ATB-25的原材料要求及施工中的質(zhì)量控制

張 帥

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

ATB-25的原材料要求及施工中的質(zhì)量控制

張 帥

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

以ATB-25密級(jí)配類(lèi)型為例，介紹了瀝青穩(wěn)定碎石混合料的特性及分類(lèi)，分析了原材料的質(zhì)量要求，提出了瀝青用量、溫度、運(yùn)輸、碾壓等施工過(guò)程中的質(zhì)量控制措施，以保證公路良好的路用性能。

路基，瀝青穩(wěn)定碎石，原材料，混合料

0 引言

在路面結(jié)構(gòu)中，瀝青面層直接承受車(chē)輪荷載和自然變化作用,是確保公路使用性能最重要的結(jié)構(gòu)層。近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路運(yùn)輸作為我國(guó)最重要的運(yùn)輸方式，人民群眾對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹?lái)越高。這就使得在高速公路建設(shè)中，提出的道路建設(shè)的性能要求也逐漸提高，要求路面具有平整、堅(jiān)實(shí)、耐久及抗車(chē)轍、抗裂、抗滑等等綜合性能，以確保公路具有良好的路用性能。

基層質(zhì)量的好壞直接決定和影響著路面的使用性能。瀝青穩(wěn)定碎石基層的工程性能優(yōu)越，具有較高的抗剪強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度和良好的耐疲勞性，是我國(guó)在高速公路建設(shè)中最常用的基層結(jié)構(gòu)之一。大量的工程實(shí)踐表明，瀝青穩(wěn)定碎石基層能夠有效延長(zhǎng)路面使用壽命和減少路面變形，特別是在防止反射裂縫方面效果顯著。

1 瀝青穩(wěn)定碎石混合料的特性及分類(lèi)

路面基層的作用是穩(wěn)定路面，其質(zhì)量的好壞直接決定了路面的使用性能。瀝青穩(wěn)定碎石基層是采用瀝青粘結(jié)料將碎石進(jìn)行粘結(jié)、穩(wěn)定的一種混合料。與半剛性基層相比，瀝青穩(wěn)定碎石基層具有較小的剛度，而其抗剪強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度和耐疲勞性則較強(qiáng)，抗裂縫和抗水損害能力顯著。與傳統(tǒng)的用于面層的瀝青混凝土相比，在瀝青穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)中，由于選擇使用了較大粒徑的骨料，偏粗的級(jí)配以及較少量的瀝青，可使得工程成本顯著降低。

瀝青穩(wěn)定碎石混合料可有效延長(zhǎng)路面使用壽命、減少永久變形及防止反射裂縫。實(shí)踐表明，瀝青穩(wěn)定碎石基層具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)瀝青路面選擇采用瀝青穩(wěn)定碎石基層時(shí)，由于面層和基層材料的相似度極大，這都使得路面結(jié)構(gòu)在行車(chē)載荷作用下的受力和結(jié)構(gòu)變形更為協(xié)調(diào)。

2)在瀝青穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)中，具有一定的空隙率對(duì)保證路面的水穩(wěn)定性是十分有利的，可有效確保路面排水的通暢。

3)有效降低混合料對(duì)水分變化的敏感度，將路面受水分和冰凍的影響降至最低，從而有效降低反射裂縫的發(fā)生。

4)瀝青穩(wěn)定碎石基層同瀝青面層一起構(gòu)成全厚式瀝青面層，這可使得施工工期有效縮短。

瀝青穩(wěn)定碎石混合料分為三類(lèi)。密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，簡(jiǎn)稱(chēng)ATB，空隙率3%～6%，一般用于基層。半開(kāi)級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，簡(jiǎn)稱(chēng)AM，空隙率6%～10%，一般用于面層。開(kāi)級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料，簡(jiǎn)稱(chēng)ATPB，空隙率大于18%，一般用于基層。

