ATB瀝青穩(wěn)定碎石在高速公路下面層施工中的應(yīng)用

王德俊

摘? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)高速公路建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，按照“強(qiáng)基薄面”的設(shè)計(jì)原則，瀝青混合料面層厚度減少，路面基層承擔(dān)了更大的交通荷載任務(wù)。在使用過(guò)程中，半剛性基層路面結(jié)構(gòu)往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的早期病害。結(jié)合國(guó)內(nèi)外高速公路發(fā)展及路面研究現(xiàn)狀，瀝青穩(wěn)定碎石基層因其自身優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)高速公路路面結(jié)構(gòu)施工中得到了廣泛的應(yīng)用及推廣。因此，深入研究瀝青穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)，對(duì)提高路面工程使用性能具有重要的實(shí)用價(jià)值。該文結(jié)合某高速公路工程，根據(jù)工程實(shí)際情況，提出了施工方案，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)其施工工藝進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：瀝青穩(wěn)定碎石;高速公路;下面層施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U416? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程概況

某高速公路工程地形復(fù)雜，位于群山之間，由線(xiàn)路走向縱斷面分析，線(xiàn)路縱坡較小，在2%以下，全線(xiàn)從起點(diǎn)-終點(diǎn)為連續(xù)上坡段，反之，則為連續(xù)下坡段。在此路段，大型貨車(chē)、超載車(chē)等車(chē)輛必須一直踩點(diǎn)剎車(chē)，為降低輪胎溫度，往往需通過(guò)灑水方法處理。因長(zhǎng)期持續(xù)剎車(chē)將會(huì)有大量裂縫產(chǎn)生于路面部位，沿裂縫會(huì)有大量雨水下滲，從而破壞路面結(jié)構(gòu)層。

此外，該路段設(shè)計(jì)使用年限為15年，據(jù)交通量調(diào)查可知，在設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的平均累計(jì)當(dāng)量軸次為1238.5×104軸次，為重交通等級(jí)。在重載交通及自然因素作用下，路面裂縫問(wèn)題嚴(yán)重，為此，需做路面維修施工。

2 路面施工方案的確定

原方案決定選擇路面面層結(jié)構(gòu)16 cm，即4cmAC-16中粒式改性瀝青混凝土上面層+5cmAC-20中粒式改性瀝青混凝土中面層+7cmAC-25粗粒式瀝青混凝土底面層。經(jīng)驗(yàn)證分析可知，若通車(chē)運(yùn)營(yíng)后存在大量超載問(wèn)題將嚴(yán)重破壞路面結(jié)構(gòu)，為此，決定調(diào)整路面結(jié)構(gòu)，改為整體為17 cm厚，即4cmSMA-13瀝青瑪蹄脂碎石上面層+6cmsuperpave-20高性能改性瀝青混凝土中面層+7cmATB-25密級(jí)配瀝青碎石底面層。

計(jì)劃采取水泥穩(wěn)定沙礫作為路面基層、底基層材料，通過(guò)調(diào)查可知，當(dāng)?shù)厣车[常材料并不符合設(shè)計(jì)要求，為此，決定采用水泥穩(wěn)定碎石施工，經(jīng)計(jì)算厚度將有所降低，基層將從40 cm降至34 cm。具體路面結(jié)構(gòu)方案見(jiàn)表1。

3 ATB瀝青穩(wěn)定碎石下面層施工工藝

3.1 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

瀝青穩(wěn)定碎石混合料級(jí)配位于瀝青混凝土混合料AC-I型、AC-II型級(jí)配中間，此級(jí)配下生成的混合料具有良好的水穩(wěn)定性與抗車(chē)轍能力。結(jié)合目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)情況，通過(guò)生產(chǎn)配合比調(diào)整，可最終確定ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石礦料的生產(chǎn)配合比，具體見(jiàn)表2。

3.2 施工準(zhǔn)備

施工前，需先對(duì)下承層質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢查，若符合施工要求，則可按照技術(shù)要求，做好路面各類(lèi)原材料的備料準(zhǔn)備，象瀝青、碎石、礦粉等，在整個(gè)施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)禁隨意更換料場(chǎng)，進(jìn)場(chǎng)后的材料，需分類(lèi)放置。此外，針對(duì)施工機(jī)械設(shè)備，應(yīng)保證設(shè)備狀態(tài)良好，配置合理，為節(jié)約資源，降低污染，需用瀝青保溫罐儲(chǔ)存、加熱瀝青。因該路段存在路緣石、硬路肩，施工前，需做好邊線(xiàn)控制。通過(guò)找平裝置對(duì)各面層攤鋪厚度、高程嚴(yán)格把關(guān)。

3.3 拌和

根據(jù)施工要求，拌和可采用4000型間歇式瀝青混凝土拌和樓。在拌和施工前，均需通過(guò)試驗(yàn)室對(duì)各類(lèi)集料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并分類(lèi)堆放各類(lèi)集料，避免粗、細(xì)混放。若材料規(guī)格、配合比產(chǎn)生變化，可再次進(jìn)行試拌。根據(jù)施工要求，可在76 s以上控制每鍋拌和時(shí)間，其中需在40 s以上控制添加劑、熱骨料的干拌時(shí)間，并對(duì)出料溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。具體溫度要求見(jiàn)表3。若混合料溫度超過(guò)該范圍，則不得使用。拌和過(guò)程中，嚴(yán)禁出現(xiàn)花白、離析等問(wèn)題。

