半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工技術研究

辛萬超

（河南智達建筑工程有限公司，河南 開封 475000）

1 工程概況

某公路全長13.4 km，為改建工程，其中選取試驗段k60+000～k60+300 段，共300 m，為右幅。試驗段路面結構為4cmAC-16C 細粒式瀝青混凝土上面層+6cmAC-20C 中粒式瀝青混凝土下面層+10cmAC-25C 粗粒式瀝青混凝土下面層+10cmATB-25 瀝青穩(wěn)定碎石柔性上基層+35cm 厚水泥穩(wěn)定碎石下基層+20cm 厚級配碎石底基層。由于該試驗段設有ATB 柔性基層，基本等同于瀝青混合料材料性質(zhì)，因此，可做連續(xù)攤鋪施工。根據(jù)室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)，試驗段抗裂縫劑摻量為水泥量的6%。

2 半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工施工技術要點

2.1 拌和水泥穩(wěn)定碎石基層混合料

在拌和施工中，連續(xù)施工拌和與常規(guī)施工拌和標準一致，但是需要控制好水泥含量及含水率，保證能夠均勻拌和混合料，不得出現(xiàn)花白料、離析等現(xiàn)象。按照室內(nèi)試驗確定的水泥質(zhì)量6%摻加抗裂縫劑用量，抗裂縫劑的流量可通過調(diào)整旋料齒輪轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。

2.2 攤鋪及碾壓基層混合料

連續(xù)施工時，從基層來講，面層壓路機施工，必然會對其起到一個二次碾壓的作用，在這種情況下，混合料極易被過度壓實，為此，需要適當調(diào)整碾壓方式，即基層碾壓采用16 t 壓路機進行“1 穩(wěn)+4 振+1 靜”，最終保證壓實度在96%以上。此外，水泥初凝時間同樣會影響連續(xù)施工基、面層施工連接時間，這就要求必須在水泥初凝時間內(nèi)完成拌和到碾壓的整個施工，同時，要預留充足的時間確保面層瀝青混合料攤鋪、碾壓施工質(zhì)量，一般需將拌和～碾壓結束的時間控制在3 h～4 h[1]。

2.3 攤鋪及碾壓瀝青混合料

連續(xù)施工要求瀝青混合料攤鋪作業(yè)在水泥穩(wěn)定碎石基層還沒有完全硬化板結前即開始施工，所需碾壓設備為2臺雙驅(qū)雙振鋼輪壓路機、1 臺重型輪胎壓路機。面層碾壓采用10 t 壓路機進行“1 穩(wěn)+2 振+1 靜”，保證壓實度滿足設計要求。為了避免在攤鋪、碾壓過程中推移面層瀝青混合料，必須做好施工防護工作。此外，必須在較高溫度下進行瀝青混合料碾壓，保證面層和基層之間的嵌擠效果良好，且具有較高的溫度，在初壓施工中，需將施工速度控制在每小時1.5 km～2 km，而復壓時，施工速度則需每小時控制在2.0 km～3.0 km，終壓時，施工速度則需控制在每小時2.5 km～3.5 km，保證勻速、緩慢行駛，保證碾壓效果[2]。

3 半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工質(zhì)量檢測分析

3.1 基層含水量、壓實度檢測

在鋪筑試驗段的過程中，如果已經(jīng)完成基層鋪筑施工，則可對其初始含水率、壓實度進行檢測，此外，在鋪筑完下面層時，可對其最終壓實度進行測定，一般可采用無核密度儀，使用前，需先標定無核密度儀，隨后在鋪筑完試驗段第3 天、第5 天、第7 天進行鉆芯取樣，并對其含水量進行測定。在鉆芯過程中，為了減少或消除水的不利影響，可取中間芯樣測含水量，結果見表1。

根據(jù)設計要求，需要在96%以上控制基層壓實度，經(jīng)試驗檢測可知，最終壓實度均在98%以上，可滿足設計要求。伴隨養(yǎng)護齡期的不斷增加，連續(xù)施工7 d 前基層含水量基本無變化，幅度在0.2%～1.0%。待完成基層攤鋪施工7 d內(nèi)，含水量基本與攤鋪最佳含水量一致。由此可見，連續(xù)鋪筑施工中，在沒有補充其他水分的情況下，7 d 天內(nèi)基層含水量基本無變化，此類范圍極小的變化，所產(chǎn)生的干縮也極小，且不會過分導致基層水分蒸發(fā)，能夠為基層水泥水化提供充足水分，提高基層強度。

