瀝青穩(wěn)定碎石排水層施工技術(shù)探討

簡飛飛

(中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆　烏魯木齊　830054)

瀝青穩(wěn)定碎石排水層施工技術(shù)探討

簡飛飛

(中建新疆建工路橋工程有限公司，新疆烏魯木齊830054)

簡飛飛(1985—)，男，助理工程師，研究方向：公路建設(shè)。

摘要：在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置瀝青穩(wěn)定碎石排水層可以有效地減少水損害問題，同時(shí)改善路面的使用環(huán)境，延長路面的使用壽命，因此在公路工程中得到廣泛應(yīng)用。文章結(jié)合具體公路施工實(shí)例，介紹了瀝青穩(wěn)定碎石排水層混合料配合比設(shè)計(jì)方法，探討了瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工工藝與要點(diǎn)，以期對(duì)類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：瀝青穩(wěn)定碎石排水層；公路工程；配合比設(shè)計(jì)；施工工藝

0引言

通過相關(guān)公路路面損壞狀況的調(diào)查研究可知，公路路面出現(xiàn)損壞的一個(gè)主要原因是滲入路面內(nèi)部的自由水的影響作用，同時(shí)這也會(huì)加快路面損壞的發(fā)生。所謂的瀝青穩(wěn)定碎石排水層是指由少量瀝青與開級(jí)配碎石組合而成的一種開級(jí)配混合料，這種混合料具有明顯的空隙連通結(jié)構(gòu)，當(dāng)自由水滲透到排水

層之后會(huì)達(dá)到不滲水的下封層。在公路路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置瀝青穩(wěn)定碎石排水層可以起到減少水損害、改善路面使用環(huán)境的目的，同時(shí)還能將滲入瀝青混凝土路面中的自由水迅速排除干凈，從而起到延長路面使用壽命的作用[1]。

1工程概況

本工程為某高速公路建設(shè)項(xiàng)目。工程所在區(qū)域的土層為高填土路基，同時(shí)該區(qū)域在夏季降水量較多，因此本工程在修建之前需要考慮到降水對(duì)路面可能造成的侵害。針對(duì)這一問題，經(jīng)過分析研究，本工程決定在路面結(jié)構(gòu)中設(shè)置一層瀝青穩(wěn)定碎石排水層，同時(shí)采用全寬式排水結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。

2配合比設(shè)計(jì)

2.1　級(jí)配設(shè)計(jì)

級(jí)配中的細(xì)集料應(yīng)嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)，這樣才能確保混合料的孔隙率滿足要求。級(jí)配中的粗集料應(yīng)確保相互嵌擠而形成骨架。此外參考國內(nèi)外類似工程的級(jí)配，最后通過室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行研究，從而確定最終的設(shè)計(jì)級(jí)配。

2.2　原材料

本工程所使用的粗集料、細(xì)集料以及瀝青應(yīng)分別滿足表1~3中的技術(shù)指標(biāo)要求[2]。

表1　粗集料技術(shù)指標(biāo)表

表2　細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)表

表3　A級(jí)70號(hào)道路石油瀝青試驗(yàn)結(jié)果表

2.3　確定最佳油石比

在瀝青穩(wěn)定碎石排水層混合料中，所采用的細(xì)集料較少，因此為了防止出現(xiàn)析漏的問題，混合料中所使用的瀝青不能太多，但是如果瀝青用量太少，則會(huì)出現(xiàn)排水層抗變形能力不足的問題，同時(shí)會(huì)造成瀝青穩(wěn)定性和耐久性降低等問題，因此，當(dāng)對(duì)混合料中瀝青的用量進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)進(jìn)行飛散和析漏試驗(yàn)。飛散試驗(yàn)所確定的最小瀝青用量相對(duì)偏小，同時(shí)對(duì)設(shè)備的要求相對(duì)較高，無法起到控制的作用。通過研究瀝青穩(wěn)定度、析漏以及孔隙率等方面的因素，并參考相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果，從而確定瀝青的最佳用量。

