超厚度大粒徑瀝青穩定碎石施工工藝

□文 /馮國益

目前，我國90%以上的高速公路路面基層是半剛性的。這種基層具有強度高、剛度大特點，但同時也具有干縮和溫縮的特性，因而使瀝青面層不可避免的產生反射裂縫，從而導致雨水滲入基層，又不能及時排出。在重交和重載作用下，產生動水壓力沖刷基層，造成唧漿。為防止反射裂縫的形成，解決滲水對基層和路床的損害，提高路面的使用性能，延長路面使用壽命，我國開始應用推廣以瀝青穩定碎石為代表的柔性基層。

1 工程概況

國道112線高速公路 (天津段)是天津市高速公路網規劃中的一條重要快速通道，設計行車時速120 km，雙向8車道，路面結構形式見圖1。

圖1 112線瀝青路面結構

在瀝青路面結構層中，12 cm厚的ATB-30密級配瀝青穩定碎石結構厚度已經到達規范規定的極值且集料粗、粒徑大，施工時的質量控制存在極大難度。

2 施工難點

1）ATB-30的粒徑偏大，生產拌和過程中容易造成瀝青石料裹覆效果不佳，拌和不勻；運輸攤鋪過程中容易造成集料離析。

2）12 cm厚瀝青混合料一次攤鋪碾壓成型，需要對機械設備進行科學組合，調整施工工藝參數，以保證攤鋪壓實效果。

3 ATB-30結構的特點

ATB稱為密級配瀝青穩定碎石混合料，與普通瀝青混凝土的區別主要是公稱粒徑，公稱最大粒徑通常≮26.5mm。ATB瀝青穩定碎石一般設計空隙率為3%～6%，鋪筑層較厚。路面鋪筑后具有良好的骨架結構和防水、高溫穩定、低溫抗裂等特性，因此柔性基層路面結構具有優良的路面性能以及抵抗環境和重交通荷載疲勞作用的能力。

4 攤鋪施工工藝

ATB-30施工工藝流程見圖2。

圖2 ATB-30施工工藝流程

采用2臺攤鋪機呈梯隊聯合作業，一次性攤鋪全幅，攤鋪機具有自動找平和振搗夯擊功能且精度高，攤鋪前根據既定的松鋪系數調整熨平板的高度和橫坡，采用方木支墊，調整好起始仰角；加熱熨平板達到100℃。

松鋪系數采用壓實前后高程來確定，道路縱向每10 m取一基準面，每道路斷面寬為12 m，分別取3、6、9 m處共計3點作為控制點。根據試驗段測定松鋪系數為1.2，即厚度控制在14.5mm左右。

攤鋪混合料時，攤鋪機的前進速度與供料速度協調，控制在2～3 m/min，在攤鋪過程中不準隨意變換速度，以確保攤鋪路面的均勻不間斷的攤鋪，盡量避免中途停機。攤鋪機的螺旋送料器要埋入混合料2/3以上，可以有效避免全斷面發生離析的現象和減緩攤鋪溫度的降低速度，為瀝青混合料的高溫下碾壓密實提供有利的條件。

由于ATB-30瀝青混合料具有粒徑大、容易產生離析的特點，在施工中要注意如下幾點。

1）減少溫度離析的影響。ATB-30瀝青混合料在高溫下才具有和易性好、易于碾壓密實的特點，應防止溫度降低帶來混合料的離析、碾壓不密實的缺陷。因此，混合料的運輸、卸料等各個過程要盡量縮短時間，以減少混合料熱量的損失。運輸要求采用大噸位的車輛并加蓋篷布，以防混合料溫度降低過快。

2）在裝料過程中，要求自卸車嚴格按照前、后、中的順序來回移動裝料。

3）調節好攤鋪機熨平板的離地高度，高度控制在13～15mm。同時，在攤鋪機上配置自動進料控制器，能適當調節使熨平板前方的瀝青混合料保持厚度均勻。

4）減少攤鋪機收料斗的收料頻率。頻繁地收料將導致料斗兩側的大粒徑混合料集中，容易產生大面積的離析現象。一般攤鋪3～5車后收斗一次并保證在卸料過程中邊前進、邊收斗，這樣可以使粗細混合料均勻分布，而且可以有效地避免邊部混合料溫度降低帶來的影響。

5）考慮到ATB-30厚度較大，應適當增大攤鋪機的夯錘振實系數，控制在4～5比較合適，可以使混合料攤鋪的初始密度增大，減少攤鋪后混合料熱量的急劇散失，能有效地提高壓實度。

6）攤鋪最好采用2臺攤鋪機梯隊作業。在攤鋪機送料器中，保持有不少于送料器高度2/3的混合料，可以有效避免全斷面發生離析的現象和減緩攤鋪溫度的降低速度，為瀝青混合料的高溫下碾壓密實提供有利的條件。

5 碾壓工藝

由于ATB-30瀝青混合料集料粒徑較大，采用振動壓路機與重型輪胎壓路機聯合碾壓的組合方式。用振動壓路機進行碾壓時，振動頻率為30～50 Hz、振幅為0.3～0.8mm且要求采用大噸位的壓路機進行碾壓。采用2臺26 t膠輪壓路機揉壓，輪胎充氣≮0.5 MPa。為防止碾壓過程中集料被過分壓碎，振動壓路機的壓實后溫度不宜低于125℃。為避免混合料形成鼓包，振動壓路機采用較大的振頻和振幅，相鄰重疊寬度為10～20 cm。倒車時應先停止振動并在向另一方向運動時再開始振動。碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現象時，可向碾壓輪灑少量的水或植物油，嚴禁噴灑柴油、機油。

壓路機應以慢而均勻的速度碾壓，壓路機的碾壓速度應符合表1的規定。

表1 壓路機碾壓速度 m/m in

為保證瀝青穩定碎石混合料的密實度、平整度及感觀性，就碾壓的先后順序和碾壓的遍數制定方案，在300 m試驗段中，通過壓實度、平整度、厚度3方面檢測，選用先鋼輪后膠輪的碾壓組合，但是提高了膠輪的壓實遍數，由傳統的4遍提高到6遍，在提高壓實度的基礎上，保證了平整度和壓實速度。

6 結語

針對本工程中ATB-30瀝青穩定碎石的“大粒徑”和“12 cm厚一次攤鋪”的特點，就施工的配比、拌和、運輸、攤鋪、碾壓、質量控制等各個環節，進行了重點的說明和論述。尤其是在“確保壓實度”和“防止離析”等施工難點方面，通過調整生產配比、控制攤鋪速度、增加碾壓遍數等措施，改變了以往的傳統施工工藝，保證了施工質量，取得了良好的社會效益和經濟效益。