ATB-25沥青稳定碎石基层在高速公路大修工程中的应用

唐祥春

(广东省长大公路工程有限公司)

ATB-25沥青稳定碎石基层在高速公路大修工程中的应用

唐祥春

(广东省长大公路工程有限公司)

概述了ATB-25沥青稳定碎石的特点，详细介绍了深汕高速公路西段大修工程ATB-25配合比设计、施工工艺及控制要点，阐述了该结构层次在高速公路大修工程的良好前景，对类似工程有借鉴意义。

ATB-25;基层;高速公路;应用

0 引言

当前，对于大修、改造高速公路通常的处理手段就是在原路面上增设加铺沥青层以改善路面的使用性能。如何延缓和有效防止原水泥混凝土路面或沥青加铺层的反射裂缝，成为当前公路行业迫切需要解决的问题之一。采用ATB-25沥青稳定碎石基层加铺在原沥青路面上，有效解决半刚性基层带来的反射裂缝及排水问题，深汕高速公路西段通过试验路成功总结ATB-25沥青稳定碎石基层的施工工艺，结果表明:ATB-25沥青稳定碎石柔性基层用于高速公路改造，能够有效满足道路结构强度及高温稳定性要求，同时起到路面结构排水的作用，有效地延缓、防止反射裂缝的产生，显著改善原路面弯沉，同时有着良好的经济效益和社会效应。

1 ATB-25沥青稳定碎石结构层特点

ATB-25沥青稳定碎石层公称最大粒径通常等于26.5 mm，公称最大粒径的不同是它与沥青混凝土的主要区别。沥青路面的抗车辙能力、耐久性等技术指标往往由于路面反射裂缝等存在而降低，而传统的水泥稳定碎石基层属于半刚性基层，不可避免的存在较为普遍的反射裂缝。为有效规避、防止类似情况发生，ATB沥青稳定碎石作为过渡性结构设置在基层和面层之间，可以有效减少、延缓基层反射裂缝的产生，使得路面的抗车辙能力、耐久性得到提高。ATB沥青稳定碎石下面层设计空隙率为3% ～6%，其层厚较普通沥青层厚，不仅拥有较好的骨架密实结构、较好的防水性能，而且低温抗裂、高温稳定性也得到提高。深汕高速公路西段大修下面层采用ATB-25，试验段分为铣刨4 cm沥青面层后进行ATB-25加铺及直接在原面层上加铺ATB-25两种类型，进行相关对比分析。

2 ATB-25配合比设计

按照《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求结合以往的经验，在试配时估计最佳油石比为3.6%。并以此为中值按0.3%的间隔取五个油石比(3.0%、3.3%、3.6%、3.9%、4.2%)。

图1 ATB-25型生产矿料合成级配曲线图

成型五组马歇尔试件进行检测。沥青混合料最大理论密度用真空法实测。经对相关指标的试验检测，结合本项目的实际情况选定最佳油石比为3.9%。采用3.9%油石比制备马歇尔试件测定其残留稳定度为94.1%，冻融劈裂抗拉强度为87.7%，沥青混合料的粉胶比为1.39，沥青膜有效厚度为8.48 μm，成型车辙试件进行动稳定度试验，其结果符合规范要求。

3 施工工艺及控制措施

3.1 拌和

ATB-25沥青混合料生产工艺基本砼普通沥青混凝土，需要单独计量加入的是水泥与矿粉填料。采用2台美国ASTEC-4000(320 t/h)沥青拌和楼拌和，拌和时严格按批准的标准配合比上料。(1)每盘料拌和量确定:使旋转浆叶片达到的区域内装满材料为宜;(2)拌和时间:通过试拌确定先干拌矿料，最少5 s以上，加沥青后湿拌时间控制在40 s，能够保证混合料拌和均匀，保证沥青均匀裹覆集料。(3)拌和温度的控制:沥青加热温度为155～165℃，矿料加热温度为165～180℃，沥青混合料出厂时的温度宜为145～165℃，并根据现场环境及运输距离适时调整拌和温度，以保证摊铺、碾压温度能满足规范要求。

沥青混合料出厂要加强质量检验:看混合料拌有“花白料”离析和团块现象，以了解混合料拌和是否均匀，拌和时间是否充足;看混合料冒出烟气的颜色，以了解沥青及矿料加热温度是否适中;看混合料的色泽及堆积状态，以初步了解沥青含量是否接近最佳。逐车做好温度检测记录。从拌和楼取样进行马歇尔试验、抽提试验，检测各项技术指标及油石比和矿料级配是否符合规范及设计要求。装料时安排专人进行指挥，分别对车厢的后、中、前三个部位予以装料，可以有效防止料的离析。沥青混合料运料车采用帆布覆盖，可以起到遮雨、保温的效果。

