大粒徑透水瀝青混合料的柔性基層施工及應用

武 建 國

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

大粒徑透水瀝青混合料的柔性基層施工及應用

武 建 國

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

分析了大粒徑透水性瀝青混合料(LSPM)的特性及研究現狀，從施工準備、混合料拌和、運輸、鋪攤、壓實五方面，論述了LSPM的施工方法，并介紹了LSPM在道路修建改造中的應用，指出其具有抗裂縫和水損壞性能，可有效提高路面的路用性能。

LSPM，路面，路用性能

0 引言

近年來，我國高速公路建設得到了迅猛發展。在我國高速公路建設中，半剛性基層瀝青路面是最主要的路面結構形式。但很大一部分半剛性基層瀝青路面在通車2年～3年后就出現了大面積破壞，有的甚至時間更短，出現了裂縫、唧泥、翻漿等病害。道路破壞的原因是多方面的。除了受自然因素影響外，一些損壞是混合料質量問題引起的，但更多是由于路面結構層本身缺陷導致的，如反射裂縫、水損壞(如圖1，圖2所示)等。通過工程措施有效解決反射裂縫和水損壞問題是提高路面使用壽命的一個有效途徑。

大粒徑瀝青混合料的空隙率較大，排水效果良好，且具有足夠強度來抵抗反射裂縫的發展，引起了全世界范圍內道路建設者的廣泛關注。國內外的經驗表明，將大粒徑瀝青混合料作為高速公路的上基層使用，較好的解決了道路的水損害和放射裂縫問題，避免了早期損壞。同時，可加快施工進度，減少污染，顯著延長路面使用壽命，具有巨大的經濟效益和社會效益。

1 概述

大粒徑透水性瀝青混合料，英文名稱：Large Stone Porous asphalt Mixes，簡稱LSPM。在該瀝青混合料結構中，集料的最大粒徑在26.5 mm以上，能夠將路面下滲的水分通過空隙自由的排出路面結構，以保護路面基層。該混合料結構屬于骨架嵌擠型，粗集料中的石—石接觸形成的骨架結構具有較高的承載能力與抗車轍能力。一般作為路面結構中的基層使用。

大量的工程實踐表明，LSPM路面的路用性能良好。在LSPM混合料中，粗集料含量較多，9.5 mm以上粗集料比例在70%左右，使得路面具有顯著的承受重載交通和抗車轍性能，水穩定性良好。粗集料粒徑大，在混合料中具有13%～18%的孔隙率，可以有效排除路面層間水。粗集料形成的骨架嵌擠結構，可有效的減少反射裂縫。混合料中減少了礦粉用量和瀝青用量，可有效的降低工程成本。應用于養護施工，能大大的縮短封路時間，社會效益顯著。

我國自2001年始對LSPM進行了大量的研究和應用。山東是我國應用大粒徑透水性瀝青混合料最多的省份之一。自2001年開始研究并在國道204線煙臺段進行初步嘗試以來，不斷的對其級配與各項指標進行了研究和優化。自2003年起至今不斷的在省內進行推廣和應用，均取得了不小的成果。目前，陜西、湖北、甘肅等省份也進行了研究和應用，均取得了良好的效果。

2 施工工藝

在LSPM設計中，要結合路基和其他路面層綜合設計。其中，LSPM層厚度是一個非常重要的指標，要綜合考慮結構受力和經濟等因素進行設計。在我國LSPM施工中，一般選擇的厚度為8 cm～12 cm。同時，在實驗室內進行了混合料設計后，在施工中，加強現場施工質量控制，重視加強原材料入場、拌合、碾壓等環節的管理，確保施工質量。

在本文中，以路面基層采用大粒徑透水瀝青混合料為例，進行其施工的介紹和說明。在本例中，使用廠拌機鋪，組合碾壓的工藝進行施工。在正式鋪筑前，進行了不少于200 m的試驗路段鋪筑，試鋪段各項路用性能和指標良好。

1)施工準備。主要是進行下承層處治。應確保下承層平整、堅實、無浮土、臟物，對松散和軟弱地點進行補強等。同時，為確保下層與LSPM層的粘結及密水性，進行下封層施工，一般采用碎石封層施工。

2)混合料拌和。采用集中拌合場進行混合料的拌和。為確保混合料質量，進料裝置應具有自動稱量功能和二級除塵裝置。應禁止回收粉的繼續使用。

該混合料中的細料成分較低，應做好拌和過程中的溫度控制，以防止出現瀝青在干燥筒中的老化現象。在拌和過程中，采用導熱油對瀝青進行加熱，瀝青的溫度一般控制在160 ℃～170 ℃，集料的溫度一般控制在170 ℃～190 ℃。

在正式拌和前，必須進行試拌，以合理確定拌合時間及對混合料性能進行驗證等。因粗集料多且粒徑較大，比普通瀝青混合料拌合時間應適當延長。混合料的拌合時間控制在45 s為宜，拌合均勻即可，以混合料中不存在花白料，沒有結團成塊或離析為準。

