ATB-30柔性基層施工工藝

楊建敏

（太原路橋建設(shè)有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，山西省高速公路建設(shè)實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。人們對公路行車安全、舒適的要求越來越高，對公路工程路面的施工技術(shù)及質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。但是目前90%以上半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)存在裂縫、車轍、水損壞等問題，早期破壞現(xiàn)象時有發(fā)生。為了更好改進存在的問題，我公司在承建的河運高速公路路面工程采用了ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層，增強了路面的排水能力，降低了瀝青路面的水損害現(xiàn)象，有效地提高了瀝青路面的強度，改善了瀝青路面的使用性能，提高了使用壽命。

ATB為密級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，級配組成屬于連續(xù)級配,是一種骨架密實結(jié)構(gòu)、抗開裂、抗車轍、水穩(wěn)定性較好的級配，混合料既密實，又具有高溫性能較好的特點。本文以河運高速公路瀝青路面的施工過程為例來探討柔性基層瀝青路面的質(zhì)量控制要點。

1 高速公路工程概況

河運高速是山西省“三縱十二橫十二環(huán)”高速公路網(wǎng)調(diào)整規(guī)劃之西縱的重要組成部分。我公司承建路面工程施工二分部，樁號為K27+900—K51+540,全長23.591 km。路面主線結(jié)構(gòu)層為：4 cm AC-13細粒式SBS改性瀝青混凝土上面層+6 cm AC-20中粒式瀝青混凝土下面層+12 cm ATB-30密級配瀝青碎石上基層+32 cm水泥穩(wěn)定碎石（5%水泥）下基層+20 cm石灰土（12%石灰）底基層。

12 cm ATB-30柔性基層施工，其中瀝青混凝土采用日工4000型拌和站廠拌，嚴格按照施工配合比來控制用量，采用ABG525型瀝青混凝土攤鋪機，采用DD130和DD110雙鋼輪振動壓路機與膠輪壓路機交替碾壓、成型。

2 室內(nèi)試驗

室內(nèi)試驗采用馬歇爾試驗進行目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比的設(shè)計。

2.1 原材料的選用

原材料的質(zhì)量直接影響路面質(zhì)量和使用壽命，優(yōu)質(zhì)的原材料才能保證瀝青混合料具有優(yōu)良路用性能。

2.1.1 瀝青

選擇瀝青主要考慮交通量、氣溫和環(huán)境等因素。ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層，本項目瀝青采用東海A-70。

2.1.2 碎石

本項目ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層采用萬榮漢薛白云巖碎石，各項規(guī)格如下。

a）粗集料規(guī)格 20～40 mm、10～20 mm、5～10 mm。

b）細集料 0～5 mm（石屑）。

集料的主要技術(shù)指標(biāo)均符合技術(shù)要求。

2.2 混合料級配曲線的確定

2.2.1 取樣

冷料倉集料取樣要有代表性，每種規(guī)格不宜過少且每種規(guī)格接放時，要多接放幾次，取樣要取最后接的那盤。

2.2.2 篩分

熱料冷卻后，每種規(guī)格逐一篩分并算出各篩孔通過率。

2.2.3 級配曲線的繪制

通過級配曲線的繪制，最后確定出各熱料倉用料比例為：22～39 mm∶11～22 mm∶6～11 mm∶4～6 mm∶0～4 mm∶礦粉 =41%∶21%∶7%∶5%∶22%∶4%。

2.3 確定最佳油石比

據(jù)目標(biāo)配合比的最佳油石比前后浮動0.2%，測出各組馬歇爾試件指標(biāo)，最后將3組試件指標(biāo)對比，各項指標(biāo)均符合設(shè)計要求。

表1 生產(chǎn)配合比的最佳油石比

2.4 生產(chǎn)配合比的驗證

拌和站按照試驗室提供生產(chǎn)配合比設(shè)計參數(shù)開盤出料。鋪筑試驗路段過程中要求確定出后期施工所需參數(shù)：松鋪系數(shù)和碾壓次數(shù)等。鋪筑好的試驗段，48 h后進行各項技術(shù)指標(biāo)檢測。

