瀝青路面微粘結級配碎石基層技術要點分析

王騰

摘 要：微粘結級配碎石基層瀝青路面可以有效減少半剛性基層瀝青路面產生的反射裂縫，且解決級配碎石基層瀝青路面剛度低、適應重載交通能力差的問題。為此，本文在全面掌握微粘結級配碎石基層作用的前提下，結合具體案例，闡述了瀝青路面微粘結級配碎石基層技術要點，以期全面提升工程質量。

關鍵詞：瀝青路面;微粘結級配碎石基層;技術要點

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A

0 引言

在我國已修建的各等級公路中，90%以上是使用以石灰、水泥、粉煤灰等無機結合料穩定各種粗細粒料作為半剛性基層。半剛性基層瀝青路面具有抗永久變形能力強和整體強度高的優點，然而半剛性基層材料對溫度和濕度變化比較敏感，容易產生溫縮裂縫和干縮裂縫。路面裂縫不僅會降低路面的整體平整度，而且會導致水分滲入路面結構而得不到及時排出，這樣就會進一步降低基層的強度。于是采用級配碎石基層和瀝青面層之間設置碎石過渡層開始得到人們的重視。為此，開展瀝青路面微粘結級配碎石基層技術研究具有重要意義。

1 微粘結級配碎石基層的作用

半剛性基層瀝青路面被廣泛應用到各級公路的建設當中，為我國的公路建設做出了重大的貢獻。然而，半剛性基層瀝青路面自身存在著反射性裂縫等嚴重缺陷，致使路面損害嚴重，也給今后的養護工作增加了難度。近些年來，國內外一直在研究解決半剛性基層瀝青路面存在的技術方法和措施，例如，通過改進半剛性基層材料的配合比設計來提高其偏溫縮和干縮性能，或者在瀝青路面和半剛性基層之間設置土工織物或碎石過渡層，再或者增加瀝青面層厚度等。但由于技術和經濟方面的原因，這些技術方法和措施都存在各自的問題，沒有得到推廣和應用。

微粘結級配碎石半柔性材料，是由各種集料和少量 （≤3%） 的水泥，按最佳級配原理拌合并壓實而成的材料。由于微粘結級配碎石是用大小不同的材料按一定比例配合、逐級填充空隙，并用少量水泥黏結，故經壓實后，能形成密實的結構。前期的機械壓實作用和后期的水泥水化使得低水泥劑量微粘結級配碎石產生強度。隨著水泥劑量的增加，低水泥劑量微粘結級配碎石的強度增大。

瀝青路面面層下設置微粘結級配碎石基層，這種路面結構具有強度高的優點，又因為其屬于半柔性材料，所以其本身具有良好的干縮溫縮性能，能一定程度上抑制半剛性底基層干縮、溫縮引起的反射裂縫，結合微粘結級配碎石半柔性材料的自身特點，筆者針對低水泥劑量微粘結級配碎石基層瀝青路面結構進行結構分析，研究不同結構參數變化對路表面回彈彎沉、瀝青混凝土面層層底拉應力、微粘結級配碎石基層層底拉應力、半剛性底基層層底拉應力和瀝青混凝土面層內剪應力的影響，找出適應重、中交通等級的合理微粘結級配碎石基層瀝青路面結構，為瀝青路面結構中合理設置微粘結級配碎石基層提供理論依據。

2 工程概況

某工程為一級公路，設計速度為80 km/h，路面寬21.5 m。鋪筑了兩個試驗段，樁號分別為K10+300～K11+800和K17+500～K18+500。K10+300～K11+800段為微粘結級配碎石段，路面結構層為：3 cm密級配細粒式改性瀝青混凝土（AC-10C）+5 cm密級配中粒式瀝青混凝土 （AC-16F）+15 cm廠拌水泥穩定微粘結級配碎石基層+19 cm廠拌二灰穩定碎石底基層+20 cm天然砂礫墊層。K17+500～K18+500段為對比段，屬于普通水泥穩定基層路段。

3 原材料及配合比設計

3.1 水泥

水泥標號不低于32.5級，初凝時間4 h以上、終凝時間6 h以上的普通硅酸鹽水泥、礦渣鹽酸水泥和火山灰質鹽酸水泥。不應使用快硬水泥、早強水泥以及受潮變質水泥。

3.2 級配碎石

碎石要求顆粒規整，近似立方體，材料強度滿足規范要求，壓碎值≤30%，碎石中不含土塊和雜質。規格要求見表1。

3.3 水

選用無污染、無雜質的飲用水即可。

3.4 混合料的技術要求和配合比設計

混合料的無側限抗壓強度要求>1.2 MPa。經標準擊實試驗和無側限抗壓強度試驗，確定了碎石的級配，水泥采用P.S32.5，水泥劑量采用2.2%，混合料最大干密度2.47 g/cm3，最佳含水量為5.8%。

4 瀝青路面微粘結級配碎石基層技術要點

4.1 準備下承層

水泥穩定碎石基層施工前對下基層進行修整，應將表面的浮土、松散層及其它雜物清理干凈，應盡量露出硬面。并對其進行寬度、平整度、壓實度、彎沉等各項指標檢測，使之達到規范規定的標準，經監理認可轉序后方可施工。攤鋪前，下承層表面應適當灑水潤濕，以利于基層的結合。

4.2 施工放樣

放出道路中線、基層邊線，選定檢測斷面及觀測點位置。本工程采用基準鋼絲法調平，因此必須設置支撐桿，敷設基準鋼絲，并用專用工具，使其張緊力不小于100 kN，鋼絲撓度不超過規定值。

