柔性基層ATB-35在濟(jì)廣高速商丘段中的應(yīng)用

【摘 要】隨著公路交通量和汽車載重量的增大，對路面結(jié)構(gòu)的破壞日漸加重，車輛大型化，嚴(yán)重超載等現(xiàn)象使瀝青路面面臨嚴(yán)峻的考驗，早期損害現(xiàn)象也日益嚴(yán)重。為緩解高速公路重載交通下的動水壓力，我國開始應(yīng)用推廣以瀝青碎石為代表的柔性基層。瀝青碎石基層可以增強(qiáng)路面的排水能力，進(jìn)而降低瀝青路面的水損害現(xiàn)象；同時，瀝青碎石可以減少瀝青層的溫度收縮裂縫，防止或延緩反射裂縫的發(fā)生，改善瀝青路面的使用性能，提高其使用壽命。

【關(guān)鍵詞】新技術(shù)應(yīng)用；瀝青碎石；柔性基層

1.工程概況

商亳高速是濟(jì)南至廣州國家高速公路網(wǎng)河南境內(nèi)商丘段，是河南省規(guī)劃的“三縱四橫”公路主骨架的組成部分。商亳高速北通菏澤至濟(jì)南高速公路，在商丘與連云港至霍爾果斯國家高速公路相交叉，南連亳州至合肥段高速公路。全長49.633公里，雙向六車道，路面寬26米，設(shè)計時速為100公里/小時。路面主線結(jié)構(gòu)層為：4cmAK-13A密實調(diào)整型瀝青抗滑上面層+6cmAC-20C中粒式瀝青混凝土中面層+7cmAC-25C粗粒式瀝青混凝土下面層+9cm瀝青碎石+30cm水泥穩(wěn)定碎石基層+30cm或25cm級配碎石底基層。

2.配合比設(shè)計

2.1設(shè)計方法

室內(nèi)試驗采用馬歇爾試驗進(jìn)行目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比的設(shè)計，確定控制指標(biāo)，進(jìn)行日常檢測和控制。

2.2原材料性能

原材料質(zhì)量是影響路面質(zhì)量、使用壽命的重要因素。優(yōu)質(zhì)的原材料是保證瀝青混合料具有優(yōu)良路用性能的先決條件，為了滿足氣候環(huán)境與交通對路用性能的要求，必須做好原材料的選擇。通過測試瀝青、石灰?guī)r粗集料、細(xì)集料和礦粉等材料的性能和技術(shù)指標(biāo)來檢測材料是否滿足規(guī)范要求，從而完成原材料的選擇。商亳高速中柔性基層ATB-30所采用的粗集料及石屑為山東嘉祥萬和采石場，礦粉為大源礦粉廠，水泥為商丘天瑞水泥有限公司，瀝青為江蘇泰州。原材料各項技術(shù)指標(biāo)：

1、礦粉：表觀密度為2.706 g/cm3

2、水泥：表觀密度為3.098 g/cm3

3、瀝青采用江蘇泰州A-50，其相對密度為1.013

4、石屑（0-2.36mm）：表觀密度為2.702g/cm3

5、碎石1（16-37.5mm）：表觀密度為2.709g/cm3

6、碎石2（4.75-16mm）：表觀密度為2.708g/cm3

7、碎石3（2.36-4.75mm）：表觀密度為2.706g/cm3

8、本次配合比所用石料對A-50瀝青的粘附性為三級

2.3 ATB-30瀝青混凝土礦料級配組成

在組成瀝青混合料的原材料選定后，瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)在很大程度上取決于集料間的級配組成，瀝青混合料由于集料論文聯(lián)盟WWW.LWLM.COM整理的級配不同，可以形成不同的組成結(jié)構(gòu)。商亳高速公路瀝青碎石基層級配參照規(guī)范，選用骨架密實型瀝青碎石混合料，采用ATB-30級配形式，實際合成級配曲線走“S”形。