3)運輸。混合料出場溫度控制在170 ℃～185 ℃為宜。在裝料過程中，運料車需前后移動，三次裝料。

應使用較大噸位運料車進行運輸。在每次使用前，需將車廂及底板清掃干凈后，為防止瀝青粘結，需在其上涂抹一薄層隔離劑或防粘劑。

在運輸過程中，為減少混合料離析和避免封層損傷，運料車不得緊急制動、急彎掉頭。同時，車廂應覆蓋篷布，以減少熱量損失。

4)鋪攤。為減少集料破碎和混合料離析，采用兩臺攤鋪機一次攤鋪不分層方式進行。兩臺鋪攤機前后距離為10 m～20 m，軌道重疊30 mm～60 mm。

運料車在攤鋪機10 cm～30 cm處停車，掛空擋，由鋪攤機推動前進。

攤鋪機應緩慢、均勻、不間斷攤鋪，速度控制在0.8 m/min～1.2 m/min即可，松鋪系數控制在1.20左右即可。

拌合、運輸和鋪攤能力應相協調。在施工組織中，為確保攤鋪的連續性，運輸能力要略大于攤鋪能力，以確保不出現停機待料現象。

安排專人緊隨鋪攤機，對出現的局部離析應及時人工處理，對出現的嚴重離析應將離析料鏟除后重新鋪攤。

5)壓實。為確保壓實效果，壓路機應緊隨攤鋪機，及時進行碾壓作業。在大粒徑混合料碾壓中，碾壓機具的選擇應優先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。

初壓采用鋼輪壓路機前進靜壓、后退振動碾壓1遍，速度控制在2 km/h左右。初壓溫度控制在165 ℃～175 ℃之間為宜。復壓采用鋼輪壓路機碾壓2遍～3遍，前進后退均為振壓。終壓采用膠輪壓路機碾壓1遍～2遍，速度控制在3 km/h～4 km/h，隨后使用鋼輪壓路機趕光。

在振動壓實過程中，應按照“高頻低幅”的原則進行。應通過試驗段鋪筑確定碾壓過程中的溫度控制指標。當混合料溫度低于設定值時，振動壓實就不得使用。否則，容易造成碎石過度壓碎。

壓路機前進過程中，相鄰的輪跡應有一定距離的重合，一般控制在20 cm～30 cm。在壓實過程后，除施工車輛外的其他車輛應禁止進入施工現場。

碾壓完成后，為確保成型后的路面質量，瀝青面層的鋪筑應在盡可能短的時間內完成。

3 LSPM的其他應用

大粒徑透水性瀝青混合料可顯著提高路面的高溫穩定性、抗永久變形能力。參考國外的經驗，將其應用于我國高速公路的預防性養護，對實現快速、高效的路面養護，發揮該混合料顯著的抗裂縫和抗水損壞性能具有重要意義。

3.1 在舊瀝青路面上的應用

研究表明，當原瀝青路面的彈性模量不小于120 MPa時，可直接將大粒徑透水性瀝青混合料加鋪在舊瀝青路面上。

在直接加鋪前，需對舊瀝青路面病害進行處治。對路面上出現的坑槽、松散、沉陷等破損較為嚴重的病害，應先將破損部分進行挖除后使用瀝青混凝土進行回填并壓實。還應使用灌縫法對舊路面上的裂縫進行處治。

3.2 在舊水泥混凝土路面改造中的應用

在舊水泥路面改造中，將LSPM作為裂縫緩解層可有效防止水泥混凝土路面的反射裂縫的發展。將其應用于舊水泥混凝土路面，可使用斷裂穩固、碎石化或直接加鋪的方法。

在施工前，合理選擇適用方式進行舊路面的承載力調查，對承載力嚴重不足的路段必須進行處治后方可施工。對路面破損一般采用補強法進行處治，以滿足承載力要求。對舊路面上出現的面板破碎、板邊板角破碎與坑洞等比較嚴重的病害，應先將其破損部位進行清除，再使用水泥混凝土或瀝青混凝土回填后并壓實。對舊水泥路面出現的板底脫空、唧泥與沉陷等不嚴重的病害，可使用壓漿進行處治。

將LSPM應用于舊水泥路面改造時，必須進行下封層的設置。LSPM結構具有一定的孔隙率，水分可自由流通。當不設置下封層時，水分下滲會導致下面結構層的破壞。

在對原路面修補與處理完成后，進行下封層設置時，必須將原有舊路面清掃干凈。

3.3 在新建道路中的應用

在高速公路施工中，將大粒徑透水性瀝青混合料應用于半剛性基層之上，兩者共同作用形成組合式基層結構，在有效發揮其顯著的抗裂縫性能的同時又兼具排水功能。該組合式基層結構已在我國一些新建高速公路中得到了應用，如青萊高速、濟萊高速等。

在施工中，為確保下層與LSPM層間具有良好的粘結及密水性，應選擇合理的下層頂面處理方式。在我國的一些應用中，在下層頂面進行乳化瀝青灑布，以此來確保層間粘結良好，具有顯著的效果。

4 結語

大粒徑透水性瀝青混合料具有良好的排水性能又具較高模量與耐久性，具有顯著的抗反射裂縫和水損壞效果，可有效延長路面使用壽命。大粒徑瀝青混合料的應用范圍廣泛。將其應用于瀝青路面和水泥混凝土路面的養護作業，對提高路面使用性能和公路的經濟效益是十分顯著的。在我國進行推廣和應用，具有顯著的經濟效益和社會效益。

[1] 山東省交通科學研究所.大粒徑透水性瀝青混合料應用[Z].2010.

[2] 陳 杰.大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層在青萊高速公路中的運用[J].工程科技，2007(2)：42.

[3] 張龍剛.大粒徑透水性瀝青混合料施工技術要求[J].交通世界，2014(23)：86.

The flexible base construction and application of Large Stone Porous asphalt Mixes

Wu Jianguo

(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

This paper analyzed the characteristics and research status of Large Stone Porous asphalt Mixes(LSPM),from the construction preparation,mixture mixing,transportation,paving,compaction five aspects,discussed the construction method of LSPM,and introduced the application of LSPM in road reconstruction,pointed out that it had cracks resistance and water damage performance,could effectively improve the pavement road performance.

LSPM,pavement,road performance

2015-10-13

武建國(1976- )，男

1009-6825(2015)36-0158-02

U416.217 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A