生產(chǎn)配合比：22～39 mm∶11～22 mm∶6～11 mm∶4～6 mm∶0～4 mm∶礦粉=41%∶21%∶7%∶5%∶22%∶4%；最佳油石比：3.56%。

3 施工過程控制

3.1 工藝流程

放樣→混合料拌和→運輸→攤鋪→碾壓→接縫處理→封閉交通→試驗檢測。

3.2 施工放樣

據(jù)圖紙設(shè)計的寬度，每10 m釘出中、邊樁并進行水平測量，按設(shè)計標(biāo)高和攤鋪寬度在支架上掛出鋼絲，攤鋪機施工時依此自動調(diào)節(jié)。

3.3 混合料拌和

a）拌和過程中用的是基質(zhì)瀝青，對石料的加熱溫度要求很高，石料的加熱溫度應(yīng)控制在175～185℃，瀝青加熱溫度在160～165℃，不得超過165℃?；旌狭霞訜釡囟仍?76～178℃之間，混合料出廠溫度在165℃左右，必須始終跟蹤檢查，如發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整。

b）拌和后的瀝青混合料要求均勻一致。試驗段確定的干拌時間為6 s，濕拌時間為40 s，大面積施工干拌時間為5 s，濕拌時間為40 s。

c）在混合料生產(chǎn)過程中有專人負責(zé)用“插入式”溫度儀測溫，溫度高于195℃或低于160℃的混合料，帶有花白斑點、離析、結(jié)塊的混合料，予以廢棄。

d）專人負責(zé)檢查控制室各項參數(shù)的設(shè)定值。

e）每日作業(yè)完畢，打印相關(guān)資料存檔備案。

3.4 混合料的運輸

a）運輸采用30輛30 t自卸車，運輸時車廂保持清潔，沿途不得漏料。裝車前，車廂壁及底板均勻涂抹一層油水混合物（油∶水=1∶3）。

b）運料時,裝料呈“品”字型，不能超過車廂，棉門簾將3個面覆蓋，頂部蓋雙層篷布。車速控制在40 km。

c）運輸車實行一車一運料單，運料單上填寫出廠溫度，攤鋪現(xiàn)場憑運料單驗收，混合料到現(xiàn)場后溫度低于150℃，按廢棄處理；已經(jīng)離析、結(jié)塊的混合料廢棄不用。

3.5 混合料的攤鋪

a）對擋板、刮板、螺旋布料器、料門進行了檢查，同時對前后擋板進行了加固。熨平板加熱到130℃，起步時硬性的雜木放置應(yīng)略高于松鋪系數(shù)2 mm，盡量墊高。

b）攤鋪機夯錘要求調(diào)到中檔，人工多補料，雙機聯(lián)合呈梯形作業(yè)，且間隔距離應(yīng)小于10 m，搭接10 cm，2臺攤鋪機運行參數(shù)應(yīng)相同。

c）攤鋪厚度采用鋼絲引導(dǎo)高程控制?？柯芳绲臄備仚C在前面，左側(cè)架設(shè)鋼絲，機上安裝橫坡儀控制橫坡；后面攤鋪機右側(cè)架設(shè)鋼絲，左側(cè)在攤鋪好的攤鋪面上走。

d）攤鋪溫度宜控制在150～165℃之間。

e）攤鋪過程中，運料車應(yīng)在攤鋪機前10～30 cm處停止，料車應(yīng)掛空擋卸料，靠攤鋪機推動前進。

f）有專人指揮車輛卸料，第一輛車卸完后立即離開，第二輛車盡快到攤鋪機前30 cm處停下，及時卸料，使新料與料斗余料混合。

g）攤鋪時應(yīng)保持緩慢、均勻、連續(xù)不間斷。速度控制在1.5～2 m/min，攤鋪中正確調(diào)整刮料板的高度，保證螺旋撥料器混合料壓力穩(wěn)定。常常注意攤鋪機兩端熨平板的工作情況，全寬度范圍內(nèi)不發(fā)生明顯粗細離析現(xiàn)象。

