梁东升
(广东华美加工程顾问有限公司)
ATB沥青稳定碎石相当于一种柔性基层,具有足够的强度和刚度、良好的应力扩散能力、较强的裂缝自愈能力,还能延缓基层裂缝向中、上面层反射,提高路面抗车辙能力,因此沥青稳定碎石基层越来越受到国内公路行业的青睐。
韶赣高速公路粤境段高速公路全长125.3km,全线拟按全封闭、全立交、完全控制出入的高速公路标准建设,设计速度为100km/h,双向六车道。
本工程主线沥青路面结构为4cm AC-13C细粒式沥青混凝土+6cm AC-20C中粒式沥青混凝土+15cm ATB-25沥青稳定碎石+19cm水泥稳定碎石下基层+19cm水泥稳定碎石底基层+15cm(一般填方路段,即干燥、中湿路段)或20cm(低填和挖方路段,即潮湿路段)未筛分碎石垫层。
本试验段在K117+770~K118+740右幅进行。此段原材料来源韶关市梅岭黄辉石场生产的石灰岩,采用茂名沥青储运中心提供的东海牌70#道路石油沥青,其各项性能指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。原材料试验结果、生产级配和该级配下最佳油石比的大马歇尔技术指标,分见表1、表3。
表1 原材料试验结果
表2 ATB-25沥青稳定碎石的生产级配
表3 ATB-25沥青稳定碎石最佳油石比时的大马歇尔技术指标
本试验段采用16t中大钢轮压路机、17t戴纳派克钢轮压路机、30t徐工胶轮、13 tYZC12钢轮压路机各2台进行碾压试验。摊铺温度按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求摊铺,《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)规定,以(280±30)mm2/s时的温度作为压实温度,根据沥青的粘温曲线确定压实温度采用145℃±5℃。15cm沥青稳定碎石采用一次性摊铺碾压,以压实度、现场空隙率、平整度重要指标作为碾压效果的依据。具体碾压方案和碾压结果分见表4和表5所示。
(1)根据不同碾压工艺,其压实效果都能满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。
(2)工艺1和工艺4的碾压遍数是一致的,从碾压结果可知,17t戴纳派克组合比16t中大钢轮压路机组合的压实度提高了0.7%,平整度降低7.0%。由于方案4使用的压路机自身的重量大,因此它的碾压深度大且较为显著,使得混合料受力作用明显且均匀,提高了混合料的密实性和稳定性,故其压实度、平整度较好。
表4 不同碾压工艺组合
表5 不同碾压工艺组合下的压实效果
(3)工艺3和方案5较工艺4的复压遍数减少1次,从碾压结果看出,方案3和方案5较方案4的压实度分别降低0.3%、1.6%。方案3在复压中减少1遍,使得混合料在复压时受到的振动次数相对减少,混合料中的颗粒发生移动降低,且不能较好有序的排列,从而引起混合料不够密实且平整度不好。在复压过程中,胶轮合适的碾压遍数能使铺层更密实、均匀,并且依靠它的搓压作用,能更进一步提高铺层的压实度,减少表面的孔隙。方案5在复压中30t碾压遍数减少一遍,混合料不能较好的揉压、移动不够稳定、均匀,致使铺层不密实且平整度较差。
(4)工艺2与工艺4的碾压遍数一致,但是其振幅不同。由碾压结果得出:方案4较方案2的压实度提高0.4%。混合料在压路机自重和高频振动共同作用下,对其路面产生了连续冲击力,方案2的振动周期比方案4的周期长。在相同时间下,方案4对路面产生的冲击力的次数比方案2多,压力传入摊铺的混合料中的速度较快,致使混合料能够较快移动且重新排列,最终达到密实效果,但也伴随着集料被压碎现象。
综上分析,韶赣高速公路项目K90+000~K123+377.458段的上基层ATB大面积施工,采用方案4的碾压组合施工。
(1)15cm沥青稳定碎石一次性摊铺碾压是可行的;
(2)15cm沥青稳定碎石碾压工艺为初压采用特重型双钢轮压路机碾压,复压采用特重型钢轮压路机与重吨位胶轮压路机组合,终压采用重型双钢轮静力碾压,总碾压遍数宜控制8遍。
(3)虽然自然因素的影响较小,但在实际工程中针对项目情况可适当对碾压组合进行优化。
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