2.4　抽測(cè)混合料

混合料生產(chǎn)完成之后，應(yīng)對(duì)混合料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，同時(shí)采用燃燒爐檢測(cè)方式對(duì)油石比進(jìn)行檢測(cè)。油石比的誤差應(yīng)嚴(yán)格控制在±0.3%之內(nèi)，通過率誤差則應(yīng)控制在5%以內(nèi)，其他粒徑的通過率應(yīng)最大限度地接近施工所要求的配合比。

3施工工藝流程

瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工工藝流程見圖1。

圖1　瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工工藝流程圖

4施工要點(diǎn)

瀝青穩(wěn)定碎石排水層與其他普通的熱拌瀝青混合料的施工工藝基本相同，但是由于結(jié)構(gòu)功能具有一定的特殊性[3]，因此在施工工藝的細(xì)節(jié)上也存在一定的區(qū)別，因而在瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工過程中，需要注意以下施工要點(diǎn)。

4.1　松浦系數(shù)

在瀝青混凝土路面的施工過程中，重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)技術(shù)參數(shù)是松浦系數(shù)。在施工中，這一系數(shù)離散型較高，會(huì)受到很多因素的影響，難以進(jìn)行控制。如果松浦系數(shù)較小，會(huì)使路面的厚度降低，影響到路面承載力，從而造成路面使用壽命降低，出現(xiàn)早期破損等問題。而如果松浦系數(shù)過大，則會(huì)使路面的厚度增大，影響壓實(shí)效果，這樣會(huì)造成各種資源的浪費(fèi)。因此，在施工過程中，應(yīng)采取措施減少影響路面松浦系數(shù)的因素，這是瀝青混凝土路面施工的一個(gè)重點(diǎn)控制因素。在瀝青混凝土路面中，松浦系數(shù)與很多因素息息相關(guān)，其中主要包括空隙率、壓實(shí)厚度、材料以及攤鋪工藝等。施工中實(shí)際的松浦系數(shù)應(yīng)綜合考慮室內(nèi)試驗(yàn)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最終確定。

4.2　控制施工溫度

在瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工中，混合料容易出現(xiàn)瀝青滴落、集料離析、油膜厚度較薄、填料少等問題，因此在瀝青混凝土路面施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)施工溫度的控制，這是施工中的一個(gè)重點(diǎn)工序。與普通瀝青混合料的施工溫度相比，瀝青穩(wěn)定碎石排水層混合料的施工溫度應(yīng)略低10 ℃~20 ℃，這樣可以避免在排水層的施工過程中出現(xiàn)瀝青滴落和集料離析的問題。同時(shí)可以確保覆蓋在集料表面的瀝青膜的厚度滿足施工要求，且均勻一致。施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度應(yīng)根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行確定。

施工中應(yīng)根據(jù)要求及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)溫度的檢測(cè)和計(jì)量，同時(shí)進(jìn)行校核，根據(jù)施工溫度對(duì)施工工序進(jìn)行指導(dǎo)。

4.3　碾壓工藝

(1)瀝青穩(wěn)定碎石混合料的攤鋪厚度要比普通的瀝青混合料的攤鋪厚度大很多，因此在壓實(shí)施工中，其要求更高，需要做好更多方面的準(zhǔn)備。在瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實(shí)施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制好壓實(shí)程度，不得過度碾壓而造成粗集料破碎的問題，但應(yīng)確保充分碾壓，這樣才能形成有效的嵌擠結(jié)構(gòu)。在瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實(shí)施工過程中，輪胎壓路機(jī)是必備的一種壓實(shí)機(jī)械，這是因?yàn)檩喬郝窓C(jī)在壓實(shí)過程中，與混合料的作用時(shí)間較長，能夠迎合混合料的變化，因此對(duì)于路面壓實(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。

