ATB-30柔性基层施工工艺

杨建敏

（太原路桥建设有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

随着我国国民经济的高速发展，山西省高速公路建设实现了跨越式的发展。人们对公路行车安全、舒适的要求越来越高，对公路工程路面的施工技术及质量的要求也相应提高。但是目前90%以上半刚性沥青路面结构存在裂缝、车辙、水损坏等问题，早期破坏现象时有发生。为了更好改进存在的问题，我公司在承建的河运高速公路路面工程采用了ATB-30沥青稳定碎石柔性基层，增强了路面的排水能力，降低了沥青路面的水损害现象，有效地提高了沥青路面的强度，改善了沥青路面的使用性能，提高了使用寿命。

ATB为密级配沥青稳定碎石混合料，级配组成属于连续级配,是一种骨架密实结构、抗开裂、抗车辙、水稳定性较好的级配，混合料既密实，又具有高温性能较好的特点。本文以河运高速公路沥青路面的施工过程为例来探讨柔性基层沥青路面的质量控制要点。

1 高速公路工程概况

河运高速是山西省“三纵十二横十二环”高速公路网调整规划之西纵的重要组成部分。我公司承建路面工程施工二分部，桩号为K27+900—K51+540,全长23.591 km。路面主线结构层为：4 cm AC-13细粒式SBS改性沥青混凝土上面层+6 cm AC-20中粒式沥青混凝土下面层+12 cm ATB-30密级配沥青碎石上基层+32 cm水泥稳定碎石（5%水泥）下基层+20 cm石灰土（12%石灰）底基层。

12 cm ATB-30柔性基层施工，其中沥青混凝土采用日工4000型拌和站厂拌，严格按照施工配合比来控制用量，采用ABG525型沥青混凝土摊铺机，采用DD130和DD110双钢轮振动压路机与胶轮压路机交替碾压、成型。

2 室内试验

室内试验采用马歇尔试验进行目标配合比和生产配合比的设计。

2.1 原材料的选用

原材料的质量直接影响路面质量和使用寿命，优质的原材料才能保证沥青混合料具有优良路用性能。

2.1.1 沥青

选择沥青主要考虑交通量、气温和环境等因素。ATB-30沥青稳定碎石柔性基层，本项目沥青采用东海A-70。

2.1.2 碎石

本项目ATB-30沥青稳定碎石柔性基层采用万荣汉薛白云岩碎石，各项规格如下。

a）粗集料规格 20～40 mm、10～20 mm、5～10 mm。

b）细集料 0～5 mm（石屑）。

集料的主要技术指标均符合技术要求。

2.2 混合料级配曲线的确定

2.2.1 取样

冷料仓集料取样要有代表性，每种规格不宜过少且每种规格接放时，要多接放几次，取样要取最后接的那盘。

2.2.2 筛分

热料冷却后，每种规格逐一筛分并算出各筛孔通过率。

2.2.3 级配曲线的绘制

通过级配曲线的绘制，最后确定出各热料仓用料比例为：22～39 mm∶11～22 mm∶6～11 mm∶4～6 mm∶0～4 mm∶矿粉 =41%∶21%∶7%∶5%∶22%∶4%。

2.3 确定最佳油石比

据目标配合比的最佳油石比前后浮动0.2%，测出各组马歇尔试件指标，最后将3组试件指标对比，各项指标均符合设计要求。

表1 生产配合比的最佳油石比

2.4 生产配合比的验证

拌和站按照试验室提供生产配合比设计参数开盘出料。铺筑试验路段过程中要求确定出后期施工所需参数：松铺系数和碾压次数等。铺筑好的试验段，48 h后进行各项技术指标检测。

生产配合比：22～39 mm∶11～22 mm∶6～11 mm∶4～6 mm∶0～4 mm∶矿粉=41%∶21%∶7%∶5%∶22%∶4%；最佳油石比：3.56%。

3 施工过程控制

3.1 工艺流程

放样→混合料拌和→运输→摊铺→碾压→接缝处理→封闭交通→试验检测。

3.2 施工放样

据图纸设计的宽度，每10 m钉出中、边桩并进行水平测量，按设计标高和摊铺宽度在支架上挂出钢丝，摊铺机施工时依此自动调节。

3.3 混合料拌和

a）拌和过程中用的是基质沥青，对石料的加热温度要求很高，石料的加热温度应控制在175～185℃，沥青加热温度在160～165℃，不得超过165℃。混合料加热温度在176～178℃之间，混合料出厂温度在165℃左右，必须始终跟踪检查，如发现异常及时调整。

