LSPM大粒徑瀝青碎石柔性基層施工技術(shù)

張 斌

（邯鄲市交通運(yùn)輸局材料供應(yīng)處，河北 邯鄲 056000）

0 引言

從我國(guó)高速公路建設(shè)之初到現(xiàn)在這很長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，一直遵循著“強(qiáng)基薄面”的設(shè)計(jì)理念，這使得我國(guó)超過(guò)95%以上的高速公路都是采用半剛性基層材料。半剛性基層材料具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度，能夠起到很好的承重作用。常見的半剛性基層材料有水泥穩(wěn)定碎石、二灰穩(wěn)定碎石、石灰穩(wěn)定砂礫等。這些半剛性材料具有很好的穩(wěn)定性和耐久性，但是在實(shí)際的使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)半剛性基層路面最突出的問(wèn)題有：由于半剛性材料的溫縮和干縮導(dǎo)致反裂縫的出現(xiàn)；半剛性基層材料的唧泥和沖刷等也會(huì)造成路面出現(xiàn)坑洞；半剛性材料的穩(wěn)定性不足，在水的作用下容易導(dǎo)致承載能力的下降。

相比而言，大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層具有較高的抗剪強(qiáng)度，基層的抗疲勞性能好，能夠有效地防止反射裂縫的發(fā)生。大粒徑透水性瀝青混合料與面層瀝青混合料之間具有很好的協(xié)調(diào)性能，并且大空隙結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒚鎸拥乃ㄟ^(guò)基層迅速地排出，有利于提高路面的整體抗水損害能力。同時(shí)柔性基層的膠結(jié)料采用的是瀝青材料，便于進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修，節(jié)約公路的建設(shè)工期。為此我國(guó)開始逐漸對(duì)柔性基層給予重視。目前常用的柔性基層材料為大粒徑透水性瀝青混合料。

1 LSPM大粒徑透水瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)

1.1 配合比設(shè)計(jì)

結(jié)合高速公路實(shí)際施工情況，常用的大粒徑透水性瀝青混合料類型為L(zhǎng)SPM—30。結(jié)合大粒徑透水性瀝青混合料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行級(jí)配設(shè)計(jì)，LSPM—30設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 LSPM—30技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合原材料情況確定混合料的級(jí)配組成范圍見表2，級(jí)配曲線見圖1。

表2 級(jí)配組成范圍

圖1 合成級(jí)配曲線

1.2 大粒徑透水性瀝青混合料性能檢驗(yàn)

在最佳瀝青下成型馬歇爾試件，對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料性能進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表3 大粒徑透水性瀝青混合料性能檢驗(yàn)結(jié)果

2 LSPM大粒徑透水性瀝青混合料施工技術(shù)

2.1 大粒徑透水性瀝青混合料的拌和

由于大粒徑透水性瀝青混合料中粗集料占絕大部分，在干燥筒中加熱時(shí)容易導(dǎo)致過(guò)熱，集料的溫度過(guò)高則容易造成瀝青老化，所以在拌和中要時(shí)刻注意干燥筒中集料的加熱溫度。大粒徑透水性瀝青混合料集料粒徑較大，所以要適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間，保證瀝青能夠完全裹附到集料表面，混合料要拌和均勻，不能出現(xiàn)花白料。

2.2 大粒徑透水性瀝青混合料的運(yùn)輸和攤鋪

在大粒徑透水性瀝青混合料的運(yùn)輸過(guò)程中要尤其注意細(xì)料在車箱周圍和底部的集聚。攤鋪之前要調(diào)試好攤鋪機(jī)，使其處在最佳工作狀態(tài)，結(jié)合工程的實(shí)際情況對(duì)螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并使料門開度、鏈板送料器的速度和螺旋布料器的轉(zhuǎn)速相匹配。為減小瀝青混合料在布料器中的離析，存料的高度要高于螺旋布料器一半左右，要注意控制好螺旋布料器的轉(zhuǎn)速，不宜過(guò)快也不宜過(guò)慢，以減少攤鋪層出現(xiàn)離析現(xiàn)象。與瀝青混合料運(yùn)輸類似，在攤鋪過(guò)程中也要注意減小細(xì)料的局部集聚現(xiàn)象。混合料的攤鋪厚度要根據(jù)鋪筑試驗(yàn)段確定的松鋪系數(shù)來(lái)確定，攤鋪前應(yīng)確定觀測(cè)點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證松鋪系數(shù)，結(jié)合大粒徑透水性瀝青混合料的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，混合料的松鋪系數(shù)確定在1.18～1.20，在大規(guī)模鋪筑過(guò)程中要對(duì)松鋪系數(shù)多做檢驗(yàn)。

2.3 大粒徑透水性瀝青混合料的壓實(shí)

