ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石路面配合比設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)

厚恩

【摘 要】ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石具有良好的水穩(wěn)定性、高溫抗車轍性和低溫抗裂性。十堰至天水高速公路甘肅段徽縣至天水建設(shè)項目某標段下面層采用馬歇爾設(shè)計方法設(shè)計瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATB-25）配合比，施工中嚴格控制混合料拌和時間，科學配備現(xiàn)場施工機械，嚴格控制施工溫度，標準化攤鋪，精細化碾壓，施工效果良好。該項目的施工經(jīng)驗對有效保證下面層質(zhì)量，避免瀝青面層早期開裂，保證瀝青路面使用功能，延長路面壽命周期具有重要的經(jīng)濟意義。

【關(guān)鍵詞】ATB-25;瀝青穩(wěn)定碎石;配合比設(shè)計;施工技術(shù)

中圖分類號： U416.2 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）22-0192-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.089

0 前言

ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石具有良好的水穩(wěn)定性、高溫抗車轍性和低溫抗裂性。作為公路工程路面基層或下面層具有非常明顯的優(yōu)勢：（1）瀝青混合料對于水分的變化不敏感且剛度相對較小，不易產(chǎn)生收縮裂縫和反射裂縫;（2）路面結(jié)構(gòu)受力、變形更為均勻;（3）作為全厚式瀝青面層，能有效縮短工期[1]。本文以十堰至天水高速公路甘肅段徽縣至天水建設(shè)項目某標段ATB下面層為例，深入探討瀝青穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計及精細化施工關(guān)鍵技術(shù)，對于保證下面層施工質(zhì)量，避免瀝青面層早期開裂，保證瀝青路面的使用功能，延長路面壽命周期具有重要的經(jīng)濟意義。

1 目標配合比設(shè)計

瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25配合比設(shè)計方法有：馬歇爾設(shè)計法、GTM設(shè)計法、SuperPave設(shè)計法等，馬歇爾設(shè)計方法是最常用的設(shè)計方法[2-3]。該標段即采用馬歇爾設(shè)計方法分三個階段設(shè)計配合比，即目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗證[4]。集料和礦粉由小川石料廠生產(chǎn)，集料規(guī)格分別為：1#樣品10-25mm、2#樣品10-20mm、3#樣品5-10mm、4#樣品3-5mm、5#樣品0-3mm，集料與礦粉篩分結(jié)果符合相應規(guī)范要求;瀝青選用昆侖克拉瑪依70號基質(zhì)瀝青，分別進行了密度試驗、布洛克菲爾德黏度試驗，檢測結(jié)果均在規(guī)范允許誤差范圍之內(nèi)。

JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：在設(shè)計混合料配合比時，根據(jù)工程實際應用情況，先初選三個級配（粗、中、細），然后選定油石比分別制作馬歇爾試件，再根據(jù)測出的體積指標初選一組符合或接近設(shè)計要求的級配作為設(shè)計級配[5]。該項目外委檢測機構(gòu)根據(jù)瀝青路面ATB-25目標配合比的設(shè)計經(jīng)驗，先擬定油石比3.8%作為該標段的三種試級配所用油石比，雙面各擊實75次成型馬歇爾試件，再根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果，繪制密度、空隙率、穩(wěn)定度、流值、礦料間隙率、飽和度與油石比的關(guān)系圖，因試件毛體積相對密度沒有出現(xiàn)峰值，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗和當?shù)貧夂驐l件取油石比3.8%為最佳油石比，選擇中級配為設(shè)計級配，礦料比例為1#：2#：3#：4#：5#：礦粉=37.0%：20.0%：15.0%：5.0%：19.0%：4.0%。通過浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗檢測瀝青混合料水穩(wěn)定性能，60±1℃，0.7±0.05MPa條件下車轍試驗檢驗瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能，目標配合比設(shè)計結(jié)論如下（表1、表2）：

浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗、車轍試驗檢測結(jié)果表明所設(shè)計的ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石混合料的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性均符合規(guī)范要求，本次目標配合比設(shè)計可用于生產(chǎn)配合比調(diào)試。

2 生產(chǎn)配合比調(diào)試及驗證

2.1 生產(chǎn)配合比及試驗段篩分驗證

路面中心試驗室對目標配合比進行了驗證，混合料馬氏指標、水穩(wěn)定性均符合設(shè)計及技術(shù)規(guī)范要求。工地試驗室根據(jù)目標配合比確定的油石比完成該標段生產(chǎn)配合比設(shè)計，路面中心試驗室進行了驗證，試驗結(jié)果見表3。

2.2 目標配合比、生產(chǎn)配合比馬歇爾試驗驗證結(jié)果

2.3 水穩(wěn)定性驗證結(jié)果

2.4 配合比驗證結(jié)論

通過對該標段ATB-25按照設(shè)計油石比3.8%±0.3進行目標配合比、生產(chǎn)配合比驗證，混合料馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、礦料間隙率、混合料水穩(wěn)定性等指標均符合設(shè)計及規(guī)范要求。配合比可行性應通過試驗段試拌試鋪進一步論證確定。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 混合料拌和