b）拌和后的沥青混合料要求均匀一致。试验段确定的干拌时间为6 s，湿拌时间为40 s，大面积施工干拌时间为5 s，湿拌时间为40 s。

c）在混合料生产过程中有专人负责用“插入式”温度仪测温，温度高于195℃或低于160℃的混合料，带有花白斑点、离析、结块的混合料，予以废弃。

d）专人负责检查控制室各项参数的设定值。

e）每日作业完毕，打印相关资料存档备案。

3.4 混合料的运输

a）运输采用30辆30 t自卸车，运输时车厢保持清洁，沿途不得漏料。装车前，车厢壁及底板均匀涂抹一层油水混合物（油∶水=1∶3）。

b）运料时,装料呈“品”字型，不能超过车厢，棉门帘将3个面覆盖，顶部盖双层篷布。车速控制在40 km。

c）运输车实行一车一运料单，运料单上填写出厂温度，摊铺现场凭运料单验收，混合料到现场后温度低于150℃，按废弃处理；已经离析、结块的混合料废弃不用。

3.5 混合料的摊铺

a）对挡板、刮板、螺旋布料器、料门进行了检查，同时对前后挡板进行了加固。熨平板加热到130℃，起步时硬性的杂木放置应略高于松铺系数2 mm，尽量垫高。

b）摊铺机夯锤要求调到中档，人工多补料，双机联合呈梯形作业，且间隔距离应小于10 m，搭接10 cm，2台摊铺机运行参数应相同。

c）摊铺厚度采用钢丝引导高程控制。靠路肩的摊铺机在前面，左侧架设钢丝，机上安装横坡仪控制横坡；后面摊铺机右侧架设钢丝，左侧在摊铺好的摊铺面上走。

d）摊铺温度宜控制在150～165℃之间。

e）摊铺过程中，运料车应在摊铺机前10～30 cm处停止，料车应挂空挡卸料，靠摊铺机推动前进。

f）有专人指挥车辆卸料，第一辆车卸完后立即离开，第二辆车尽快到摊铺机前30 cm处停下，及时卸料，使新料与料斗余料混合。

g）摊铺时应保持缓慢、均匀、连续不间断。速度控制在1.5～2 m/min，摊铺中正确调整刮料板的高度，保证螺旋拨料器混合料压力稳定。常常注意摊铺机两端熨平板的工作情况，全宽度范围内不发生明显粗细离析现象。

h）试验员现场测量温度，施工员随时测量虚铺厚度、平整度等，对不合格处予以调整，严格控制。

i）摊铺机内侧用于控制标高的空心铝合金条选择壁厚大的，并认真检查，保证在使用时不变形、不下弯、不翘曲。

j）利用挂线控制厚度，挂出线后每一断面人工拉线检测整个断面厚度情况，保证厚度。

3.6 混合料的碾压

完成摊铺后，立即进行检查，对不规整处及时进行人工找补，随后碾压。碾压分初压、复压、终压3个步骤。

a）本项目选择用3台轮胎式压路机初压，2台双钢轮压路机复压，1台双钢轮压路机终压。

b）压路机碾压遵循“紧跟慢压、高频低幅、先低后高、均匀少水”原则。每台压路机前进后退为一遍，压路机碾压中注意先行驶再振动，先关闭振动再停止行驶。

c）初压时要紧跟摊铺机后面进行碾压，并保持初压长度，尽快使表面压实，减少热量散失。碾压时的温度不得低于120～140℃。采用30 t胶轮压路机碾压一遍，速度1.5～2 km/h，且满轮宽碾压。碾压时要求从外侧向中心碾压，当在超高段时，则由低向高碾压，稳压的速度越慢越好。随后2个胶轮不能同时在同一个作业面上，最后钢轮压路机要紧跟胶轮压路机，压路机之间必须是一个连续作业的过程。

d）复压紧跟在初压之后，不得随意停顿。压路机碾压段长度应不超过60～80 m，碾压温度不低于100～120℃。采用26 t胶轮压路机碾压2～3遍，相邻碾压带应重叠碾压，碾压速度3.5～4.5 km/h。采用2台DD130双钢轮压路机振动碾压2遍，相邻碾压带应重叠1/3～1/2的碾压轮宽，碾压速度2.5～3.5 km/h。

e）终压紧接在复压后进行，碾压温度不得低于90℃。终压采用1台DD110双钢轮压路机碾压一遍，碾压速度2.5～3.5 km/h，碾压至无明显轮迹为止。

3.7 接缝的处理

3.7.1 横向接缝的处理

对已成型的沥青碎石基层端部，先用5 m直尺进行检查，将平整度超过3 mm的部分挖除，清除面上的污染物用水冲洗干净，然后涂以黏层沥青，待干后，摊铺机就位。

量出接缝处沥青的实际厚度，据松铺系数算出松铺厚度，熨平板预热30 min以上,使熨平板的加热温度达到130℃以上，接缝处原路面的温度在65℃以上。一开始铺筑的速度尽量要慢，一般控制在1.5 m/min。

开始碾压前，将原路面上的沥青混合料清扫干净，接缝处保持线条直顺，路面中间部分采用横向碾压，碾压时钢轮大部分压在原路面上，逐渐移向新铺路面，前后约5～6遍；两侧采用纵向碾压，应使压路机的后轮超出接缝3～6 m。

3.7.2 纵向接缝的处理

采用2台摊铺机呈梯队联合摊铺方式的纵向接缝，在已摊铺混合料部分留下宽10～20 cm暂不碾压，作为后面高程基准面，并留有5～10 cm左右的摊铺层重叠，以热接缝的方式在最后做跨接碾压，以消除缝迹，上下层错缝15 cm以上。

3.8 试验检测

碾压完成后,试验室对其各项指标进行检测。从现场取料进行马歇尔及筛分试验，其结果与生产配合比相吻合，并制作试件。

4 结论

通过一系列技术细节方面的研究和试验，河运高速公路本标段ATB-30沥青稳定碎石柔性基层施工工艺成熟,它的推广丰富了山西省的路面结构型式，提高了路面的使用寿命。