孫寶珍
(南陽市公路管理局,河南 南陽 437057)
據(jù)統(tǒng)計,我國90%以上的高等級瀝青路面采用半剛性基層結(jié)構(gòu)。由于半剛性基層自身不能克服的缺點,溫縮干縮,產(chǎn)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(chǎn)生唧漿、松散、車轍等病害,最終導致路面結(jié)構(gòu)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(wěn)定碎石柔性結(jié)構(gòu)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(wěn)定碎石用于基層結(jié)構(gòu),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(wěn)定性、低溫抗裂性、耐疲勞特性,與半剛性基層相比,則不易產(chǎn)生收縮開裂。瀝青穩(wěn)定碎石基層提高了水泥穩(wěn)定碎石基層與瀝青混凝土層粘結(jié)的牢固性,并且模量接近,路面結(jié)構(gòu)的受力、變形更為協(xié)調(diào),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(wěn)定碎石ATB-30型瀝青混合料礦料為例,根據(jù)原材料進行各項物理力學指標試驗,按集料的篩分結(jié)果,并按《公路瀝青路面施工技術規(guī)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(guī)程》的規(guī)定,進行瀝青混合料馬歇爾試驗,并確定出最佳用油量。依據(jù)確定的最佳瀝青用量,進行了殘留穩(wěn)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(jié)果見下表1。

表1 ATB-30瀝青混合料試驗結(jié)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(zhuǎn)速根本無法轉(zhuǎn)動。一旦轉(zhuǎn)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(xiàn)明顯的等料、溢料現(xiàn)象,這就造成了熱倉料的不穩(wěn)定,最終導致拌合站無法生產(chǎn)穩(wěn)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(jīng)驗調(diào)整冷料皮帶的轉(zhuǎn)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(wěn)定。(3)瀝青混合料的保溫措施不到位,一旦表層混合料板結(jié)攤鋪后極容易造成后期的路面質(zhì)量隱患。(4)現(xiàn)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(shù)調(diào)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(xiàn)熨平板刮擦。
(1)在確定生產(chǎn)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(jù)目標配比進行上料,使熱料倉穩(wěn)定,然后再進行生產(chǎn)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(xiàn)場攤鋪質(zhì)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(xiàn)場離析帶,對攤鋪機螺旋進行調(diào)整,增加中間部位的反向螺旋。現(xiàn)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(xiàn)場壓實工藝有很大關系,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(diào)試和生產(chǎn);加強實驗人員技術培訓,必須熟練混合料的調(diào)試、生產(chǎn)以及各個實驗步驟。
由于高速、重載交通對路面結(jié)構(gòu)使用性能的要求提高,在半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)建設與使用經(jīng)驗的基礎上,發(fā)展柔性基層與半剛性基層優(yōu)化組合結(jié)構(gòu)是技術進步的必然,并且有必要加快完善和系統(tǒng)配套。本文基于組合式路面基層的優(yōu)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(xiàn)有瀝青路面早期損壞的問題,有利于延長路面壽命。