ATB-30 瀝青穩(wěn)定碎石在實際中的應(yīng)用

于海波（北京九通衢道橋工程技術(shù)有限公司，北京 100024）

1 工程概況

許（昌）平（頂山）南（陽）高速公路是國家新規(guī)劃的日照至南陽國家重點干線公路的重要組成部分，是河南省“米”字形高速公路主骨架的重要組成部分。 該路北連京珠國道主干線，南接規(guī)劃中的南陽至襄樊高速公路。起點位于京珠國道主干線許昌南立交南2.3km 處，終點在南陽市宛城區(qū)新店鄉(xiāng)張敏莊東南600 米處，路線全長162.795km。 本項目部承擔(dān)28、29 合同段的施工任務(wù)，起訖樁號K67+150～k127+100，全長近60Km。 主線路面結(jié)構(gòu)形式為：煤油稀釋瀝青透層+稀漿封層+瀝青穩(wěn)定碎石下面層（ATB-30）：11cm+改進性瀝青混凝土中面層（AC-20）：6cm+SBS 改性瀝青混合料上面層（AC-13）：4cm。

2 ATB-30 結(jié)構(gòu)層的特點

半剛性路面普遍存在的路面反射裂縫，從而導(dǎo)致路面抗車轍能力不足和耐久性差，影響了瀝青混凝土路面的使用壽命。 為了減少此種病害的發(fā)生，可在基層與面層之間設(shè)置一過度性的結(jié)構(gòu)，ATB-30 就屬于此種結(jié)構(gòu)形式，相當(dāng)于一種柔性基層的型式，其具有延緩基層裂縫的發(fā)展及提高抗車轍能力的作用。

其級配組成介于Ⅰ型密級配與Ⅱ型級配之間，是一種骨架密實結(jié)構(gòu)、抗車轍、抗開裂、水穩(wěn)定性均較好的級配，使混合料既具有Ⅰ型密實的特點，又具有Ⅱ型的高溫性能較好的特點。 級配見表1。

瀝青混合料馬歇爾試驗主要技術(shù)標(biāo)準見表2。

但通過實際的試驗檢測數(shù)據(jù)進行分析，考慮其粒徑較大的特點，空隙率指標(biāo)控制在4%～8%比較合適，與現(xiàn)場的實際施工情況相吻合。

表1 碎石級配范圍

表2 瀝青混合料馬歇爾試驗主要技術(shù)標(biāo)準

表3 擊實溫度

表4 擊實溫度

3 各個工序階段的工藝要求

3.1 配合比設(shè)計

3.1.1 配合比設(shè)計采用馬歇爾法，由于粗集料的公稱粒徑大于26.5mm，用26.5～13.2mm的集料等量取代大于26.5mm的用量，馬歇爾試件成型采用標(biāo)準擊實筒。

3.1.2 擊實溫度控制。

擊實溫度控制見表3。

3.1.3 目標(biāo)配合比的確定

確定目標(biāo)配合比采用規(guī)范規(guī)定的方法，按油石比分別為2.5%、3.%、3.5%、4.0%進行試驗，依照穩(wěn)定度、空隙率、流值、飽和度指標(biāo)確定共同范圍，確定了最佳油石比為3.4%，礦料級配組成為：25～35mm 碎石：15～25mm 碎石：5～15mm 碎石：石屑：石粉：礦粉=36：12：22：15：12.5：2.5，對應(yīng)的試件馬歇爾密度為2.448g/cm3。

3.1.4 生產(chǎn)配合比的確定和驗證

對二次篩分后的各熱料倉分別取樣進行篩分試驗，以確定各熱料倉的材料比例，同時根據(jù)各冷料的含水量反復(fù)調(diào)整冷料倉進料比例以達到供料均衡，并取目標(biāo)配合比設(shè)計的最佳瀝青用量和其±0.3%等進行馬歇爾試驗，確定了生產(chǎn)配合比的最佳油石比為3.2%，依此進行了瀝青混合料的拌和攤鋪試驗，并對取芯樣進行了試驗，效果良好，證明采用油石比3.2%是可行的。 結(jié)果見表4。

