探討瀝青路面大碎石應(yīng)力吸收層防治裂縫技術(shù)

唐定成

（貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

瀝青路面是現(xiàn)階段我國(guó)公路交通體系的重要結(jié)構(gòu)類型，一旦出現(xiàn)裂縫且未及時(shí)處置，則會(huì)導(dǎo)致病害蔓延，降低使用壽命并影響行車安全，威脅駕乘人員生命安全[1]。現(xiàn)階段，許多公路施工以改性瀝青鋪設(shè)或防裂卷材鋪設(shè)為控制裂縫的主要工藝，但工藝效果不明顯。該文基于此現(xiàn)狀，對(duì)瀝青大碎石應(yīng)力吸收層作用機(jī)理、施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，為瀝青路面開(kāi)裂防治提供了新渠道[2-3]。

1 大碎石應(yīng)力吸收層的作用

瀝青大碎石應(yīng)力吸收層作為路面的柔性基層，能對(duì)作用于路面的集中荷載產(chǎn)生吸收作用，加之大碎石應(yīng)力吸收層瀝青混合料之間存在一定的孔隙率，骨料之間相互作用形成了骨架嵌鎖結(jié)構(gòu)，控制反射裂縫，降低路面開(kāi)裂病害發(fā)生率，改善路況。

環(huán)境因素是導(dǎo)致路面開(kāi)裂的主要誘因，尤其是在降水充沛的南方地區(qū)，路面積水對(duì)結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生侵蝕，長(zhǎng)期作用下使瀝青結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，混凝土集聚效應(yīng)減弱，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。北方地區(qū)出現(xiàn)的周期性凍融現(xiàn)象對(duì)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生影響，使結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定性降低，增加路面開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)[4]。大碎石應(yīng)力吸收層材料孔隙大，可以在一定程度吸收水分并將結(jié)構(gòu)層積水排除，降低了雨水浸泡的風(fēng)險(xiǎn)，而孔隙的存在也為凍融期提供了緩沖，降低了路面破損程度。

2 大碎石應(yīng)力吸收層的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

應(yīng)用型號(hào)為MAC-70#的改性瀝青提高路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，或應(yīng)用更高規(guī)格瀝青材料改善路面抗水性、耐高溫性。

（1）瀝青膜鋪設(shè)厚度應(yīng)大于12 um，以保持碎石應(yīng)力吸收層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性，改善道路質(zhì)量，提高其使用壽命。

（2）瀝青混合料的級(jí)配比例是影響道路質(zhì)量的關(guān)鍵，為提升路面抗開(kāi)裂性能，需提高級(jí)配比例的合理性，并在混合料中適當(dāng)增加粗骨料，改善材料的嵌擠水平。

（3）判斷瀝青用量的最佳水平。1）選擇五組不同含量的瀝青試件進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)合孔隙率、瀝青含量、瀝青膜厚度等指標(biāo)綜合評(píng)估混合料效果，確定最佳瀝青含量；2）借助計(jì)算公式對(duì)試件最大理論密度、毛體積密度等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算；3）混合物馬氏體積計(jì)算見(jiàn)表1；4）混合料設(shè)計(jì)指標(biāo)圖形分析見(jiàn)圖1；5）聚合物的目標(biāo)配比見(jiàn)表2。

表2 混合料目標(biāo)配合比結(jié)論數(shù)據(jù)

圖1 大粒徑瀝青混合料圖形分析

表1 瀝青聚合物馬氏體積分析計(jì)算表

（4）綜上所述，確定瀝青最佳含量為3.2%，聚合物礦料孔隙率最佳水平為16.5%，瀝青膜厚度最佳值為16.5 um，礦料密度最佳值為2.15 g/cm3。

3 瀝青大碎石的施工技術(shù)

瀝青大碎石施工的順利實(shí)施，離不開(kāi)大型機(jī)械設(shè)備的參與，該項(xiàng)目瀝青混凝土拌和機(jī)型號(hào)為UG320，壓實(shí)設(shè)備為雙鋼輪壓路機(jī)，型號(hào)為DD-130，攤鋪設(shè)備為瀝青混凝土攤鋪機(jī)，型號(hào)為ABG423。圖2為詳細(xì)的施工工藝流程。

圖2 瀝青大碎石施工流程圖

（1）拌和階段技術(shù)要點(diǎn)：1）施工前需對(duì)攪拌設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)再次確認(rèn)，核查瀝青大碎石原料型號(hào)、質(zhì)量是否合規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)參數(shù)要求；2）根據(jù)方案要求、設(shè)計(jì)比例進(jìn)行原料混合，確保配料比符合技術(shù)規(guī)范；3）根據(jù)方案參數(shù)進(jìn)行拌和，嚴(yán)格控制拌和時(shí)間，避免攪拌不均勻影響混合料質(zhì)量，為攤鋪工序的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)[5]。

（2）運(yùn)輸過(guò)程中技術(shù)要點(diǎn)：1）運(yùn)輸過(guò)程中車廂內(nèi)部涂抹防黏層，降低原料與車廂內(nèi)部的黏連，并采取有效措施保溫，避免混合料溫度不達(dá)標(biāo)，不利于攤鋪工作的順利開(kāi)展；2）車輛勻速前進(jìn)，核查載物水平嚴(yán)禁超載，以防引發(fā)交通事故或因路途顛簸導(dǎo)致原料灑落；3）車輛進(jìn)場(chǎng)前清除車身雜物，避免車輪黏連的碎石、樹(shù)枝、泥土等影響混合料性能，并對(duì)攤鋪質(zhì)量產(chǎn)生影響[6]。