在本文中，以瀝青穩(wěn)定碎石基層設(shè)計(jì)厚度為10 cm，采用ATB-25密級(jí)配類(lèi)型為例，介紹施工中的質(zhì)量控制。

2 原材料質(zhì)量要求

1)粗集料。要求選擇采用石質(zhì)堅(jiān)硬、表面清潔的碎石，石質(zhì)表面要粗糙，顆粒外形近立方體，顆粒的粒徑要大于2.36 mm。選擇采用如石灰?guī)r等堿性石料，采用反擊式破碎機(jī)軋制的碎石，對(duì)細(xì)長(zhǎng)、扁平顆粒及風(fēng)化石的含量要嚴(yán)格控制。存儲(chǔ)時(shí)，不得堆放在未經(jīng)硬化的泥土地上。在選擇供料單位時(shí)，要對(duì)料源進(jìn)行考察，通過(guò)試驗(yàn)、比較，確定優(yōu)質(zhì)料源，嚴(yán)格禁止不合格集料的進(jìn)場(chǎng)。

2)細(xì)集料?？蛇x擇采用天然砂、機(jī)制砂或石屑。細(xì)集料應(yīng)堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)級(jí)配的人工軋制的米砂。石質(zhì)采用石灰?guī)r。根據(jù)級(jí)配需要，也可使用少量?jī)?yōu)質(zhì)河砂。

3)填料。宜采用石灰?guī)r等堿性石料磨細(xì)的礦粉，必須干燥、清潔，能從石粉料倉(cāng)中自動(dòng)流出。不得使用回收的粉塵。

4)抗剝落劑。應(yīng)具有耐熱、耐水和抗剝落劑?？箘兟鋭┑倪x擇和摻量由試驗(yàn)確定。

5)木質(zhì)素纖維。應(yīng)在250 ℃的干拌溫度條件下，不產(chǎn)生變質(zhì)、不發(fā)脆，不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。

材料參數(shù)表見(jiàn)表1。

表1 材料參數(shù)表

3 施工中的質(zhì)量控制

瀝青穩(wěn)定碎石基層施工，按照設(shè)計(jì)要求做好質(zhì)量控制，有效減少路面反射裂縫是可行的。

3.1 最佳瀝青用量的確定

瀝青穩(wěn)定碎石基層處于瀝青面層下方，其作用在于承受荷載的壓實(shí)作用和底面的彎拉作用。在混合料設(shè)計(jì)中確定瀝青的使用量時(shí)，有力學(xué)指標(biāo)法和馬歇爾法，力學(xué)指標(biāo)法比馬歇爾法的油石比大0.3%左右，確定的油石比的高低溫性能都比馬歇爾法確定的要好。因此，推薦力學(xué)指標(biāo)法來(lái)確定瀝青穩(wěn)定碎石基層，特別是ATB的最佳瀝青用量。

3.2 施工溫度要求

瀝青穩(wěn)定碎石為熱拌密級(jí)配瀝青混凝土混合料。按照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求，熱拌瀝青混合料的施工溫度必須滿(mǎn)足表2要求。

表2 熱拌瀝青混合料的施工溫度控制表

3.3 混合料拌和中的質(zhì)量控制

1)每天正式開(kāi)工前，對(duì)集料的含水量進(jìn)行檢測(cè)，以便對(duì)冷料的進(jìn)料速度進(jìn)行控制，并對(duì)集料的加熱時(shí)間和加熱溫度進(jìn)行調(diào)整。

2)在拌和過(guò)程中，為避免混合料出現(xiàn)離析，應(yīng)保證對(duì)集料進(jìn)行鏟運(yùn)的方向與其流動(dòng)的方向垂直，從而確?；旌狭习韬途鶆?。

3)充分拌和，時(shí)間不少于45 s，其中干拌時(shí)間不少于5 s～10 s，以混合料中無(wú)花白石子、無(wú)瀝青團(tuán)塊，烏黑發(fā)亮為宜。對(duì)拌和的均勻性隨時(shí)進(jìn)行檢查。

4)當(dāng)級(jí)配發(fā)生變化時(shí)，為確?；旌狭系馁|(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。換用新材料時(shí)也需重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

5)對(duì)于ATB-25集料溫度、瀝青溫度、混合料出廠(chǎng)溫度、攤鋪和碾壓溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求(見(jiàn)表3)。

表3 重交通道路石油瀝青溫度控制表

3.4 運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量控制

1)根據(jù)拌和能力及運(yùn)距確定合理去頂運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量，確保連續(xù)攤鋪，合理確定現(xiàn)場(chǎng)等候車(chē)輛數(shù)量。2)運(yùn)輸中覆蓋瀝青混凝土的帆布和棉被。3)運(yùn)料中和接料后進(jìn)行混合料溫度檢測(cè)與控制。4)運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)盡量減輕車(chē)輛顛簸，以免混合料離析。不得有急剎車(chē)、急彎掉頭等現(xiàn)象。

