ATB沥青稳定碎石在高速公路下面层施工中的应用

王德俊

摘  要：随着社会经济的快速发展，我国高速公路建设规模越来越大，按照“强基薄面”的设计原则，沥青混合料面层厚度减少，路面基层承担了更大的交通荷载任务。在使用过程中，半刚性基层路面结构往往会出现不同程度的早期病害。结合国内外高速公路发展及路面研究现状，沥青稳定碎石基层因其自身优势，在我国高速公路路面结构施工中得到了广泛的应用及推广。因此，深入研究沥青稳定碎石基层结构，对提高路面工程使用性能具有重要的实用价值。该文结合某高速公路工程，根据工程实际情况，提出了施工方案，并在此基础上，对其施工工艺进行了探讨。

关键词：沥青稳定碎石;高速公路;下面层施工

中图分类号：U416                文献标志码：A

1 工程概况

某高速公路工程地形复杂，位于群山之间，由线路走向纵断面分析，线路纵坡较小，在2%以下，全线从起点-终点为连续上坡段，反之，则为连续下坡段。在此路段，大型货车、超载车等车辆必须一直踩点刹车，为降低轮胎温度，往往需通过洒水方法处理。因长期持续刹车将会有大量裂缝产生于路面部位，沿裂缝会有大量雨水下渗，从而破坏路面结构层。

此外，该路段设计使用年限为15年，据交通量调查可知，在设计年限内一个车道的平均累计当量轴次为1238.5×104轴次，为重交通等级。在重载交通及自然因素作用下，路面裂缝问题严重，为此，需做路面维修施工。

2 路面施工方案的确定

原方案决定选择路面面层结构16 cm，即4cmAC-16中粒式改性沥青混凝土上面层+5cmAC-20中粒式改性沥青混凝土中面层+7cmAC-25粗粒式沥青混凝土底面层。经验证分析可知，若通车运营后存在大量超载问题将严重破坏路面结构，为此，决定调整路面结构，改为整体为17 cm厚，即4cmSMA-13沥青玛蹄脂碎石上面层+6cmsuperpave-20高性能改性沥青混凝土中面层+7cmATB-25密级配沥青碎石底面层。

计划采取水泥稳定沙砾作为路面基层、底基层材料，通过调查可知，当地沙砾常材料并不符合设计要求，为此，决定采用水泥稳定碎石施工，经计算厚度将有所降低，基层将从40 cm降至34 cm。具体路面结构方案见表1。

3 ATB沥青稳定碎石下面层施工工艺

3.1 生产配合比设计

沥青稳定碎石混合料级配位于沥青混凝土混合料AC-I型、AC-II型级配中间，此级配下生成的混合料具有良好的水稳定性与抗车辙能力。结合目标配合比设计情况，通过生产配合比调整，可最终确定ATB-25沥青稳定碎石矿料的生产配合比，具体见表2。

3.2 施工准备

施工前，需先对下承层质量进行详细检查，若符合施工要求，则可按照技术要求，做好路面各类原材料的备料准备，象沥青、碎石、矿粉等，在整个施工环节，严禁随意更换料场，进场后的材料，需分类放置。此外，针对施工机械設备，应保证设备状态良好，配置合理，为节约资源，降低污染，需用沥青保温罐储存、加热沥青。因该路段存在路缘石、硬路肩，施工前，需做好边线控制。通过找平装置对各面层摊铺厚度、高程严格把关。

3.3 拌和

根据施工要求，拌和可采用4000型间歇式沥青混凝土拌和楼。在拌和施工前，均需通过试验室对各类集料进行质量检验，并分类堆放各类集料，避免粗、细混放。若材料规格、配合比产生变化，可再次进行试拌。根据施工要求，可在76 s以上控制每锅拌和时间，其中需在40 s以上控制添加剂、热骨料的干拌时间，并对出料温度进行严格控制。具体温度要求见表3。若混合料温度超过该范围，则不得使用。拌和过程中，严禁出现花白、离析等问题。