4.3 混合料的拌和

混合料采用廠拌，在施工過中，技術人員始終在拌和現場，用微機操作控制原材料的用量，混合料拌和時保證配料準確，拌和均勻，并控制好混合料的含水量。拌和時根據碎石的天然含水量大小及時調整加水量，含水量控制在高出實驗室所定最佳含水量的1%～2%，使混合料到達現場攤鋪碾壓時的含水量接近最佳值以保證施工質量。

4.4 運輸

運輸混合料的車輛裝料前，清凈車廂，灑水潤壁，裝料時，自卸車應移動車位，使混合料以前、后、中的順序落入車廂，裝載均勻，防止離析。

混合料運輸過程中防止漏漿、漏料，途中不得任意耽擱，車輛起步和停車應平穩，減少顛簸，防止拌和物離析。混合料在運輸中應加覆蓋以防水分蒸發。車輛倒車及卸料時，有專人指揮，在前一輛車離開后立即倒向攤鋪機，并在機前10 cm～30 cm處停住，不得撞擊攤鋪機。然后換成空擋，并迅速升起料斗卸料，靠攤鋪機推動前進。

4.5 攤鋪

混合料的攤鋪采用兩臺攤鋪機械前后并進施工，兩車相距5 m～10 m，兩幅攤鋪，攤鋪機行進速度控制在2 m/min左右，攤鋪機應緩慢、勻速、連續不斷作業，避免出現隨意停機待料，間歇攤鋪現象。

攤鋪機械具有自動調節厚度及找平裝置，一臺攤鋪機左右配備2人，專門負責機械感應器，在攤鋪過程中隨時檢查高程及攤鋪厚度，并及時通知機械手。在攤鋪過程中，隨時檢查攤鋪質量，如出現離析、缺料等現象，及時人工補撒、換補攤鋪料。

4.6 碾壓

兩幅混合料攤鋪完50 m～60 m后，立即在路基全寬內進行碾壓。碾壓段長度以30 m～40 m為宜，按由邊到中，由低到高的原則，碾壓作業應均勻、速度穩定，并按初壓、復壓、終壓三個階段進行。

初壓用18 t震動壓路機靜壓，重疊1/3～1/4輪寬，碾壓2遍，碾壓速度1.5 km/h～1.7 km/h。

復壓用22 t振動壓路機振動碾壓，重疊1/3～1/2輪寬，碾壓速度2.0 km/h～2.5 km/h。振動壓路機起步、倒車和轉向均應緩慢柔順，嚴禁振動壓路機中途急停急轉，復壓遍數按現場檢測人員檢測達到規定壓實度進行控制。

終壓應采用靜壓，遍數以彌合表面微裂紋、消除輪跡為停壓標準。

碾壓中應注意事項：初壓、復壓、終壓作業應密切銜接配合、一氣呵成，盡量縮短全部碾壓作業完成時間。如有曬干和風干現象，應及時補灑少量水。

4.7 檢測鑒定

在拌合廠，實驗室人員隨時抽樣檢測原材料的級配組成、含水量、混合料的含水量、水泥含量等，根據抽檢結果及時調整施工配合比，并做好無側限抗壓強度試驗。

攤鋪現場，測量人員選取8～10個點位，隨時跟測標高，從而確定出松鋪系數。檢測人員進行壓實度實驗，以確定壓路機碾壓遍數。

4.8 養生

碾壓完成后應立即進行養生。養生時間不應少于7d。養生方法采用灑水，養生期間除灑水車外應封閉交通。不能完全封閉時，要禁止重型車輛通行。

5 試驗路段施工效果評價

微粘結水穩碎石基層完工后，表面平整密實、無坑洼、無明顯離析現象，外觀質量較好。瀝青混凝土面層完工后，經6個月行車碾壓和凍融期，面層外觀質量良好，無任何破損。但局部有橫向裂縫每公里5道，較鄰近的水泥穩定砂礫基層的路段橫向裂縫數量明顯減少，而且微粘結水穩碎石基層路段的橫向裂縫寬度要小一些，微粘結水穩碎石基層試驗段彎沉值比對比段水泥穩定基層路段的稍大，大約為10 （1/100 mm） 左右，但能滿足設計要求。從試驗路總體情況看，微粘結水穩碎石基層與水泥穩定半剛性基層相比，瀝青面層的反射裂縫數量減少，寬度減小，將減輕水損壞程度，將在一定程度上提高瀝青路面的使用壽命。

6 結束語

綜上所述，級配碎石作為道路上基層，可以很好地減少半剛性基層瀝青路面反射裂縫，但是級配碎石柔性基層存在回彈模量小及永久變形大，施工性較差等問題。從解決級配碎石缺陷入手，采用添加粘結劑的微瀝青碎石作為路面的過渡層，可有效解決此類問題，提升施工質量，改善路用性能，延長工程使用壽命。

參考文獻：

[1]王宏暢，李國芬，高敏杰，等.半剛性基層與柔性基層瀝青路面結構分析[J].交通標準化，2008（11）：119-123.

[2]彭波，鞏偉，孟憲光，等.微瀝青碎石過渡層混合料級配設計方法研究[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2015，39（02）：259-263.

[3]董鑫，薛輝，馬慶偉，等.微粘結級配碎石室內試驗與施工技術研究[J].公路交通科技（應用技術版），2012，8（03）：79-82.

[4]張海，馬光超，張敏江，等.級配碎石基層對瀝青路面反射裂縫抑制機理分析[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2011，27（02）：247-252.

[5]趙昇歲，韓雨生.微粘結級配碎石性能指標研究[J].公路交通科技（應用技術版），2013，9（08）：90-92+118.