從表4 可以看出，路面的壓實度等各項指標(biāo)比較容易達到，但空隙率和路面殘留空隙率均超出了設(shè)計的要求，這與ATB-30 粒徑大、粒料分布不均勻有很大關(guān)系，考慮施工中許多不可預(yù)見的因素影響，在滿足路面滲水要求的情況下，可以適當(dāng)放寬空隙率和路面殘留空隙率指標(biāo)的要求。

在目標(biāo)、生產(chǎn)配合比設(shè)計過程中，ATB-30 設(shè)計程序與普通的瀝青混凝土差別不大，但其公稱最大粒徑大于26.5㎜，在配合比設(shè)計中采用了替代法，室內(nèi)標(biāo)準馬歇爾試驗采用小型馬歇爾試件，而在現(xiàn)場取料、試驗中均無法采用替代法進行擊實成型試件，這樣室內(nèi)馬歇爾試驗與現(xiàn)場馬歇爾試驗就有一定的差異，因此在確定ATB-30 試驗馬歇爾技術(shù)指標(biāo)時，應(yīng)考慮此方面的影響，采用大型馬歇爾試件及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。

3.2 拌和

混合料采用具有二次除塵設(shè)備的間歇式拌和機進行拌和，其工藝與普通瀝青混凝土差別不大。

瀝青混合料拌和的均勻性要隨時進行檢查，如出現(xiàn)花白石子，應(yīng)分析原因加以改進，其原因大致如下：攪拌時間不夠、細顆粒礦粉比例增大、特別是加入礦粉增多，瀝青用量不夠，礦料或瀝青加熱溫度不夠，可能是其中一項原因或幾項原因；如混合料顏色枯黃灰暗，可能原因有：拌和溫度過高，瀝青用量不夠，礦粉過多，石料不干，柴油燃燒不透等。

ATB-30 瀝青混合料各個階段要求的溫度比普通瀝青混凝土要求的溫度偏高，具體見表5。

表5 ATB-30 瀝青混合料各個階段溫度控制

該級配的優(yōu)點是具有良好的高溫性能，但缺點是難于壓實，為了確保路面的壓實，混合料拌和時各溫度宜選擇表5 中偏上的溫度較合適。

3.3 攤鋪

3.3.1 采用兩臺攤鋪機同時作業(yè)的方式，第一臺(前行)攤鋪機的行走方式優(yōu)先按如下方式設(shè)置：邊緣采用鋼絲繩拉線，中間采用鋁合金梁；第二臺(后行) 攤鋪機的行走方式必須按如下方式設(shè)置：邊緣采用鋼絲繩拉線，中間采用滑撬。

3.3.2 在卸料過程中，要設(shè)專人指揮，保證上一車卸完料后，下一車能及時供料，不得中途停機待料，減少溫度離析造成混合料的不密實。

3.3.3 減少離析現(xiàn)象需特別注意的幾個方面

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

3.3.3.1 減少溫度離析的影響：混合料在高溫下具有和易性好、易于碾壓密實的特點，防止溫度降低帶來混合料的離析、碾壓不密實的缺陷，因此從混合料的運輸、卸料等各個過程要盡量縮短時間，減少混合料熱量的損失。

3.3.3.2 在裝料過程中，要求嚴格采取按照前、后、中的順序來回移動裝料。

3.3.3.3 調(diào)節(jié)好熨平板的離地高度，高度控制在13～15㎝為宜，同時在攤鋪機上配置自動進料控制器，能適當(dāng)調(diào)節(jié)到在熨平板前方保持厚度均勻的瀝青混合料。

3.3.3.4 減少收料斗的收料頻率：頻繁地收料導(dǎo)致料斗兩側(cè)的大粒徑混合料頻繁地分布在路面中，容易產(chǎn)生大面積的離析現(xiàn)象，在卸料過程中邊前進、邊收斗，這樣可以保證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。

