超厚度大粒径沥青稳定碎石施工工艺

□文 /冯国益

目前，我国90%以上的高速公路路面基层是半刚性的。这种基层具有强度高、刚度大特点，但同时也具有干缩和温缩的特性，因而使沥青面层不可避免的产生反射裂缝，从而导致雨水渗入基层，又不能及时排出。在重交和重载作用下，产生动水压力冲刷基层，造成唧浆。为防止反射裂缝的形成，解决渗水对基层和路床的损害，提高路面的使用性能，延长路面使用寿命，我国开始应用推广以沥青稳定碎石为代表的柔性基层。

1 工程概况

国道112线高速公路 (天津段)是天津市高速公路网规划中的一条重要快速通道，设计行车时速120 km，双向8车道，路面结构形式见图1。

图1 112线沥青路面结构

在沥青路面结构层中，12 cm厚的ATB-30密级配沥青稳定碎石结构厚度已经到达规范规定的极值且集料粗、粒径大，施工时的质量控制存在极大难度。

2 施工难点

1）ATB-30的粒径偏大，生产拌和过程中容易造成沥青石料裹覆效果不佳，拌和不匀；运输摊铺过程中容易造成集料离析。

2）12 cm厚沥青混合料一次摊铺碾压成型，需要对机械设备进行科学组合，调整施工工艺参数，以保证摊铺压实效果。

3 ATB-30结构的特点

ATB称为密级配沥青稳定碎石混合料，与普通沥青混凝土的区别主要是公称粒径，公称最大粒径通常≮26.5mm。ATB沥青稳定碎石一般设计空隙率为3%～6%，铺筑层较厚。路面铺筑后具有良好的骨架结构和防水、高温稳定、低温抗裂等特性，因此柔性基层路面结构具有优良的路面性能以及抵抗环境和重交通荷载疲劳作用的能力。

4 摊铺施工工艺

ATB-30施工工艺流程见图2。

图2 ATB-30施工工艺流程

采用2台摊铺机呈梯队联合作业，一次性摊铺全幅，摊铺机具有自动找平和振捣夯击功能且精度高，摊铺前根据既定的松铺系数调整熨平板的高度和横坡，采用方木支垫，调整好起始仰角；加热熨平板达到100℃。

松铺系数采用压实前后高程来确定，道路纵向每10 m取一基准面，每道路断面宽为12 m，分别取3、6、9 m处共计3点作为控制点。根据试验段测定松铺系数为1.2，即厚度控制在14.5mm左右。

摊铺混合料时，摊铺机的前进速度与供料速度协调，控制在2～3 m/min，在摊铺过程中不准随意变换速度，以确保摊铺路面的均匀不间断的摊铺，尽量避免中途停机。摊铺机的螺旋送料器要埋入混合料2/3以上，可以有效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。

由于ATB-30沥青混合料具有粒径大、容易产生离析的特点，在施工中要注意如下几点。

1）减少温度离析的影响。ATB-30沥青混合料在高温下才具有和易性好、易于碾压密实的特点，应防止温度降低带来混合料的离析、碾压不密实的缺陷。因此，混合料的运输、卸料等各个过程要尽量缩短时间，以减少混合料热量的损失。运输要求采用大吨位的车辆并加盖篷布，以防混合料温度降低过快。

2）在装料过程中，要求自卸车严格按照前、后、中的顺序来回移动装料。

3）调节好摊铺机熨平板的离地高度，高度控制在13～15mm。同时，在摊铺机上配置自动进料控制器，能适当调节使熨平板前方的沥青混合料保持厚度均匀。

4）减少摊铺机收料斗的收料频率。频繁地收料将导致料斗两侧的大粒径混合料集中，容易产生大面积的离析现象。一般摊铺3～5车后收斗一次并保证在卸料过程中边前进、边收斗，这样可以使粗细混合料均匀分布，而且可以有效地避免边部混合料温度降低带来的影响。

5）考虑到ATB-30厚度较大，应适当增大摊铺机的夯锤振实系数，控制在4～5比较合适，可以使混合料摊铺的初始密度增大，减少摊铺后混合料热量的急剧散失，能有效地提高压实度。

6）摊铺最好采用2台摊铺机梯队作业。在摊铺机送料器中，保持有不少于送料器高度2/3的混合料，可以有效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。

5 碾压工艺

由于ATB-30沥青混合料集料粒径较大，采用振动压路机与重型轮胎压路机联合碾压的组合方式。用振动压路机进行碾压时，振动频率为30～50 Hz、振幅为0.3～0.8mm且要求采用大吨位的压路机进行碾压。采用2台26 t胶轮压路机揉压，轮胎充气≮0.5 MPa。为防止碾压过程中集料被过分压碎，振动压路机的压实后温度不宜低于125℃。为避免混合料形成鼓包，振动压路机采用较大的振频和振幅，相邻重叠宽度为10～20 cm。倒车时应先停止振动并在向另一方向运动时再开始振动。碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，可向碾压轮洒少量的水或植物油，严禁喷洒柴油、机油。

压路机应以慢而均匀的速度碾压，压路机的碾压速度应符合表1的规定。

表1 压路机碾压速度 m/m in

为保证沥青稳定碎石混合料的密实度、平整度及感观性，就碾压的先后顺序和碾压的遍数制定方案，在300 m试验段中，通过压实度、平整度、厚度3方面检测，选用先钢轮后胶轮的碾压组合，但是提高了胶轮的压实遍数，由传统的4遍提高到6遍，在提高压实度的基础上，保证了平整度和压实速度。

6 结语

针对本工程中ATB-30沥青稳定碎石的“大粒径”和“12 cm厚一次摊铺”的特点，就施工的配比、拌和、运输、摊铺、碾压、质量控制等各个环节，进行了重点的说明和论述。尤其是在“确保压实度”和“防止离析”等施工难点方面，通过调整生产配比、控制摊铺速度、增加碾压遍数等措施，改变了以往的传统施工工艺，保证了施工质量，取得了良好的社会效益和经济效益。