沥青稳定碎石基层施工关键技术研究

2010-04-15张修富

山西建筑 2010年28期

张修富

0 引言

在我国已建成的高速公路中，90%以上是以半刚性材料为基层，沥青混凝土为面层的路面。半刚性基层具有较高的强度与承载力、良好的整体稳定性和耐久性，为实现“强基薄面”的结构提供了可靠保证。但是由于半刚性材料自身固有的特性，半刚性基层沥青路面几乎不可避免的会在使用过程中产生反射裂缝，进而影响沥青路面的使用性能，降低沥青路面的使用寿命。

沥青稳定碎石基层属于柔性基层的范畴，具有较高的强度和优良的耐疲劳特性，能够有效减少沥青路面反射裂缝的产生，是长寿命沥青路面结构设计中理想的结构层。结合施工实践，本文主要对沥青稳定碎石柔性基层施工技术做了深入的探讨。

1 原材料试验

1.1 沥青

本研究采用的级配为ATB-30，沥青为重交AH-70号沥青。按JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程进行各项常规指标测试，检测结果表明，各项常规指标均满足规范要求。

1.2 集料

粗集料采用石灰岩，细集料为同样岩性的石屑，矿粉为石灰岩磨制而成，集料的各项性能指标均符合规范要求。

2 混合料组成设计

2.1 配合比

根据集料筛分结果最终确定矿料组成为:20 mm～40 mm碎石∶10 mm～20 mm碎石∶5 mm～10 mm 碎石∶3 mm～5 mm 碎石∶机制砂∶矿粉=31∶29∶16∶6∶15∶3。合成级配结果见表 1。

表1 沥青稳定碎石混合料矿料级配范围 %

2.2 设计结果

通过试验，确定了生产配合比:最佳油石比为3.3%，表观密度为2.446 g/cm3，最大理论密度为 2.575 g/cm3，并通过了生产配合比验证。

3 沥青稳定碎石施工关键技术

3.1 下承层准备

在铺筑稳定碎石基层前，要检查下封层的完整性及其与下承层表面的粘结性。对下封层表面浮动颗粒以及杂物要清扫干净，灰尘应提前冲洗，风吹干净。

3.2 拌和

1)沥青与集料的加热及拌和温度如表2所示;2)拌和后混合料必须均匀一致，无花白料、无结团成块或严重的离析现象;3)混合料的拌和时间应以拌和均匀、所有集料颗粒全部裹覆沥青为基准，并经试拌确定。

表2 沥青与集料的加热及混合料拌和温度 ℃

3.3 运输

1)采用15 t以上的自卸式装料车，以“品”字形分三次装料，以减少混合料离析。装好后加盖不透水彩条布加棉被，混合料装车前，车周壁喷洒一层油水混合物(油∶水=1∶3)，并将余液清扫干净;2)为保证施工的连续性，运输汽车的运输能力应比拌和能力及摊铺能力有所富余，开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运输车不少于4辆，施工中摊铺前方安排3辆～5辆运输车等候卸料。

3.4 摊铺

1)摊铺温度一般控制在150℃～165℃之间;2)运料车将沥青混合料倒在转运车内并充分拌和后再输入摊铺机的受料斗。选用2台ABG525型摊铺机双机联铺，两机间隔应小于10 m;3)混合料应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺速度一般在1 m/min～2 m/min;4)对于9 cm厚的ATB-30基层，其松铺系数一般为1.2～1.3。摊铺厚度采用钢丝引导的高程控制方式;5)沥青混合料摊铺过程中随时检查其宽度、厚度、平整度、路拱及温度，对不合格之处应及时进行调整。

3.5 碾压

1)选择合理的压路机组合，以达到最佳的压实效果。一般选用2台双钢轮压路机初压、复压，2台(或3台)胶轮压路机复压，1台(或2台)双钢轮压路机终压。路面边缘或边角等大型压路机碾压不到的地方应采用小型振动压路机碾压压实;2)初压、复压、终压各碾压工序需按部就班，不得随意停顿、掉头，通过试验确定碾压段长度、合理碾压遍数以及碾压时间。通常碾压段长度不超过60 m;3)压路机应缓慢均匀的进行碾压;4)混合料的碾压温度应符合表3要求，并应根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定，尽可能在高温下进行，严禁低温碾压;5)压路机在碾压过程中必须采取有效措施防止碾压轮上粘有混合料，并保持碾压轮的清洁;6)压路机不得在未碾压成型或未冷却的路段上转向、制动或停留;7)在沿着路缘石等压路机压不到的其他地方，应采用振动夯板把混合料压实。

表3 压实机组合和碾压温度 ℃

3.6 接缝处理

1)纵向施工缝。采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，应在前部已摊铺混合料部分留下10 cm～20 cm宽度暂不碾压作为后高程基准面，并有5 cm～10 cm摊铺层重叠，以热接缝的形式在最后作跨接碾压以消除缝迹，上下层纵缝应错开15 cm以上。

2)横向接缝。由于横向接缝为冷接缝，处理难度较大，但处理的好与坏将直接影响路面的平整度，为此应采取以下措施:a.在已成型沥青层的端部，先用直尺检查，将平整度超过3 mm的部分切去，挖除干净，并将切面上的污染物用水洗涮干净，再涂以粘层沥青，基本干后，摊铺机再就位;b.在熨平板开始预热前，量出接缝处沥青层的实际厚度，根据松铺系数算出松铺厚度，熨平板应预热15 min～20 min，控制接缝处原路面温度在65℃以上。开始铺筑的速度要慢，一般为2 m/min;c.碾压开始前，将原路面上的混合料清除干净，接缝处保持线条顺直，固定1台振动压路机处理接缝，路面中间部分采用横向碾压，两侧采用纵向碾压。横压时钢轮大部分压在原路面上，逐渐移向新铺路面，前后约5遍～6遍;纵压时应使压路机的后轮超出接缝3 m～6 m。一般振压2遍，静压2遍～3遍就能符合要求。