沥青稳定碎石基层施工技术探索

2019-10-24

中国公路 2019年20期

（石家庄市交建高速公路建设管理有限公司，河北石家庄 050400）

一、引言

目前，我国已建成的道路路面结构以半刚性基层为主，而半刚性基层路面在维修时往往效率低下，已不能满足当前社会对于交通基础建设的高要求。为此，亟须寻求一种新型路面材料取代水泥稳定碎石等半刚性材料。大量的试验研究及工程实践表明，以沥青稳定碎石为代表的柔性基层可有效解决半刚性基层抗水损害性能差、反射裂缝严重等问题。虽然前人对沥青稳定碎石柔性基层进行了一定深度的研究，但尚不够全面，且缺乏大量实际工程应用数据。为此，本文基于某高速公路新建工程试验段，深入探究不同级配组成对沥青稳定碎石层实际应用效果的影响，研究成果可为国内外同类技术提供参考。

二、原材料及级配组成设计

（一）原材料

1、沥青

本文在实际工程中所采用的沥青为70号基质沥青，其主要相关技术指标见表1。

表1.70号基质沥青相关技术指标

2、集料

本文在实际工程中所用集料均为石灰岩，其粗、细集料相关技术指标分别见表2、表3。

表2.粗集料相关技术指标

表3.细集料相关技术指标

3、矿粉

本文在实际工程中采用的矿粉为石灰岩磨制而成，其相关技术指标见表4。

表4.矿粉相关技术指标

（二）级配组成设计

此次试验段铺筑采用沥青稳定碎石选取密集配沥青稳定碎石ATB-25，其矿料级配的选取参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中规定的级配中值（1#）与级配下限（2#），详见表5。

表5.ATB-25级配

通过马歇尔试验测得1#级配的空隙率为4.5%，2#级配的空隙率为6.0%。可见不同级配组成下混合料的空隙率有较大差异。

三、工程实践

（一）工程概况

本文所依托实体工程为某高速公路新建工程，其起讫桩号为K18+200～K23+500，路基设计宽度为26.5m，设计行车速度为120km/h。取K18+200～K18+600段作为试验路，其中，K18+200～K18+400段的柔性基层施工用矿料级配采用1#级配；K18+400～K18+600段的柔性基层施工用矿料级配采用2#级配。

（二）路用性能检测

试验段铺筑完成后，需对比两种不同级配组成的沥青稳定碎石柔性基层的路用性能优劣。在此之前，需采用钻芯取样法对不同点位处的混合料进行取样，本次取样过程中需保证取样深度一致，避免其他因素干扰而造成试验误差。

1、高温性能

为探究不同级配组成对ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后高温性能的影响，本文采用60℃下的贯入试验，以最大破坏荷载为评价指标进行分析对比。由试验数据可知，当混合料空隙率由4.5%提升至6.0%时，混合料60℃下的最大贯入荷载由3.2KN降低至2.8KN，降幅可达12.5%。结果表明，适当降低混合料空隙率可显著提高ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后的高温性能。

2、低温性能

为探究不同级配组成对ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后低温性能的影响，本文采用-10℃下的低温弯曲试验，以抗弯拉强度为评价指标进行分析对比。由试验数据可知，当混合料空隙率由4.5%提升至6.0%时，混合料-10℃下的抗弯拉强度由8.5MPa降低至7.7MPa，降幅可达9.4%。结果表明，适当降低混合料空隙率可显著提高ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后的低温性能。

3、水稳定性

为探究不同级配组成对ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后水稳定性的影响，本文采用浸水马歇尔试验，以残留稳定度为评价指标进行分析对比。由试验数据可知，当混合料空隙率由4.5%提升至6.0%时，混合料残留稳定度由93%降低至78%，降幅可达16.1%。结果表明，适当降低混合料空隙率可显著提高ATB沥青稳定碎石柔性基层施工后的水稳定性。