ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料配合比設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制探析

■羅祥文

（福建省漳州公路交通工程有限公司，漳州363000）

ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料配合比設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制探析

■羅祥文

（福建省漳州公路交通工程有限公司，漳州363000）

本文依托京臺(tái)線建甌至閩侯高速公路（寧德市境）路面B1標(biāo)的ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)段為背景，通過(guò)試驗(yàn)路段來(lái)檢查驗(yàn)證ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石基層施工組織過(guò)程中的施工工藝、技術(shù)措施及存在問(wèn)題。通過(guò)進(jìn)一步分析存在問(wèn)題的原因，總結(jié)出ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石基層鋪筑的施工工藝，給同類型項(xiàng)目施工提供經(jīng)驗(yàn)及其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

瀝青穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制

0　引言

密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石ATB在高等級(jí)公路的建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，其設(shè)計(jì)及施工理念也受到廣泛關(guān)注。瀝青穩(wěn)定碎石基層不同于我國(guó)傳統(tǒng)使用的半剛性基層，屬于柔性基層的范疇，具有校高的抗剪強(qiáng)度和優(yōu)良的抗疲勞特性，能夠有效的抑制和減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和使用性能。

1　工程概況

沈海復(fù)線高速公路漳州段（天寶至詔安）路面B1合同段設(shè)計(jì)里程樁號(hào)為K0+000～K30+000，長(zhǎng)度為30.000km。高速公路采用雙向四車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)行車速度為100km/h，主線路基采用瀝青混凝土路面，路基橫斷面和路面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2　瀝青混合料生產(chǎn)配合比及技術(shù)方案

2.1瀝青混合料生產(chǎn)配合比

本合同段瀝青穩(wěn)定碎石層目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比均在工地試驗(yàn)室進(jìn)行，通過(guò)試驗(yàn)段的施工，并經(jīng)第三方檢測(cè)中心復(fù)核驗(yàn)證，驗(yàn)證了瀝青穩(wěn)定碎石層生產(chǎn)配合比的可行性。試驗(yàn)段施工結(jié)束后，對(duì)各檔材料用量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其用量如表1所示。

2.2標(biāo)準(zhǔn)施工技術(shù)方案

2.2.1確定拌和樓的拌和方式及混合料的運(yùn)輸方式

瀝青拌和設(shè)備采用1套德基機(jī)械的DG4000瀝青混合料拌和設(shè)備，其拌和最大產(chǎn)量320t/h，配有5個(gè)冷料倉(cāng)和保溫性良好的成品儲(chǔ)料倉(cāng)。選用載重能力大于30t的自卸車8輛，并在車廂下部設(shè)置溫度檢測(cè)專用孔。運(yùn)輸過(guò)程中，全部采用帆布完整覆蓋。

2.2.2確定攤鋪方法及使用機(jī)具

試驗(yàn)段施工前，對(duì)VOLVO8820型攤鋪機(jī)（2臺(tái)）進(jìn)行了調(diào)試，設(shè)定了攤鋪機(jī)熨平板寬度、拱度及攤鋪厚度。綜合考慮攤鋪質(zhì)量與施工便利，攤鋪寬度分別設(shè)定為6m、5.75m，攤鋪實(shí)測(cè)寬度11.87m。為保證攤鋪層的表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)致密的均勻性，獲得滿意的攤鋪效果，設(shè)定前后拱之差為5mm。攤鋪工作開(kāi)始前將準(zhǔn)備好的枕木高作為攤鋪松鋪厚度的基準(zhǔn)，分別置于距線路中心3m、7m、10m，用水平尺測(cè)量各點(diǎn)高程，調(diào)整其到設(shè)計(jì)位置。

攤鋪時(shí)，2臺(tái)攤鋪機(jī)單幅雙機(jī)梯隊(duì)一前一后作業(yè)，相隔約5～10m以2.5m/min的速度同步向前攤鋪混合料，前后兩臺(tái)攤鋪機(jī)軌道重疊30～60mm，采用兩側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式，鋪筑過(guò)程中，夯錘振動(dòng)頻率為4.0。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)，初壓時(shí)，最高溫度為145℃，最低溫度為139℃，平均溫度為142℃。復(fù)壓時(shí)，最高溫度為128℃，最低溫度為120℃，平均溫度為124℃。終壓時(shí)，最高溫度為107℃，最低溫度為94℃，平均溫度為99℃。

2.2.3壓實(shí)機(jī)具的選擇與組合，壓實(shí)順序、速度、遍數(shù)

試驗(yàn)段施工時(shí)采取兩種碾壓方案：YK15+600～YK15+700采用 （方案一）進(jìn)行組合碾壓，YK15+700～YK15+800采用（方案二）進(jìn)行組合碾壓。

表2　試驗(yàn)段施工壓路機(jī)碾壓組合表

兩種方案的碾壓方式均能達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度，但考慮到（方案二）初壓采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，不容易穩(wěn)定級(jí)配，易造成混合料表面小部分離析。經(jīng)過(guò)綜合考慮，擬在以后的瀝青穩(wěn)定碎石層大面積施工采取（方案一）的碾壓組合去組織施工。

2.2.4確定材料的松鋪系數(shù)

