn)車轍，而大粒徑透水瀝青混合料因具有良好的抗變形能力，從而有效降低了路基變形的幾率，對于提供公路的使用性能具有重要的作用。

除此之外，大粒徑透水瀝青混合料還具有良好的排水功能，配合橫向的排水管與下封層使用，可以有效降低路面積水的出現(xiàn)，對于延長道路的使用壽命具有重要的作用。與半剛性的基層相比，大粒徑透水瀝青混合料可以有效降低路面施工的時間，從而減少施工投入，提升經(jīng)濟收益。

2 大粒徑透水瀝青混合料柔性基層的組成設計

2.1 材料的要求與選擇

對于路面施工材料的選擇將直接關系到路面的質量以及使用壽命，選擇優(yōu)質的原材料可以有效保證路面的性能。因此，對于粗細集料以及瀝青膠結料的選擇應該滿足道路施工用料標準的規(guī)定，從源頭上確保施工質量。通常，高等級公路的養(yǎng)護一般會選擇粗集料為0.5～4cm的石灰?guī)r，細集料為石灰?guī)r石屑、機制砂，填充料為礦粉。

2.2 骨料級配設計

對于原材料各項指標進行試驗檢測，結合施工現(xiàn)場的氣候條件，通過級配的設計對混合材料進行配置，從而確定設計的級配。在對混合材料的級配設計上，要充分保證混合料粗骨料的相互融合，并保證礦料之間的間隙，從而達到道路排水的目的。

3 大粒徑透水瀝青混合料柔性基層在高等級公路養(yǎng)護大修中的應用

對于高等級公路的養(yǎng)護一般采取剔除舊路的結構層后鋪加一層半剛性基層，然后再鋪一層混凝土瀝青，這種常規(guī)的公路維護一般需要耗費較長的時間，影響交通的正常通行，在未充分借助舊路面強度的情況下，容易形成大量的廢料，提升投入成本，尤其是在避免反射裂縫和排水方面，鋪加半剛性基層，無法使這兩個問題得到解決，從而降低了路面養(yǎng)護工作的實效性。針對此問題，相關專家進行了道路養(yǎng)護工作研究，引入了大粒徑透水性瀝青混合料作為路基用料，從而有效解決了上述問題。

3.1 施工實例及方案

合徐高速公路為雙向四車道，原道路因病害路面出現(xiàn)了裂縫，裂縫連續(xù)且長，出現(xiàn)了唧漿現(xiàn)象，嚴重影響了道路的使用性能。在對該路段進行養(yǎng)護的過程中，設計引入了大粒徑透水混合料換填水穩(wěn)基層，在剔掉三層瀝青路面以及水穩(wěn)基層之后，用此恢復瀝青面層

結構。

3.2 目標配合比設計

由于大粒徑混合料尚未有固定的使用范圍，級配除了要考慮當?shù)氐臍夂驐l件之外，主要是根據(jù)原材料的性能決定的，對于路基使用材料的級配設計可借鑒美國NCHRP Report386與貝雷法的經(jīng)驗與理論，從而設計出最佳的配比標準（如表1）。

表1 目標配合比設計

3.3 生產配比確定

在生產調試確定配比之后開始試鋪，此過程是檢驗混合料級配和體積特征，確定施工工藝的重要手段。在試驗鋪設的過程中，進行抽樣檢測混合料的級配、瀝青的用量以及體積指標之后，根據(jù)試驗結果確定最終的配比指標（如表2）。

表2 生產配合比設計及試驗段檢測結果

熱料倉 原材料 13～

36mm 7～

14mm 4～

7mm 0～

3mm 生石

灰粉

百分比 64 16 7 9 1

最佳瀝青含量 3.5

馬歇爾密度 2.0153

現(xiàn)場取芯密度 2.135

壓實度 98.6

4 鋪設準備工作

4.1 鉆孔排水

圖1 排水管位置

因大粒徑混合料的柔性基層排水性能良好，所以必須要將大粒徑層間摻入的水分及時排除，以免留下空隙，影響后期使用功能。在攤鋪大粒徑混凝土混合料前，要對施工路段按工程設計鉆孔，并安設排水管。排水管一般位于第二層水穩(wěn)頂面位置，也可根據(jù)換填大粒徑的層面位于第二層的水穩(wěn)底面，如圖1所示。

4.2 碎石封層

為了防止大粒徑內部的水層滲入到下部的結構層，需要在底面鋪設加熱的瀝青碎石層，碎石層選用一般的熱瀝青即可。

5 施工控制

5.1 混合料的配比

在大粒徑混合料的配置過程中，為了使各種礦物質、添加劑與大粒徑混凝土充分地混合，需要選擇合適的攪拌方式，確定配比率，以使外加劑能夠充分地發(fā)揮作用。在混合料攪拌之前，可以試驗攪拌，選取少量的混合料試驗品進行攪拌，按照一定的攪拌順序，攪拌一段時間后查看攪拌程度，確定合格后，以此為大量混合物攪拌的參照物。為了提高攪拌的均勻性，在攪拌的過程中，可加入導熱油加熱，以促使外加劑與基質混凝土相互融合。查看混凝土的外觀，以瀝青覆蓋均勻，無花白料、團塊或離析為最好。

5.2 混合料運輸

大粒徑透水性混合料在配置完成之后，裝車運輸之前涂抹油水混合料，以防止混合料外觀出現(xiàn)細小的裂紋，影響使用功能。在運料移動的過程中，為避免混合料離析，應盡量避免急剎車。運料途中，難免會有顛簸，所以掌控好車速至關重要，切不可圖快，造成用料的堆積，為了減少混合料的熱量損失，車上應蓋上篷布。為了使鋪攤工作能夠連續(xù)進行，施工方應該對運輸車輛進行合理地安排，以免因運料中斷影響施工進度。

5.3 混合料的攤鋪

對于大粒徑透水性混合料道路的攤鋪，一般采用不分層的一次攤鋪，以減少用料發(fā)生離析以及堆積的現(xiàn)象。在攤鋪機按照一定速度向前運行的過程中，為了保證路面的平整，填料要合理。在攤鋪之前，一般要進行攤鋪試驗，以確定攤鋪的松鋪系數(shù)，一般在1.2左右。

5.4 混合料的壓實

道路壓實一般采用大噸位的雙鋼輪振動壓路機和較大噸位的膠輪壓路機。一般情況下，施工道路壓實要經(jīng)過三道工序：第一遍壓實，兩臺雙輪準東壓路機前進靜壓，后退振動；第二遍壓實，前后進退均為振壓。

為了防止壓實機在振壓的過程中對攤鋪的骨料造成損害，壓實的速度一般會控制在1.5～2.0km/h。壓路機相鄰的輪子壓實的痕跡相距20cm左右。

為了防止混合料與壓實機的輪子黏連，壓實機上要裝有撒水裝置，撒水的間隔以壓實機輪子不黏連為宜。在道路經(jīng)過振動過后，膠輪壓路機還需再對其進行1～2遍的碾壓，確定壓實后進行收光。

6 結語

大粒徑透水瀝青混合料作為路面基層，應用于舊路改造，并與下封層和橫向排水管鋪設，能夠很好地解決路面滲水以及道路積水給路面造成的破壞，以延長道路的使用壽命。從應用情況上看，道路運行狀況良好，沒有出現(xiàn)不良情況，因此可廣泛推廣使用。

參考文獻

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作者簡介：陳景龍（1980-），男，內蒙古赤峰人，中鐵十一局集團第二工程有限公司工程師，研究方向：公路鐵路

施工。

（責任編輯：小 燕）