3.5 攤鋪過(guò)程中的質(zhì)量控制

1)攤鋪前，對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)熨平板預(yù)熱至100 ℃以上。2)正式攤鋪前，將下層清洗干凈，干燥后噴灑粘層油，等粘層油破乳后進(jìn)行攤鋪，開(kāi)啟熨平板的振動(dòng)或捶擊等夯實(shí)裝置。3)采用兩臺(tái)相同型號(hào)的履帶式攤鋪機(jī)組成梯隊(duì)作業(yè)，其壓實(shí)能力應(yīng)相同。為確?？v向接縫質(zhì)量，兩臺(tái)鋪攤機(jī)之間應(yīng)具有一定距離的搭接寬度。接縫位置必須避開(kāi)車(chē)道輪跡帶，并與下層的縱向接縫錯(cuò)開(kāi)一定距離。4)攤鋪速度應(yīng)與供料和運(yùn)輸能力相協(xié)調(diào)，攤鋪機(jī)應(yīng)按照設(shè)計(jì)速度勻速行進(jìn)，進(jìn)行連續(xù)不間斷的攤鋪，最大限度的減少停機(jī)待料次數(shù)。同時(shí)，確保鋪攤機(jī)的整平組件能夠符合設(shè)計(jì)要求的平整度。5)在進(jìn)行瀝青混合料鋪攤前，應(yīng)在路緣石、邊溝、積水井等接觸面上均勻的涂抹一層瀝青。6)攤鋪瀝青混合料時(shí)，氣溫宜在20 ℃以上，當(dāng)氣溫低于10 ℃時(shí)，不得攤鋪熱拌瀝青混合料。7)在施工過(guò)程中，對(duì)發(fā)現(xiàn)的局部缺料、表面不平整、混合料離析等，應(yīng)安排專(zhuān)人緊跟鋪攤機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)或換料。

3.6 碾壓過(guò)程中的質(zhì)量控制

1)熱拌瀝青混合料充分壓實(shí)后應(yīng)符合壓實(shí)度及平整度雙重指標(biāo)要求。2)合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟，以達(dá)到最佳壓實(shí)效果。一般不少于5臺(tái)，應(yīng)至少配備2臺(tái)25 t以上的膠輪壓路機(jī)和3臺(tái)13 t以上雙鋼輪雙驅(qū)雙振式壓路機(jī)。3)按初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段進(jìn)行。壓路機(jī)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求和速度進(jìn)行碾壓(見(jiàn)表4)。

表4 不同壓路機(jī)碾壓次數(shù)表

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)，瀝青穩(wěn)定碎石基層比半剛性基層成本較高，該法在國(guó)外使用較多，在我國(guó)應(yīng)用較少。半剛性基層占我國(guó)公路總里程的95%以上。

瀝青穩(wěn)定碎石基層路用性能優(yōu)越，路面的排水效果良好,有效防止反射裂縫的發(fā)生,顯著延長(zhǎng)路面的使用壽命，特別適用于高速公路或高等級(jí)公路。因此，推廣和應(yīng)用瀝青穩(wěn)定碎石基層，在我國(guó)前景廣闊。

[1] 侯曉英，李蓮秀，柯永超.ATB-25型密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量控制.河南科技(上半月)：2009(4)：32-33.

[2] 李 華，滕康保，凌高祥.瀝青穩(wěn)定碎石基層級(jí)配設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制.江蘇交通科技，2008(2)：15-16.

[3] 趙中海.密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層施工控制.山西建筑，2011，37(4)：75-76.

ATB-25 raw material demands and construction quality control

Zhang Shuai

(ShanxiJinzhongHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

Taking ATB-25 dense-gradation types, the paper introduces properties and categories of asphalt stabilized gravel mixture, analyzes raw material quality demands, and puts forward asphalt dosage, temperature, transportation and rolling and other construction quality control measures in the process, with a view to guarantee good highway performance.

subgrade, asphalt stabilized gravel, raw material, mixture

2015-07-10

張 帥(1986- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)33-0209-02

TU712.3

A