3.3.3.5 從前期鉆取的芯樣看，路面下部有離析現(xiàn)象，存在粗顆粒多、細集料少的現(xiàn)象，為有效地消除此種情況，在攤鋪機的前擋板下緣左右側(cè)全斷面焊接了8～10㎝寬的鋼板，阻止了大粒徑集料往下滾落，確保了混合料均勻地攤鋪于基層上。

3.3.4 考慮ATB-30 厚度較大，要適當(dāng)增大攤鋪機的夯錘振實系數(shù)，控制在4～5 左右比較合適，使初始密度增大，減少攤鋪后混合料熱量的急劇散失，能有效地提高壓實度。

3.4 碾壓

3.4.1 碾壓是ATB-30 施工中的重要一環(huán)，碾壓必須采用追隨、緊跟的碾壓方式，遵循初壓、復(fù)壓、終壓的碾壓方式，通過試驗段確定合理的組合為：初壓0.5 遍+振壓3.5 遍+揉壓4 遍(復(fù)壓)+靜壓2 遍。

3.4.2 對于ATB-30，由于集料粒徑較大，宜優(yōu)先采用振動壓路機進行復(fù)壓，其振動頻率為30～50HZ，振幅為0.3～0.8㎜；且要求采用大噸位的壓路機進行復(fù)壓，一般采用DD130 或DYNAPAC 壓路機進行碾壓，揉壓宜采用噸位大于26 噸的膠輪壓路機，充氣壓力不小于0.5MPa。

3.4.3 為了防止碾壓過程中集料過分壓碎，振動壓路機的壓實溫度不宜低于100℃。

3.4.4 為避免混合料形成鼓包，采用較大的振頻和振幅，相鄰重疊寬度為10～20cm，振動壓路機倒車時應(yīng)先停止振動，并在另一方向運動后再開始振動。

3.4.5 碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現(xiàn)象時，可向碾壓輪灑少量水或洗衣粉水，嚴禁噴灑柴油、機油，輪胎壓路機可涂抹植物油。

4 檢驗標(biāo)準

ATB-30 瀝青路面壓實效果的檢驗采取壓實度和空隙率雙重控制指標(biāo)，壓實度應(yīng)大于97%(以當(dāng)天瀝青混合料馬歇爾試件的標(biāo)準密度為基礎(chǔ))、路面殘留空隙率控制目標(biāo)為4%～8%，路面殘留空隙率按照合格率進行評分，即落在4%～8%范圍的點數(shù)占總點數(shù)的百分率計算得分；同時滿足壓實度和空隙率指標(biāo)規(guī)定要求才能得滿分。測定當(dāng)天瀝青混合料的標(biāo)準密度的馬歇爾試件成型溫度應(yīng)嚴格控制在135～145℃范圍內(nèi)，確定空隙率的理論密度采用當(dāng)天混合料配合比計算得到的最大理論密度計算值。

終壓以后，應(yīng)檢驗面層的平整度，平整度均方差目標(biāo)控制標(biāo)準為不大于1.2㎜。

在施工過程中，要確保面層的厚度，容許偏差控制為±5㎜，這樣才能保證路面驗收中總厚度滿足要求，避免采用中、上面層來找補下面層的厚度不足，產(chǎn)生不必要的浪費。

5 結(jié)語

以上只是在ATB-30 瀝青穩(wěn)定碎石施工過程中與普通瀝青混凝土不同的一些特殊的控制工藝和要點，其與普通瀝青混凝土施工相類似的地方就沒有仔細地闡述。 實踐證明，ATB-30 瀝青穩(wěn)定碎石施工技術(shù)和方法是一種科學(xué)、實用、可靠的施工方法，使用效果良好，下面層比較均勻，無嚴重的離析現(xiàn)象，經(jīng)壓實度和其他技術(shù)指標(biāo)檢測均能達到要求。

【1】公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準人民交通出版社

【2】 許平南路面施工指導(dǎo)書

【3】 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范人民交通出版社