ATB-30瀝青碎石根據(jù)各級礦料的篩分結(jié)果，以規(guī)范規(guī)定的級配范圍，確定礦料混合料比例為：碎石1（16-37.5mm）為43%，碎石2（4.75-16mm）為28%，碎石3（2.36-4.75mm）為5%，石屑（0-2.36mm）為22%，水泥為1%，礦粉為2%。

3.施工方法

3.1施工方案的確定

工程投入設(shè)備：壓路機(jī)6臺：雙鋼輪壓路機(jī)三臺，膠輪壓路機(jī)XP261三臺，自卸車40輛，一套4200型瀝青拌和樓，瀝青攤鋪機(jī)兩臺戴納派克（DYNAPAC）型號為F141C等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)；投入作業(yè)工人20人，管理人員4人。

具體施工方案如下：

3.2施工準(zhǔn)備

準(zhǔn)備工作：檢查下基層的質(zhì)量，有表面局部有破損的地方進(jìn)行整修；在攤鋪瀝青碎石上基層前，應(yīng)先將路面清掃干凈。

測量準(zhǔn)備：導(dǎo)線點，水準(zhǔn)點已復(fù)測完畢，并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收。

工料機(jī)準(zhǔn)備：工料機(jī)經(jīng)過試驗段的攤鋪，符合實際施工要求。各個部門已準(zhǔn)備充分，已具備開工條件。

3.3施工順序

準(zhǔn)備工作→施工放樣→集中廠拌→自卸車運至攤鋪現(xiàn)場→攤鋪機(jī)攤鋪→人工逐步修整→壓路機(jī)碾壓成型

3.4施工方法

（1）放樣

先恢復(fù)中線，按每10m設(shè)立中樁，中間加樁，同時在兩側(cè)設(shè)立邊樁，測設(shè)中、邊樁的標(biāo)高，設(shè)置基準(zhǔn)線，松鋪系數(shù)取1.25，畫上標(biāo)記，寬度按設(shè)計要求控制，同時作好各項記錄及其簽證工作。

（2）瀝青碎石集料拌和

混合料采用廠拌法，本工程投入4200型瀝青拌和樓為間歇式強(qiáng)制拌和機(jī)，在拌和過程中自動控制瀝青、各種礦料的計量、自動控制石料的加熱溫度。瀝青采用全自動控制導(dǎo)熱油爐加熱，瀝青混合料拌和時間以混合料拌和均勻，所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，并經(jīng)試拌確定。瀝青集料攪拌時間不少于45S，其中干拌時間不少于5S。普通瀝青混合料生產(chǎn)時，石料的加熱溫度控制在170℃～200℃，瀝青加熱溫度控制在160℃-170℃，經(jīng)與礦粉和瀝青拌和后的混合料溫度控制在150℃-170℃，出廠溫度不低于150℃?；旌狭铣^200℃廢棄。出廠的瀝青混合料做到均勻一致，無花白，無結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗細(xì)料分離現(xiàn)象，每車有專人測定出廠溫度并記錄。不符合要求時不出廠，做廢棄處理并及時調(diào)整。在生產(chǎn)過程中，瀝青拌和場設(shè)專職質(zhì)量檢驗員，每天不少于二次對拌和設(shè)備生產(chǎn)的混合料進(jìn)行取樣試驗，以便對拌出的瀝青混合料進(jìn)行檢驗，確認(rèn)是否符合要求。

（3）運輸與攤鋪

①運輸

對于混合料的運輸，擬采用25T的自卸車進(jìn)行運輸，安排足夠的運輸車數(shù)量，并保證瀝青混合料一小時的拌和產(chǎn)量的運輸能力，同時還保證攤鋪機(jī)前始終有車輛(至少3輛)在排隊等候卸料。運送瀝青混合料車輛的車箱底板面及側(cè)板必須清潔，不得沾有有機(jī)物質(zhì)，為防混合料粘在車箱底板上，可采取涂刷一薄層油水（柴油：水為1：3）混合液來避免。為了盡可能保持瀝青混合料的溫度，以及防止灰塵污染混合料，運料車上均要覆蓋保溫油布，并覆蓋密實，運送到現(xiàn)場的瀝青混合料溫度不低于150度。對不符合溫度要求或已結(jié)成團(tuán)塊、已遭雨淋濕的混合料做廢棄處理。

