瀝青穩(wěn)定碎石下面層的應(yīng)用技術(shù)研究

周小范

摘 要：在我國(guó)已建高等級(jí)公路中，最為典型的路面結(jié)構(gòu)形式為半剛性基層瀝青路面，所占比例高達(dá)95%左右。半剛性基層的特點(diǎn)為強(qiáng)度高、承載力強(qiáng)、整體穩(wěn)定性及耐久性良好等。但在具體實(shí)踐中還存在諸多問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致大量病害發(fā)生，如裂縫、沖刷等，其中最為嚴(yán)重的為路面反射裂縫，這種情況下，將大大增加后期養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。為解決上述問(wèn)題，本文選取ATB-30作為瀝青混凝土路面下面層，將結(jié)合具體工程案例，對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石下面層的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析與探究。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面；下面層；ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石

中圖分類號(hào)：U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）18-0075-02

1 ATB瀝青穩(wěn)定碎石的概述

ATB也可叫做密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，相比瀝青混凝土，此類材料的最大差異在于公稱最大粒徑不相同，一般需在26.5mm以上控制公稱最大粒徑。ATB瀝青穩(wěn)定碎石下面層的設(shè)計(jì)空隙率應(yīng)控制在8%以內(nèi)，通常控制范圍為3%～6%，同時(shí)具有較大厚度。

根據(jù)級(jí)配類型對(duì)ATB瀝青穩(wěn)定碎石進(jìn)行劃分，可分為3大類，即ATB-25、ATB-30、ATB-40。鋪筑路面后，其骨架結(jié)構(gòu)良好，且具備良好防水性能，及低溫抗裂能力。換言之，可認(rèn)為其使用效果等同于粗粒式基層瀝青混合料。為滿足當(dāng)前公路工程建設(shè)要求，最大限度提升路面使用性能，延長(zhǎng)工程使用年限，應(yīng)選取ATB-30結(jié)構(gòu)作為下面層，10cm為其厚度。

因反射裂縫普遍存在于半剛性瀝青混凝土路面施工中，為降低該病害產(chǎn)生幾率，需將一層過(guò)渡性結(jié)構(gòu)布設(shè)到基層、面層中間位置。作為此類結(jié)構(gòu)的主要形式，ATB瀝青穩(wěn)定碎石下面層對(duì)基層裂縫向中、上面層反射起到延緩作用，同時(shí)還能進(jìn)一步提升路面抗車轍能力。

2 工程概況

某公路工程總長(zhǎng)度為64.7km，屬于雙向四車道。本路段所涉及地形地貌類型較多，如高山、中山、河谷，地勢(shì)從西北向傾斜于東南向。北部層巒疊嶂，南部具有較為平緩的山勢(shì)情況。本工程所在區(qū)域?qū)儆诎霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季變化明顯，氣候宜人，降雨量適中，586.1mm為多年平均降水量，最高、最低氣溫分別為45.2℃、-20.6℃，13.3℃為年平均氣溫。在對(duì)工程總投資金額與當(dāng)?shù)夭牧仙a(chǎn)現(xiàn)狀綜合考慮的基礎(chǔ)上，決定選取石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石或水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層形式用于路面基層施工。因?yàn)r青混凝土路面反射裂縫是一個(gè)不得不考慮的問(wèn)題，針對(duì)瀝青碎石使用情況，決定瀝青混凝土路面下面層選用ATB-30，具體施工情況如下。

3 ATB配合比設(shè)計(jì)分析

3.1 ATB-30混合料技術(shù)指標(biāo)

表1為ATB-30混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，具體如表1。

3.2 目標(biāo)配合比檢驗(yàn)

以A、B、C三種級(jí)配進(jìn)行最佳油石比確定，以此檢驗(yàn)高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)，具體結(jié)果如表2所示。

利用以上兩種檢驗(yàn)方式，即擊實(shí)法、輪碾法，通過(guò)上述分析結(jié)果可見(jiàn)，以上3種級(jí)配，最佳為級(jí)配C，該工程級(jí)配控制線選取級(jí)配C即可，通過(guò)輪碾法進(jìn)行最佳油石比的確定，為3.66%。

3.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳瀝青用量，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，以此進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)最佳油石比的確定，為3.2%，以此攤鋪試驗(yàn)段。根據(jù)試驗(yàn)分析，可在4%～8%之間合理控制空隙率，滿足施工要求。

4 瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 材料準(zhǔn)備

施工前，需根據(jù)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行所需規(guī)格集料的準(zhǔn)確，要求做好集料抽樣檢驗(yàn)，保證其與設(shè)計(jì)要求相符。堆放集料的場(chǎng)地需具有干燥、排水通暢等特點(diǎn)，場(chǎng)地且做好硬質(zhì)鋪面設(shè)置。堆放時(shí)，應(yīng)一層一層向上堆放，防止集料出現(xiàn)離析問(wèn)題。

同時(shí)，可根據(jù)品種、標(biāo)號(hào)等合理存放瀝青材料，存儲(chǔ)瀝青溫度需控制在130～170℃之間。在運(yùn)輸與儲(chǔ)存環(huán)節(jié)應(yīng)做好瀝青防水處理。如選用改性瀝青材料，則需在150℃以上控制改性瀝青材料儲(chǔ)存溫度。