3.4 運(yùn)輸

選用25 t以上自卸式汽車(chē)運(yùn)輸混合料，且做好保溫處理。為避免瀝青黏結(jié)車(chē)廂板，可將一層1∶3油水混合液均勻涂抹至車(chē)廂側(cè)板、底板等位置，且清理干凈多余混合液。為減短運(yùn)輸時(shí)間，提升行車(chē)速度，避免修筑平整的施工便道，盡可能減少急剎車(chē)等措施，避免因振動(dòng)頻繁出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象。為確保攤鋪不間斷，具有連續(xù)性，卸料車(chē)需控制在5輛以上。自卸車(chē)與攤鋪機(jī)之間保持安全間距，可控制在30 cm以?xún)?nèi)，避免與攤鋪機(jī)出現(xiàn)碰撞。

在裝料過(guò)程中，可分次裝料，裝料順序?yàn)榍安?尾部-中間，以“品字型”裝料，盡可能避免材料裝料。為確保攤鋪溫度，若施工適逢雨季，在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中，可通過(guò)防水篷布遮蓋改性瀝青混合料。

3.5 攤鋪

在攤鋪施工前，需先處理基層裂縫問(wèn)題，并對(duì)攤鋪機(jī)初始狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，按照縱橫坡度、松鋪厚度做好攤鋪機(jī)狀態(tài)調(diào)整。攤鋪過(guò)程中，要將一個(gè)鐵立桿控制樁布設(shè)到攤鋪機(jī)左右兩側(cè)約10 m。要先預(yù)熱熨平板，溫度控制在120 ℃～150 ℃，攤鋪需均勻、不間斷，行駛速度控制在每分鐘1 m～2 m，整個(gè)施工中，要檢測(cè)各個(gè)參數(shù)，象攤鋪厚度、橫坡、縱坡等，若出現(xiàn)質(zhì)量不合格現(xiàn)象，需及時(shí)處理。

3.6 碾壓

完成上述施工后，即可進(jìn)行碾壓施工，一般分3個(gè)階段，可選擇多種壓路機(jī)組合的方式，象雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎式壓路機(jī)等，碾壓時(shí)，2臺(tái)壓路機(jī)之間可保持20 m距離，重疊軌跡約80 cm。碾壓過(guò)程中，要做好碾壓速度控制工作，避免產(chǎn)生推擠裂縫。當(dāng)瀝青混合料路面碾壓時(shí)，采取雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)施工，需在20 cm以?xún)?nèi)控制壓路機(jī)軌跡重疊寬度，保證壓路機(jī)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)相協(xié)調(diào)，當(dāng)厚度較小的情況下，可選擇高頻低振幅施工，終壓過(guò)程中嚴(yán)禁采用振動(dòng)法施工。具體碾壓方式見(jiàn)表4。

表4 初壓、復(fù)壓、終壓碾壓方式

碾壓方式 碾壓機(jī)械 碾壓溫度 碾壓速度

初壓 26 t以上膠輪壓路機(jī) 135 ℃～150 ℃ 0.5 m/s

復(fù)壓 振動(dòng)壓路機(jī)+重型輪胎壓路機(jī) 130 ℃～140 ℃ 0.8 m/s

終壓 鋼輪壓路機(jī) 105 ℃～125 ℃ 1 m/s

4 道路成型后的措施

4.1 接縫處理措施

攤鋪機(jī)并列梯隊(duì)攤鋪施工所形成的縱向接縫，可通過(guò)熱接縫法處理，則選擇平接縫處理橫接縫。待完成施工作業(yè)后，螺旋分料器下混合料量較少時(shí)，可按下述流程操作。

第一，攤鋪機(jī)退出施工現(xiàn)場(chǎng)后，端部混合料可通過(guò)人工方式鏟平，并做碾壓處理。

第二，平整度檢測(cè)，以3 m直尺法為準(zhǔn)，并在平整度連續(xù)處邊緣拉線(xiàn)施工，垂直路線(xiàn)方向劃線(xiàn)，利用切割機(jī)在混合料冷卻之后垂直切割劃線(xiàn)部位。

第三，在路外掩埋鏟除的端頭部位，嚴(yán)禁切割面周?chē)e水，需保證其干燥性。后期攤鋪施工中，可在面層切割截面均勻涂抹黏層瀝青。施工過(guò)程中，必須認(rèn)真處理橫向接縫，完成攤鋪之后，即可進(jìn)行人工拉線(xiàn)，以此獲取松鋪厚度。若高度在規(guī)定范圍以外，需人工刮除;若高度不足，可將一薄層熱料灑布其上，在這個(gè)施工流程中，必須保證接縫位置平整、清潔。

4.2 修邊、清場(chǎng)

攤鋪層施工后，其邊緣部位需做修邊處理，按照設(shè)計(jì)要求，將多余邊料等清理至指定位置。嚴(yán)禁完成攤鋪層施工后，立馬開(kāi)放交通，需待攤鋪層冷卻到一定溫度之后，才能開(kāi)放交通，一般50 ℃以下即可。開(kāi)放交通前期，同樣要保護(hù)路面，做好交通流量限制工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)力度逐漸加大，公路運(yùn)輸強(qiáng)度急速增大，大幅提升了單車(chē)運(yùn)輸質(zhì)量。然而，從我國(guó)公路建設(shè)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)講，仍無(wú)法充分滿(mǎn)足大軸重、高密度的貨物運(yùn)輸。當(dāng)前我國(guó)已建高速公路中90%以上選用的是半剛性瀝青路面基層，此類(lèi)基層優(yōu)點(diǎn)為剛度高、強(qiáng)度大，缺點(diǎn)為極易產(chǎn)生反射裂縫，甚至引發(fā)沉陷、坑槽等病害，最終基層失穩(wěn)，造成更大損失。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，越來(lái)越多的新技術(shù)、新工藝、新材料被廣泛用于公路路面建設(shè)，象瀝青穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可有效防治反射裂縫，避免基層水損害發(fā)生，從而增強(qiáng)路面使用性能。

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