3.4 运输

选用25 t以上自卸式汽车运输混合料，且做好保温处理。为避免沥青黏结车厢板，可将一层1∶3油水混合液均匀涂抹至车厢侧板、底板等位置，且清理干净多余混合液。为减短运输时间，提升行车速度，避免修筑平整的施工便道，尽可能减少急刹车等措施，避免因振动频繁出现混合料离析现象。为确保摊铺不间断，具有连续性，卸料车需控制在5辆以上。自卸车与摊铺机之间保持安全间距，可控制在30 cm以内，避免与摊铺机出现碰撞。

在装料过程中，可分次装料，装料顺序为前部-尾部-中间，以“品字型”装料，尽可能避免材料装料。为确保摊铺温度，若施工适逢雨季，在整个运输过程中，可通过防水篷布遮盖改性沥青混合料。

3.5 摊铺

在摊铺施工前，需先处理基层裂缝问题，并对摊铺机初始状态进行适当调整，按照纵横坡度、松铺厚度做好摊铺机状态调整。摊铺过程中，要将一个铁立杆控制桩布设到摊铺机左右两侧约10 m。要先预热熨平板，温度控制在120 ℃～150 ℃，摊铺需均匀、不间断，行驶速度控制在每分钟1 m～2 m，整个施工中，要检测各个参数，象摊铺厚度、横坡、纵坡等，若出现质量不合格现象，需及时处理。

3.6 碾压

完成上述施工后，即可进行碾压施工，一般分3个阶段，可选择多种压路机组合的方式，象双钢轮振动压路机、轮胎式压路机等，碾压时，2台压路机之间可保持20 m距离，重叠轨迹约80 cm。碾压过程中，要做好碾压速度控制工作，避免产生推挤裂缝。当沥青混合料路面碾压时，采取双钢轮振动压路机施工，需在20 cm以内控制压路机轨迹重叠宽度，保证压路机各项技术指标相协调，当厚度较小的情况下，可选择高频低振幅施工，终压过程中严禁采用振动法施工。具体碾压方式见表4。

表4 初压、复压、终压碾压方式

碾压方式 碾压机械 碾压温度 碾压速度

初压 26 t以上胶轮压路机 135 ℃～150 ℃ 0.5 m/s

复压 振动压路机+重型轮胎压路机 130 ℃～140 ℃ 0.8 m/s

终压 钢轮压路机 105 ℃～125 ℃ 1 m/s

4 道路成型后的措施

4.1 接缝处理措施

摊铺机并列梯队摊铺施工所形成的纵向接缝，可通过热接缝法处理，则选择平接缝处理横接缝。待完成施工作业后，螺旋分料器下混合料量较少时，可按下述流程操作。

第一，摊铺机退出施工现场后，端部混合料可通过人工方式铲平，并做碾压处理。

第二，平整度检测，以3 m直尺法为准，并在平整度连续处边缘拉线施工，垂直路线方向划线，利用切割机在混合料冷却之后垂直切割划线部位。

第三，在路外掩埋铲除的端头部位，严禁切割面周围积水，需保证其干燥性。后期摊铺施工中，可在面层切割截面均匀涂抹黏层沥青。施工过程中，必须认真处理横向接缝，完成摊铺之后，即可进行人工拉线，以此获取松铺厚度。若高度在规定范围以外，需人工刮除;若高度不足，可将一薄层热料洒布其上，在这个施工流程中，必须保证接缝位置平整、清洁。

4.2 修边、清场

摊铺层施工后，其边缘部位需做修边处理，按照设计要求，将多余边料等清理至指定位置。严禁完成摊铺层施工后，立马开放交通，需待摊铺层冷却到一定温度之后，才能开放交通，一般50 ℃以下即可。开放交通前期，同样要保护路面，做好交通流量限制工作。

5 结语

综上所述，随着我国经济建设力度逐渐加大，公路运输强度急速增大，大幅提升了单车运输质量。然而，从我国公路建设现有技术来讲，仍无法充分满足大轴重、高密度的货物运输。当前我国已建高速公路中90%以上选用的是半刚性沥青路面基层，此类基层优点为刚度高、强度大，缺点为极易产生反射裂缝，甚至引发沉陷、坑槽等病害，最终基层失稳，造成更大损失。随着科学技术水平的不断提升，越来越多的新技术、新工艺、新材料被广泛用于公路路面建设，象沥青稳定碎石结构的应用，可有效防治反射裂缝，避免基层水损害发生，从而增强路面使用性能。

参考文献

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