試驗(yàn)段壓實(shí)厚度理論上控制在8cm，試鋪時(shí)松鋪系數(shù)初定為1.25。在攤鋪前、攤鋪及碾壓后，測(cè)量人員分別對(duì)6個(gè)斷面、18個(gè)點(diǎn)下承層高程、松鋪高程、碾壓后高程進(jìn)行了檢測(cè)，計(jì)算松鋪系數(shù)，取其平均值，確定松鋪系數(shù)為1.20。試驗(yàn)段結(jié)束后，進(jìn)行了取芯檢測(cè)，（方案一）芯樣厚度最高為8.3cm，最低為7.7cm，平均厚度為8.0cm。

3　混合料試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)

3.1瀝青混合料馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)

對(duì)瀝青混合料試驗(yàn)樣品進(jìn)行了馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)。毛體積密度平均值為2.385g/cm3，空隙率為5.2%，穩(wěn)定度平均值為9.17kN，流值（mm）平均值為2.77，各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。最大相對(duì)密度的平均值為2.518。經(jīng)檢測(cè)瀝青含量為3.82%，在允許偏差范圍內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3.2壓實(shí)度、厚度控制評(píng)價(jià)

采用方案一碾壓段落現(xiàn)場(chǎng)用取芯機(jī)取樣6個(gè)點(diǎn)，其芯樣的壓實(shí)度與厚度平均值分別為99.8%與8.0cm，均達(dá)到規(guī)范要求。

3.3松鋪系數(shù)的確定

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)試驗(yàn)段的6個(gè)斷面、18個(gè)點(diǎn)碾壓前后高程的檢測(cè)，計(jì)算松鋪系數(shù)，確定出松鋪系數(shù)為1.20。

4　存在問(wèn)題及改進(jìn)、處理方法

在壓路機(jī)碾壓后，初期存在著局部離析、麻面，經(jīng)分析可從以下幾方面進(jìn)行杜絕：

⑴在瀝青拌和樓，適當(dāng)提高成品倉(cāng)下運(yùn)輸車的停車高度，減小瀝青混合料的下落高度，確保瀝青混合料裝車時(shí)減少離析。

⑵運(yùn)輸車在卸料時(shí)，車廂盡量徐徐頂起，避免混合料在下落的過(guò)程中造成離析。

⑶增派工人的投入，緊跟在壓路機(jī)后，初壓后存在離析的段落，立即進(jìn)行補(bǔ)灑細(xì)料。

5　關(guān)鍵指標(biāo)的質(zhì)量控制

⑴厚度：為了確保下面層攤鋪厚度，采用三級(jí)厚度控制措施。

⑵平整度：施工時(shí)對(duì)局部擁包，在混合料表面溫度較高時(shí)用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行振平處理。施工結(jié)束后，用連續(xù)平整度儀對(duì)施工段落進(jìn)行檢測(cè)。

⑶壓實(shí)度和空隙率：在每日拌和的前幾盤料進(jìn)行大頻度的混合料質(zhì)量檢查，保證混合料的級(jí)配和瀝青用量以及成型試件空隙率滿足要求。

6　體會(huì)

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)段施工，ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石層的質(zhì)量控制重點(diǎn)要掌握好以下四個(gè)方面：

⑴溫度控制：保證瀝青混合料施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一是溫度的控制，為此要重點(diǎn)作好原材加熱溫度、拌和溫度、出廠溫度、到場(chǎng)溫度、攤鋪和碾壓和階段的控制。

⑵混合料級(jí)配控制：加大混合料抽提試驗(yàn)的批次和熱料倉(cāng)取樣篩分試驗(yàn)對(duì)混合料級(jí)配進(jìn)行控制，是克服ATB-25瀝青混合料離析的關(guān)鍵。

⑶攤鋪控制：聘請(qǐng)優(yōu)秀的機(jī)械工程師對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行拼裝和性能調(diào)試，使其運(yùn)行速度、夯錘頻率、布料高度的匹配達(dá)到最佳性能。

⑷碾壓控制：碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)在高溫下碾壓成型，同時(shí)盡量縮短鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)之間的距離，爭(zhēng)取在高溫下膠輪壓路機(jī)及時(shí)揉壓，并控制好壓路機(jī)的碾壓速度、碾壓次序和不同壓路機(jī)之間的協(xié)調(diào)一致。

7　結(jié)束語(yǔ)

半剛性基層主要為水泥穩(wěn)定碎石基層或二灰穩(wěn)定基層，所用材料的強(qiáng)度、模量會(huì)在干濕和循環(huán)凍融、反復(fù)荷載的作用下因疲勞而逐漸衰減，并且存在收縮裂縫及由其引起的反射裂縫。柔性路面設(shè)計(jì)采用級(jí)配碎石和瀝青穩(wěn)定碎石作為基層，具有較強(qiáng)的抗剪強(qiáng)度、不易收縮開(kāi)裂和耐疲勞等特性，同瀝青混凝土面層一起構(gòu)成全厚式瀝青路面，具有修筑時(shí)間短、路面結(jié)構(gòu)均勻、受冰水影響小、維修費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

隨著我國(guó)高等級(jí)公路的不斷建設(shè)，密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石ATB在國(guó)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景，其設(shè)計(jì)及施工理念也受到廣泛關(guān)注。通過(guò)實(shí)踐證明ATB-25型瀝青穩(wěn)定碎石層試驗(yàn)段的施工工藝是合理可行的，其技術(shù)措施及有關(guān)資料對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石層的大面積施工具有一定的指導(dǎo)意義，為同類型的其他項(xiàng)目施工提供一定的參考價(jià)值。

［1］中華人民共和國(guó)交通部.JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京，人民交通出版社，2005.

［2］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.［I］河南科技，2009.