大粒徑瀝青混合料的壓實(shí)效果直接關(guān)系到基層質(zhì)量的好壞，所以要根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合理的壓路機(jī)組合方式和碾壓步驟。大碎石透水瀝青混合料是一種完整的粗集料骨架結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中要注意集料骨架的形成，保證骨架結(jié)構(gòu)的有效，也要防止出現(xiàn)過(guò)度的碾壓而導(dǎo)致混合料中粗骨架棱角結(jié)構(gòu)的破壞。試驗(yàn)段的主要目的之一就是要通過(guò)試驗(yàn)確定適用于大粒徑透水瀝青混合料的碾壓組合和工藝，為了保證理想的壓實(shí)效果，要盡量采用大噸位的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)或者是較大噸位的輪胎壓路機(jī)。

在進(jìn)行第1遍碾壓時(shí)先采用靜壓，后退過(guò)程中開動(dòng)；從第2遍之后都選擇振動(dòng)碾壓。壓路機(jī)的運(yùn)行速度要控制在1.5～2.2km/h，壓路機(jī)盡量選擇高頻低幅，以減少壓路機(jī)對(duì)大集料造成的損害，相鄰碾壓帶輪跡重合控制在20cm左右。根據(jù)料溫和施工當(dāng)天的氣溫狀況選擇開關(guān)灑水裝置的時(shí)間，只要不粘輪即可。鋼輪壓路機(jī)之后采用輪胎壓路機(jī)再碾壓1～2遍，之后可以進(jìn)行收面處理。趕光可采用7～11t鋼輪壓路機(jī)，速度可控制在3～4km/h范圍。

輪胎壓路機(jī)可以緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行作業(yè)，輪胎壓路機(jī)在碾壓過(guò)程中為了避免粘輪，可以灑水，也可以選擇在輪胎表面涂抹少量的隔離劑。在輪胎壓路機(jī)壓實(shí)一遍后，使得混合料的骨架結(jié)構(gòu)變得緊密，穩(wěn)定混合料，此后再用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)2遍后，再用輪胎壓路機(jī)靜壓1遍，最后趕光。

2.4 離析控制

離析是大粒徑透水性瀝青混合料在生產(chǎn)施工中應(yīng)當(dāng)預(yù)防和注意的最常見問(wèn)題。瀝青混合料中主要發(fā)現(xiàn)三種離析：隨機(jī)離析、縱向離析和運(yùn)輸離析。

可采取以下主要措施減少離析。

（1）集料堆積和運(yùn)輸分層。堆積集料（尤其是粗集料）可以減少隨機(jī)離析問(wèn)題。要結(jié)合拌和站的實(shí)際情況，盡量控制料堆的高度。拌和之前要檢查粗集料堆的離析情況，如果發(fā)現(xiàn)離析嚴(yán)重要重新拌和之后才能使用，如果粗集料在料堆底部發(fā)生了離析，應(yīng)當(dāng)用前端裝載機(jī)將料重新拌和后，才能送到冷料斗中。加強(qiáng)料堆卸料和裝料的管理，是減少隨機(jī)離析的關(guān)鍵。

（2）汽車裝卸料過(guò)程中，要注意防止裝卸離析。在裝載過(guò)程中分多次裝載，選擇在汽車的前部、中部、尾部不同位置處重復(fù)輪換裝料，這樣可以在一定程度上消除裝載過(guò)程中發(fā)生的離析。另外，當(dāng)卸載混合料到攤鋪機(jī)過(guò)程中，要保證混合料作為一個(gè)整體進(jìn)入攤鋪機(jī)的料斗，這樣可以避免因汽車卸載引起的離析。

（3）攤鋪機(jī)鋪筑作業(yè)。在攤鋪過(guò)程中，要保持?jǐn)備仚C(jī)料斗至少半滿，只有在必要時(shí)才收起料斗，料斗的收起能消除料床上的料溝，能使下一車的料作為一個(gè)整體卸在攤鋪機(jī)的料斗里，這樣會(huì)明顯減少離析程度。

（4）通過(guò)對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料離析現(xiàn)象的相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)攤鋪厚度對(duì)大粒徑透水性瀝青混合料的離析有著較大的影響。保證足夠的攤鋪厚度，可以明顯減少離析程度。因此在攤鋪過(guò)程中，應(yīng)注意檢查攤鋪的厚度，保證混合料的最小攤鋪厚度。

3 結(jié)語(yǔ)

在看到大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層存在諸多優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，還應(yīng)注意到其在我國(guó)的應(yīng)用不是十分廣泛，應(yīng)注意總結(jié)相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)不斷完善大粒徑透水性瀝青混合料的施工，為其推廣應(yīng)用，特別是在公路大修中的應(yīng)用提供積極的借鑒。

[1]許福.大粒徑透水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法在泰萊公路中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2005.

[2]王松根，房建果，王林，等.大碎石瀝青混合料柔性基層在路面補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2004，（17）3：10-15.

[3]吳少鵬，磨練同，林振華.改性瀝青混合料中改性瀝青膜厚與性能的研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（24）4：51-54，131.