h）試驗員現(xiàn)場測量溫度，施工員隨時測量虛鋪厚度、平整度等，對不合格處予以調(diào)整，嚴格控制。

i）攤鋪機內(nèi)側(cè)用于控制標(biāo)高的空心鋁合金條選擇壁厚大的，并認真檢查，保證在使用時不變形、不下彎、不翹曲。

j）利用掛線控制厚度，掛出線后每一斷面人工拉線檢測整個斷面厚度情況，保證厚度。

3.6 混合料的碾壓

完成攤鋪后，立即進行檢查，對不規(guī)整處及時進行人工找補，隨后碾壓。碾壓分初壓、復(fù)壓、終壓3個步驟。

a）本項目選擇用3臺輪胎式壓路機初壓，2臺雙鋼輪壓路機復(fù)壓，1臺雙鋼輪壓路機終壓。

b）壓路機碾壓遵循“緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、均勻少水”原則。每臺壓路機前進后退為一遍，壓路機碾壓中注意先行駛再振動，先關(guān)閉振動再停止行駛。

c）初壓時要緊跟攤鋪機后面進行碾壓，并保持初壓長度，盡快使表面壓實，減少熱量散失。碾壓時的溫度不得低于120～140℃。采用30 t膠輪壓路機碾壓一遍，速度1.5～2 km/h，且滿輪寬碾壓。碾壓時要求從外側(cè)向中心碾壓，當(dāng)在超高段時，則由低向高碾壓，穩(wěn)壓的速度越慢越好。隨后2個膠輪不能同時在同一個作業(yè)面上，最后鋼輪壓路機要緊跟膠輪壓路機，壓路機之間必須是一個連續(xù)作業(yè)的過程。

d）復(fù)壓緊跟在初壓之后，不得隨意停頓。壓路機碾壓段長度應(yīng)不超過60～80 m，碾壓溫度不低于100～120℃。采用26 t膠輪壓路機碾壓2～3遍，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊碾壓，碾壓速度3.5～4.5 km/h。采用2臺DD130雙鋼輪壓路機振動碾壓2遍，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2的碾壓輪寬，碾壓速度2.5～3.5 km/h。

e）終壓緊接在復(fù)壓后進行，碾壓溫度不得低于90℃。終壓采用1臺DD110雙鋼輪壓路機碾壓一遍，碾壓速度2.5～3.5 km/h，碾壓至無明顯輪跡為止。

3.7 接縫的處理

3.7.1 橫向接縫的處理

對已成型的瀝青碎石基層端部，先用5 m直尺進行檢查，將平整度超過3 mm的部分挖除，清除面上的污染物用水沖洗干凈，然后涂以黏層瀝青，待干后，攤鋪機就位。

量出接縫處瀝青的實際厚度，據(jù)松鋪系數(shù)算出松鋪厚度，熨平板預(yù)熱30 min以上,使熨平板的加熱溫度達到130℃以上，接縫處原路面的溫度在65℃以上。一開始鋪筑的速度盡量要慢，一般控制在1.5 m/min。

開始碾壓前，將原路面上的瀝青混合料清掃干凈，接縫處保持線條直順，路面中間部分采用橫向碾壓，碾壓時鋼輪大部分壓在原路面上，逐漸移向新鋪路面，前后約5～6遍；兩側(cè)采用縱向碾壓，應(yīng)使壓路機的后輪超出接縫3～6 m。

3.7.2 縱向接縫的處理

采用2臺攤鋪機呈梯隊聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，在已攤鋪混合料部分留下寬10～20 cm暫不碾壓，作為后面高程基準面，并留有5～10 cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫的方式在最后做跨接碾壓，以消除縫跡，上下層錯縫15 cm以上。

3.8 試驗檢測

碾壓完成后,試驗室對其各項指標(biāo)進行檢測。從現(xiàn)場取料進行馬歇爾及篩分試驗，其結(jié)果與生產(chǎn)配合比相吻合，并制作試件。

4 結(jié)論

通過一系列技術(shù)細節(jié)方面的研究和試驗，河運高速公路本標(biāo)段ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層施工工藝成熟,它的推廣豐富了山西省的路面結(jié)構(gòu)型式，提高了路面的使用壽命。