（3）攤鋪階段技術(shù)要點(diǎn)：1）施工前需嚴(yán)格檢測(cè)攤鋪材料的溫度，確保攤鋪材料溫度高于100 ℃方可進(jìn)行作業(yè)；2）根據(jù)物料現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)溫度決定攤鋪速度，避免速度過(guò)快影響攤鋪厚度和壓實(shí)效果，同時(shí)避免攤鋪過(guò)慢導(dǎo)致原料溫度不合規(guī)。綜合分析可知，攤鋪材料鋪設(shè)速度維持在2 m/min為宜。

（4）壓實(shí)階段技術(shù)要點(diǎn)：1）選擇合理壓實(shí)設(shè)備，嚴(yán)格控制壓實(shí)速度，作業(yè)于攤鋪完畢后及時(shí)進(jìn)行，秉承“緊跟、慢壓、均速、少水”的基本原則；2）雙鋼輪壓路機(jī)緩慢勻速前進(jìn)，根據(jù)壓實(shí)情況反復(fù)壓實(shí)2~3遍，后退需沿碾印行進(jìn)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范和技術(shù)規(guī)程，重點(diǎn)控制設(shè)備參數(shù)指標(biāo)，防止橫向裂縫；3）復(fù)壓方法與初壓一致，確保兩者行進(jìn)路線一致，碾壓6遍以上，反復(fù)碾壓以確保瀝青混凝土成型質(zhì)量；4）壓實(shí)作業(yè)需嚴(yán)格控制操作溫度，操作過(guò)程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，保障物料溫度始終高于90 ℃，消除輪印缺陷，確保全路面均碾壓成型。

（5）攤鋪結(jié)束階段技術(shù)要點(diǎn)：1）采用梯形接縫搭接方式對(duì)橫向接縫進(jìn)行處置，并對(duì)斷頭處均勻碾壓，保持搭接長(zhǎng)度超過(guò)3 m并避免設(shè)備在接縫位置停留；2）雙鋼輪壓路機(jī)靜壓橫向接縫，采用橫向壓實(shí)，確保碾壓效果。

4 施工質(zhì)量及環(huán)保措施

（1）構(gòu)建質(zhì)量監(jiān)管體系，完善質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)。加強(qiáng)質(zhì)量管理并落實(shí)責(zé)任人，由項(xiàng)目經(jīng)理直接負(fù)責(zé)，構(gòu)建專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)班組管理，明確技術(shù)指標(biāo)和責(zé)任劃分。加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)提高從業(yè)人員責(zé)任心，提高質(zhì)監(jiān)人員專業(yè)素養(yǎng)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范加強(qiáng)日常巡檢。對(duì)于重要的施工工序，需要盡好全程旁站的職責(zé)，用自身的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)指導(dǎo)工作，保障施工質(zhì)量[7]。

（2）保持施工區(qū)域清潔，及時(shí)清理施工操作面雜物，安排專人進(jìn)行區(qū)域衛(wèi)生，及時(shí)處置垃圾雜物等，定時(shí)定點(diǎn)完成垃圾的外運(yùn)，卸料時(shí)應(yīng)當(dāng)保持平穩(wěn)，嚴(yán)禁對(duì)垃圾進(jìn)行拋擲。

（3）根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況制定環(huán)保治理方案，加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，不斷了解環(huán)保法規(guī)，強(qiáng)化環(huán)保意識(shí)，形成環(huán)保理念，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展和綠色原則，嚴(yán)格落實(shí)國(guó)家環(huán)保制度，創(chuàng)建環(huán)保施工的企業(yè)文化氛圍，將環(huán)保理念貫穿于項(xiàng)目施工管理的全過(guò)程。

5 結(jié)論

近些年來(lái)，交通運(yùn)輸行業(yè)快速發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步作出了突出貢獻(xiàn)，作為交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，公路體系承擔(dān)的運(yùn)輸任務(wù)巨大。隨著公路交通網(wǎng)交通量的不斷增加，公路體系出現(xiàn)了不同類型、不同程度的損害，瀝青路面結(jié)構(gòu)最常見(jiàn)的類型為裂縫，該病害的出現(xiàn)直接影響公路質(zhì)量和行車安全。公路工程建造工藝、技術(shù)指標(biāo)、施工控制等都會(huì)影響項(xiàng)目質(zhì)量及其使用壽命，該文基于項(xiàng)目實(shí)踐對(duì)瀝青大碎石應(yīng)力吸收層作用機(jī)理、混合料級(jí)配比例選擇進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)闡述了施工技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)論如下：

（1）大碎石應(yīng)力吸收層由不同材質(zhì)的混合料構(gòu)成，作為瀝青路面的柔性基層其大孔隙可集中吸收和分解集中應(yīng)力，提升路面抗裂性能，為路面提供充足的抗應(yīng)力能力；混合料骨架結(jié)構(gòu)體系的形成，可快速清除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水，降低水害對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響同時(shí)緩解凍融期路面破損，提高路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（2）馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，瀝青大碎石應(yīng)力層最佳混合料配比為礦粉：碎石為1∶99%，其中0~3 mm∶5~10 mm∶10~20 mm∶20~40 mm碎石比例為9.0%∶19.0%∶22.0%∶49.0%，最佳瀝青含量為3.2%。

（3）瀝青大碎石施工階段應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，確保施工質(zhì)量。重點(diǎn)控制拌和參數(shù)，運(yùn)輸、攤鋪階段，嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)階段做好接縫處理，保障公路使用安全，確保行車穩(wěn)定，降低道路行車風(fēng)險(xiǎn)。