瀝青混合料的拌和質(zhì)量是面層生產(chǎn)質(zhì)量控制的關(guān)鍵[6]。該標段采用瑪連尼4000型間歇式拌和樓進行ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石混合料的拌和，拌和樓操作室輸入的配合比與生產(chǎn)配合比一致，集料加熱溫度為168℃、瀝青加熱溫度為150℃，混合料濕拌28s，總拌和時間58s。

3.2 現(xiàn)場施工機械配備

為保證路面施工的連續(xù)性，瀝青路面施工機械的配備必須協(xié)調(diào)，滿足施工進度和合同工期要求，各種設(shè)備必須先行試運轉(zhuǎn)后方可投入生產(chǎn)[7]。試驗段采用1臺福格勒全幅攤鋪作業(yè)， 2臺悍馬HD128雙輪振動/振蕩壓路機，1臺寶馬202雙輪振動壓路機，3臺徐工XP302膠輪壓路機，1臺小型雙鋼輪振動壓路機，15輛自卸汽車。

3.3 施工溫度

施工過程必須自始至終控制混合料各施工階段的溫度。該標段下面層ATB-25試驗段施工樁號為K651+300-K651+380左幅，全長80m，路面中心試驗室對混合料出廠溫度、到場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、復壓溫度及終壓結(jié)束溫度全過程進行量測，各環(huán)節(jié)溫度檢測結(jié)果見表6：

3.4 攤鋪及碾壓

（1）瀝青穩(wěn)定碎石混合料攤鋪

瀝青穩(wěn)定碎石混合料攤鋪時，攤鋪機應調(diào)整到最佳狀態(tài)——攤鋪機熨平板間無縫隙且拼接緊密，以防卡入料在路面拉出劃痕。攤鋪機行走速度應與拌和樓拌和能力相匹配防止產(chǎn)生離析，該標段控制在1.5～2.5m/min范圍內(nèi)。攤鋪過程中不隨意變速、中停、不在鋪裝層面上急轉(zhuǎn)彎，緩慢、均勻、不間斷地行進，用移動式自動找平裝置控制攤鋪厚度。該標段下面層設(shè)計厚度為8cm，擬定ATB-25松鋪系數(shù)為1.25，攤鋪厚度為10cm，實測松鋪厚度2處，分別為10.2cm、9.80cm。

（2）瀝青穩(wěn)定碎石混合料碾壓

該標段瀝青混合料攤鋪后，先初壓，然后復壓、終壓。碾壓過程中，壓路機勻速起步、停車，不在熱混合料上急停、掉頭。為避免出現(xiàn)壓路機粘輪現(xiàn)象，采用間歇噴水方式向壓路機碾壓輪噴灑少量水;膠輪壓路機輪胎上少量涂抹水與食用油混合物（水：食用油=3：1）以消除粘輪現(xiàn)象。初壓溫度控制在135～145℃之間，從路肩處開始，輪跡重疊1/3～1/2輪寬。當邊緣有支擋時，盡量靠近支擋或用小型壓路機碾壓;邊緣無支擋時為減少混合料向外推移，先預留30～40cm，待第一遍壓完后，將壓路機位于已壓實過的混合料上面再碾壓邊緣。復壓緊接初壓進行。終壓溫度控制在105～125℃之間，使用靜力雙輪壓路機或關(guān)掉振動的振動壓路機碾壓2遍以上，再用膠輪壓路機收尾至無明顯輪跡為止[8]。

3.5 混合料馬歇爾試驗結(jié)果

下面層試鋪過程混合料拌和至第10車后，路面中心試驗室對ATB-25混合料取樣進行油石比、礦料級配、馬歇爾試驗、混合料水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性試驗，采用抽提法實測混合料油石比為3.64%，馬歇爾試驗結(jié)果表明該項目設(shè)計的生產(chǎn)配合比可用于指導工程施工，見表7、表8。

3.6 試驗段實體抽檢結(jié)果（芯樣檢測結(jié)果）

4 結(jié)論

該標段下面層瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATB-25）配合比采用馬歇爾設(shè)計方法分三個階段進行，所設(shè)計配合比能有效指導工程施工;試驗段施工中緊抓關(guān)鍵技術(shù)，標準化作業(yè)，嚴格控制混合料拌和時間，科學配備現(xiàn)場施工機械設(shè)備，嚴格控制施工溫度，精細化攤鋪、碾壓，有效地保證了下面層施工質(zhì)量，對延長路面壽命周期具有重要的經(jīng)濟意義。

【參考文獻】

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[8]十天高速公路路面工程精細化施工實施細則匯總篇 [DB/OL].http：//m.book118.com，2016.