(2)在瀝青穩(wěn)定碎石混合料的壓實(shí)施工中使用輪胎壓路機(jī)可以在確保不對(duì)材料造成破壞的情況下，達(dá)到混合料顆粒穩(wěn)定分布的目的。輪胎壓路機(jī)可以對(duì)混合料中的顆粒起到揉搓作用，使顆粒之間相互靠近，重新排列，從而有效減少顆粒之間的摩擦作用，使小顆粒集料能夠較為容易地嵌擠到大顆粒之間的空隙之中。

(3)在理論上，輪胎壓路機(jī)與混合料之間的接觸為柔性接觸。通常情況下，采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工應(yīng)注意黏輪的問題，因此在碾壓施工剛剛開始時(shí)，應(yīng)在壓路機(jī)的輪胎上刷涂一層植物油，這樣可以起到隔離作用，避免黏輪的問題。輪胎壓路機(jī)的膠輪對(duì)混合料的保溫極為有利，在經(jīng)過一段時(shí)間的壓實(shí)施工之后，輪胎壓路機(jī)的膠輪會(huì)發(fā)熱，在這種情況下，黏輪的問題就會(huì)隨之消失。

(4)根據(jù)類似的工程經(jīng)驗(yàn)可以知道，在瀝青穩(wěn)定碎石排水層的施工中，一般使用的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備主要包括：20~30 t的膠輪壓路機(jī)、11~13 t的雙鋼輪壓路機(jī)以及7~11 t的鋼梁壓路機(jī)。在壓實(shí)施工的初壓階段，膠輪壓路機(jī)一般應(yīng)緊跟在攤鋪機(jī)后面進(jìn)行施工，而在復(fù)壓階段，膠輪壓路機(jī)則應(yīng)緊跟在雙振壓路機(jī)后面進(jìn)行施工。根據(jù)以往的工程施工經(jīng)驗(yàn)可以知道，膠輪壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后面進(jìn)行施工，往往會(huì)由于較高的混合料溫度而影響路面的平整度，因此在施工過程中，應(yīng)特別注意這一問題。

5結(jié)語

路面內(nèi)部的自由水會(huì)加快路面損壞的發(fā)生，文章通過結(jié)合某高速公路建設(shè)項(xiàng)目，針對(duì)該區(qū)域在夏季降水量較多，因此需要考慮到降水對(duì)路面可能造成的侵害。本工程決定在路面結(jié)構(gòu)中設(shè)置一層瀝青穩(wěn)定碎石排水層，同時(shí)采用全寬式排水結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。從工程實(shí)施效果來看，通過在公路路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)置瀝青穩(wěn)定碎石排水層可以起到減少水損害、改善路面使用環(huán)境的目的，同時(shí)還能將滲入瀝青混凝土路面中的自由水迅速排除干凈，從而起到延長路面使用壽命的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]謝林貝.瀝青穩(wěn)定碎石排水層施工技術(shù)研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014(5)：79-81.

[2]鄭木蓮，彭磊，李延猛，魏建國.瀝青穩(wěn)定碎石排水層配合比設(shè)計(jì)研究[J].公路，2013(10)：184-189.

[3]唐英.淺談瀝青穩(wěn)定碎石排水層鋪筑技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2007(5)：2-3.

Discussions on Construction Technology of Asphalt Stabilized Gravel Drain-age Layer

JIAN Fei-fei

(Road & Bridge Engineering Co.，Ltd.of CSCEC Xinjiang Construction Engineering，Urumqi，Xinjiang，830054)

Abstract：To set the asphalt stabilized gravel drainage layer in the pavement structure layer can effec-tively reduce the water damage problem，while improving the road environment and extending the life of pavement，it is thus widely used in highway engineering.Combining the specific highway construction practices，this article described the mixture ratio design method of asphalt stabilized gravel drainage layer，and discussed the construction process and key points of asphalt stabilized gravel drainage layer，so as to provide the reference for similar projects.

Key Words：Asphalt stabilized gravel drainage layer；Highway engineering；Mix ratio design；Construc-tion technology

收稿日期：2015-02-08

文章編號(hào)：1673-4874(2015)02-0009-04

中圖分類號(hào)：U417.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.02.003

作者簡介