4.1.2 準(zhǔn)備下承層

鋪筑瀝青混合料下面層前，需對(duì)其下承層施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢查、驗(yàn)收，滿足設(shè)計(jì)要求，且確保層間界面接觸良好。

4.1.3 噴灑透層油或粘層油

選取瀝青灑布機(jī)進(jìn)行透層油、粘層油均勻噴灑，30°為噴油管和路表面之間的夾角，要求高度符合設(shè)計(jì)要求。

4.1.4 試驗(yàn)路鋪筑

試驗(yàn)路段鋪筑可在正式施工前進(jìn)行，以此檢驗(yàn)各項(xiàng)施工機(jī)械的穩(wěn)定性、人員合理配置等，為后期大面積施工提供依據(jù)。

4.2 拌和及運(yùn)輸

拌和及運(yùn)輸環(huán)節(jié)必須合理控制瀝青混合料的溫度，避免對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。特別是ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石，其具有較大粒徑，如無(wú)法合理控制溫度，極易產(chǎn)生離析問(wèn)題，為此，必須做好混合料施工溫度控制工作。

（1）拌和施工。根據(jù)施工配合比向拌合樓內(nèi)按比例投入瀝青、集料，同時(shí)按照運(yùn)輸距離遠(yuǎn)近，進(jìn)行集料、瀝青加熱溫度調(diào)整，并隨時(shí)檢驗(yàn)原材料或混合料溫度。拌和施工中，瀝青膠結(jié)料需完全覆蓋集料顆粒，且避免花白、團(tuán)塊料出現(xiàn)。

（2）運(yùn)輸施工。瀝青混合料出廠溫度、攤鋪前溫度都可選用插入式熱電偶溫度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)時(shí)，需在150mm以上控制溫度計(jì)插入深度。為便于溫度檢測(cè)，可將溫度檢測(cè)孔布設(shè)到運(yùn)輸材料的汽車側(cè)面中部位置，孔口與車廂低面之間的距離可控制在300mm左右，混合料運(yùn)輸過(guò)程中，需做好車頂覆蓋工作，減緩溫度散失速度。為避免施工中斷，在攤鋪車前，需配3輛以上運(yùn)料車，卸料過(guò)程中，運(yùn)輸車和攤鋪機(jī)之間應(yīng)保持安全距離。

4.3 攤鋪施工

攤鋪速度的確定，應(yīng)綜合考慮各類因素，如拌和樓產(chǎn)量、結(jié)構(gòu)層厚度、攤鋪寬度等，且在6～7.5m之間控制攤鋪寬度。攤鋪瀝青混合料后，嚴(yán)禁在未壓實(shí)松散混合料上通行。

攤鋪時(shí)，需選取非接觸式平衡梁裝置對(duì)瀝青混合料上面層攤鋪厚度加以嚴(yán)控，為防止產(chǎn)生混合料離析問(wèn)題，相比螺旋布料器高度，需在其2/3位置控制攤鋪機(jī)螺旋布料器內(nèi)混合料的高度。攤鋪施工中，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)其松鋪厚度，如與設(shè)計(jì)要求不符，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

4.4 碾壓施工

按照表3進(jìn)行施工碾壓，碾壓前，應(yīng)合理控制碾壓溫度，相比施工溫度，如混合料溫度在其以下，則不允許重復(fù)碾壓。碾壓過(guò)程中，可在20cm以內(nèi)控制振動(dòng)壓路機(jī)輪跡重疊寬度，在1/3～1/4之間控制靜載壓路機(jī)輪跡碾壓寬度。待混合料壓實(shí)度在98%以上，或空隙率低于6%的情況下，即可完成碾壓施工。

5 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

可通過(guò)壓實(shí)度、空隙率雙重控制指標(biāo)檢驗(yàn)ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石下面層壓實(shí)效果，即壓實(shí)度在98%以上，以當(dāng)天瀝青混合料馬歇爾試件標(biāo)準(zhǔn)密度為準(zhǔn)；4%～8%之間為路面殘留空隙率控制目標(biāo)范圍，根據(jù)合格率確定路面殘留空隙率。通過(guò)對(duì)當(dāng)天瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)密度馬歇爾試件成型溫度的測(cè)定，可在135℃～145℃之間控制其溫度。通過(guò)當(dāng)天混合料配合比獲取的最大理論密度計(jì)算值確定空隙率理論密度。

終壓后，需對(duì)表面平整度進(jìn)行準(zhǔn)確檢驗(yàn)，需在0.8mm以內(nèi)控制平整度均方差目標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中，應(yīng)合理控制ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石下面層厚度，且在±5mm控制容許偏差。盡可能不選用中、上面層厚度調(diào)整的方式，進(jìn)行下面層厚度不足找補(bǔ)處理，避免產(chǎn)生浪費(fèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)公路工程建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大。但在公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，路面病害問(wèn)題也愈加突顯。為有效控制路面病害，提高行車安全性，必須重視施工材料的合理選擇。ATB瀝青穩(wěn)定碎石材料在路面下面層的應(yīng)用，可有效控制路面反射裂縫，進(jìn)一步提高路面抗車轍能力。為此，應(yīng)嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步規(guī)范施工工藝，只有這樣才能提高路面使用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。

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