3.2 摊铺

施工中采用两台ABG423摊铺机以梯队形式联合作业，相距10 m左右，实现全幅一次性摊铺，摊铺混合料时，摊铺机的前进速度与供料速度协调，不准随意变换速度，以确保间断的摊铺。摊铺机的螺旋送料器要埋入混合料2/3以上，可以有效的避免全断面发生离析的现象和减缓摊铺温度的降低速度，为沥青混合料的高温下碾压密实提供有利的条件。

摊铺机就位并调整好熨平板的高度，加热熨平板至125℃左右，送料器开始不停匀速转动，以保证整个摊铺宽度都有足够的混合料后，摊铺机开始缓慢前进摊铺。摊铺作业应尽可能连续均衡地进行，无特殊情况不得中断或暂停摊铺，也不应随意变换摊铺速度。根据拌和楼的生产能力、摊铺宽度和运输能力等参数，确定摊铺速度控制在2～4 m/min，以保证连续摊铺。

摊铺过程中，特别是起步阶段，应及时检查铺筑层的厚度、纵向标高、宽度、纵向热接缝等项目，检查表面有无划痕、离析等问题，若有则及时找出原因进行调整。施工中不得人工反复修整，除非局部缺料、明显不平整、有离析拖痕等情况下，允许人工修补，并用竹耙刮平，不要往返刮，应沿一个方向，把表面粗料刮出路外，达到表面平整。

3.3 碾压

ATB-25基层施工质量控制关键指标是压实度，混合料碾压采用初压、复压、终压的方式进行。深汕高速大修采用2台DYNAPAC(CC622)和2台26 t胶轮压路机组合碾压，初压是压实的基础，紧跟在摊铺机后碾压，目的是整平和稳定混合料，为复压创造有利条件。复压采用振动压路机与重型轮胎压路机联合碾压的组成方式，终压应紧接在复压后，采用双钢轮压路机进行静压，碾压速度控制在3.0～6.0 km/h，碾压2遍，达到无轮迹，终压温度不行低于100℃/h;碾压路线及碾压方向不应突然改变，压路机的起步应缓慢、平稳，停止应减速、停振，不得在新铺混合料上调头、转向或急刹车，以减少或避免出现热裂纹和推移、拥包现象。碾压过程中，每阶段的碾压温度的控制最为关键，应当采用较大的振频和振幅进行碾压，按规范要求对碾压区进行标示防止漏压，采用对胶轮涂刷植物油可防止粘轮现象，加强对碾压成型路段的保护工作。

4 现场检测及相关分析

施工中进行马歇尔试验，对混合料空隙率、矿料间隙率、饱和度、稳定度、流值、路面压实度、空隙率、厚度、平整度等指标均能满足规范和设计要求，路面弯沉改善幅度较大，效果显著。

表1 试验数据

5 结语

ATB-25沥青稳定碎石基层本身的材料特性决定了其拥有较好的柔性和变形能力;另一方面，其具有应力消散层作用，可明显延缓、减少路面的反射裂缝的能力;同时，由于沥青碎石基层与沥青混凝土面层材料类似，使得二者具有较为类似的模量，两者间的粘结性得到加强，从而使得路面结构整体受力均匀性得到提高。

鉴于大修工期紧，交通组织安排复杂(目前一般设计是采取分期、分段、分时进行大修的)，交通疏导压力大，任务相当繁重。采用ATB-25取代贫混凝土基层，在争取工期上是有利的，加快工程进展、节省相关费用，减少了原路面铣刨，在经济效益上也是可观的，同时减少了环境污染，有着良好的社会效应，在高速公路大修上有广阔的应用前景。

［1］陆长兵，顾叶华，黄晓明.柔性路面大粒径碎石沥青混合料加铺层的研究［J］.公路交通科技，2004，(11).

［2］刘中林，田文，史建方，等.高等级公路沥青混凝土路面新技术［M］.人民交通出版社，2002.

U416.214

C

1008-3383(2012)02-0055-01

2011-12-15

唐祥春(1981-)，男，湖南邵阳人，工程师，从事高速公路施工、管理。