②攤鋪

在進(jìn)行瀝青碎石上基層攤鋪前有必要對路面基層再次進(jìn)行檢查，把質(zhì)量隱患消滅在下道工序之前，通常檢查的內(nèi)容有基層表面瀝青封層有否損壞、平整度、橫坡、寬度、高程等是否符合要求，同時，在瀝青混合料接觸的構(gòu)造物表面、路緣石的內(nèi)側(cè)壁涂上粘層瀝青。攤鋪前工程技術(shù)人員首先進(jìn)行施工放樣，設(shè)置找平基準(zhǔn)線，制作標(biāo)準(zhǔn)墊塊（設(shè)計厚度+松鋪厚度）等工作，通過試驗段鋪筑的成功經(jīng)驗，確定攤鋪速度、振動振搗頻率、松鋪系數(shù)、碾壓速度、碾壓遍數(shù)、路面最低碾壓溫度等數(shù)據(jù)。

在攤鋪過程中，攤鋪速度與拌和能力要匹配，保證攤鋪機(jī)在一個作業(yè)段內(nèi)連續(xù)不斷地攤鋪。為保證路面的平整度，瀝青路面采用紅外線感應(yīng)探頭，測定基準(zhǔn)線，確保攤鋪厚度、平整度。同時在施工過程中由專職質(zhì)檢人員論文聯(lián)盟www.LWlm.CoM用專用工具（器子、卷尺、紅外線測溫儀）來檢測攤鋪厚度和瀝青混合料的溫度。攤鋪前，攤鋪機(jī)要提前0.5~1小時就位，并將熨平板預(yù)熱到不低于100度后，再進(jìn)行攤鋪，瀝青混合料的攤鋪溫度不低于140度。在采用兩臺攤鋪機(jī)階梯式攤鋪時，兩臺攤鋪機(jī)前后的跟離一般為10-20m，此時瀝青層接縫尚未冷卻，前后兩臺攤鋪機(jī)搭接寬度在30-60mm，并躲開車道輪跡帶，上、下層大搭接位置宜錯開200mm以上。攤鋪過程不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪后的混合料，不得用人工反復(fù)修整。攤鋪好的瀝青混合料應(yīng)緊跟著碾壓。

4.結(jié)束語

從試驗檢測結(jié)果看，瀝青碎石的高溫性能比較好，水穩(wěn)定性良好。從施工性能來看，混合料由于粗料多，礦料粒徑的跨度太大，容易出現(xiàn)離析，因此要從生產(chǎn)能力、施工工藝上嚴(yán)格控制。在我國柔性基層使用很少，近兩年才開始一些研究。山東、山西、江蘇等省都進(jìn)行了柔性基層研究，為了預(yù)防瀝青路面的早期破壞，延長公路的使用壽命，使高速公路建設(shè)投資效益達(dá)到最大，進(jìn)行柔性基層的研究是非常有必要的。采用柔性基層結(jié)構(gòu)，使工程造價較普通半剛性基層有所增加，但是隨著時間的增長，其優(yōu)良的使用性能會逐漸顯現(xiàn)出來，大幅度降低路面的養(yǎng)護(hù)維修費用，從長遠(yuǎn)利益來看，柔性基層具有更好的經(jīng)濟(jì)性能。另外，柔性基層在以后路面的修復(fù)中，柔性基層材料可以完全被再利用，不但可以大大降低維修費用，節(jié)約能源，而且可以減少環(huán)境污染，因此采用柔性基層具有更好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

參考文獻(xiàn)

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[2]姚祖康.道路路基路面工程，上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，1994.