路面采用常規(guī)施工工藝時，在基層鋪筑施工后，所需養(yǎng)護周期為7 d，只有基層強度滿足相關規(guī)定后，才能攤鋪面層混合料。在整個養(yǎng)護階段，隨著灑水時間的增加，水泥穩(wěn)定碎石基層含水量也將呈現(xiàn)出2 種不同的狀態(tài)，即干、濕狀態(tài)，且不斷轉(zhuǎn)換。如果在氣溫較高的時間施工，在攤鋪基層之后，極易出現(xiàn)表層水分蒸發(fā)速度加快的現(xiàn)象，從而增大基層內(nèi)部收縮應力，導致裂縫產(chǎn)生[3]。

3.2 試驗段溫度檢測

在熱拌瀝青混合料施工過程中，由于其具有較高的溫度，將其攤鋪到剛進入水化階段的水泥穩(wěn)定碎石基層上，則瀝青混合料的熱量將向基層傳遞，從而增加基層溫度。此外，通過吸收太陽能輻射，瀝青面層將具有良好的保溫性，在水化的過程中，水泥將釋放出大量熱量，且難以散失，將提高基層溫度，并達到保溫效果。由上可知，當基層處于水化初級階段，其附近極易產(chǎn)生一個較高的溫度場，因此，必須在高溫條件下完成水泥穩(wěn)定碎石基層自然養(yǎng)護施工。

表1 含水量和壓實度檢測結果

為了檢驗攤鋪瀝青混合料后是否會影響水泥穩(wěn)定碎石基層，可將溫度傳感器分別埋設于連續(xù)施工路面的基層表面、底面位置，通過48 h 連續(xù)觀測其溫度變化。經(jīng)檢測可知，待攤鋪完瀝青混合料支護，水泥穩(wěn)定碎石基層的溫度變化為“升高—穩(wěn)定—下降”，然而相比大氣溫度13℃，仍在該值以上。但基層溫度較為穩(wěn)定，基本無變化[4]。此外，早期階段路面基層平均溫度為33℃，這個溫度對形成基層強度極為有利。與此同時，由于基層溫度環(huán)境較為穩(wěn)定，可以防止因溫差較大而出現(xiàn)溫縮開裂的現(xiàn)象。

4 試驗路強度檢測

4.1 基層強度

為了檢驗基層強度，需在鋪筑完試驗段7 d、28 d、90 d、180 d 分別進行鉆芯取樣。對比常規(guī)施工與連續(xù)施工，可得結果見表2。相比常規(guī)施工早期、后期無側限抗壓強度、劈裂抗拉強度，連續(xù)施工均較高，尤其在180 d 時，劈裂強度增長更多。表明連續(xù)施工與抗裂縫劑的合理使用，可提高基層強度，增強基層耐久性[5]。

表2 基層強度檢測結果

4.2 基面層間粘結強度

由于該路段面層厚度較大，在鋪筑完面層后，鉆芯機很難鉆到基層底部。為此，需要在鋪筑完ATB 層后，即進行鉆芯取樣，并持續(xù)養(yǎng)護芯樣。所得結果見表3。由此可見，相對于常規(guī)施工，連續(xù)施工層間抗剪強度較高，基本多出了39.6%。

表3 試驗段層間抗剪強度檢測結果

4.3 路面裂縫及路用性能觀測

完成鋪筑1 年后，對路面裂縫數(shù)量、彎沉、平均度等進行觀測，對比常規(guī)施工、連續(xù)施工可得如下結果。1）常規(guī)施工段，寬度9 m，平整度4 mm，彎沉56（0.01 mm），抗滑系數(shù)42，裂縫數(shù)量16 條/km。2）連續(xù)施工段，寬度9 m，平整度3 mm，彎沉36（0.01 mm），抗滑系數(shù)47，裂縫數(shù)量1 條/km。由此表明，相比常規(guī)施工工藝，連續(xù)施工段的路用性能更佳，且裂縫數(shù)量極少，可起到良好的抗裂施工效果[6]。

5 結語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國公路建設規(guī)模不斷擴大。在我國的高等級公路建設過程中，水泥穩(wěn)定碎石瀝青路面由于其自身優(yōu)良的路用性能得到了廣泛的應用。經(jīng)過長期實踐，在施工過程中極易產(chǎn)生反射裂縫及剪切滑移病害情況，為了解決此類問題，該文提出了基層、面層連續(xù)施工工藝，避免了因7 d 基層養(yǎng)護期產(chǎn)生了各類病害，此項技術的應用，可以從根本上降低或控制基層反射裂縫，并能增加層間粘結性能，從而有效地控制路面裂縫及消除剪切滑移病害威脅，延長路面使用壽命。