大粒径透水沥青混合料的柔性基层施工及应用

武 建 国

(山西吕梁路桥有限公司，山西 吕梁 033000)

大粒径透水沥青混合料的柔性基层施工及应用

武 建 国

(山西吕梁路桥有限公司，山西 吕梁 033000)

分析了大粒径透水性沥青混合料(LSPM)的特性及研究现状，从施工准备、混合料拌和、运输、铺摊、压实五方面，论述了LSPM的施工方法，并介绍了LSPM在道路修建改造中的应用，指出其具有抗裂缝和水损坏性能，可有效提高路面的路用性能。

LSPM，路面，路用性能

0 引言

近年来，我国高速公路建设得到了迅猛发展。在我国高速公路建设中，半刚性基层沥青路面是最主要的路面结构形式。但很大一部分半刚性基层沥青路面在通车2年～3年后就出现了大面积破坏，有的甚至时间更短，出现了裂缝、唧泥、翻浆等病害。道路破坏的原因是多方面的。除了受自然因素影响外，一些损坏是混合料质量问题引起的，但更多是由于路面结构层本身缺陷导致的，如反射裂缝、水损坏(如图1，图2所示)等。通过工程措施有效解决反射裂缝和水损坏问题是提高路面使用寿命的一个有效途径。

大粒径沥青混合料的空隙率较大，排水效果良好，且具有足够强度来抵抗反射裂缝的发展，引起了全世界范围内道路建设者的广泛关注。国内外的经验表明，将大粒径沥青混合料作为高速公路的上基层使用，较好的解决了道路的水损害和放射裂缝问题，避免了早期损坏。同时，可加快施工进度，减少污染，显著延长路面使用寿命，具有巨大的经济效益和社会效益。

1 概述

大粒径透水性沥青混合料，英文名称：Large Stone Porous asphalt Mixes，简称LSPM。在该沥青混合料结构中，集料的最大粒径在26.5 mm以上，能够将路面下渗的水分通过空隙自由的排出路面结构，以保护路面基层。该混合料结构属于骨架嵌挤型，粗集料中的石—石接触形成的骨架结构具有较高的承载能力与抗车辙能力。一般作为路面结构中的基层使用。

大量的工程实践表明，LSPM路面的路用性能良好。在LSPM混合料中，粗集料含量较多，9.5 mm以上粗集料比例在70%左右，使得路面具有显著的承受重载交通和抗车辙性能，水稳定性良好。粗集料粒径大，在混合料中具有13%～18%的孔隙率，可以有效排除路面层间水。粗集料形成的骨架嵌挤结构，可有效的减少反射裂缝。混合料中减少了矿粉用量和沥青用量，可有效的降低工程成本。应用于养护施工，能大大的缩短封路时间，社会效益显著。

我国自2001年始对LSPM进行了大量的研究和应用。山东是我国应用大粒径透水性沥青混合料最多的省份之一。自2001年开始研究并在国道204线烟台段进行初步尝试以来，不断的对其级配与各项指标进行了研究和优化。自2003年起至今不断的在省内进行推广和应用，均取得了不小的成果。目前，陕西、湖北、甘肃等省份也进行了研究和应用，均取得了良好的效果。

2 施工工艺

在LSPM设计中，要结合路基和其他路面层综合设计。其中，LSPM层厚度是一个非常重要的指标，要综合考虑结构受力和经济等因素进行设计。在我国LSPM施工中，一般选择的厚度为8 cm～12 cm。同时，在实验室内进行了混合料设计后，在施工中，加强现场施工质量控制，重视加强原材料入场、拌合、碾压等环节的管理，确保施工质量。

在本文中，以路面基层采用大粒径透水沥青混合料为例，进行其施工的介绍和说明。在本例中，使用厂拌机铺，组合碾压的工艺进行施工。在正式铺筑前，进行了不少于200 m的试验路段铺筑，试铺段各项路用性能和指标良好。

1)施工准备。主要是进行下承层处治。应确保下承层平整、坚实、无浮土、脏物，对松散和软弱地点进行补强等。同时，为确保下层与LSPM层的粘结及密水性，进行下封层施工，一般采用碎石封层施工。

2)混合料拌和。采用集中拌合场进行混合料的拌和。为确保混合料质量，进料装置应具有自动称量功能和二级除尘装置。应禁止回收粉的继续使用。

该混合料中的细料成分较低，应做好拌和过程中的温度控制，以防止出现沥青在干燥筒中的老化现象。在拌和过程中，采用导热油对沥青进行加热，沥青的温度一般控制在160 ℃～170 ℃，集料的温度一般控制在170 ℃～190 ℃。

在正式拌和前，必须进行试拌，以合理确定拌合时间及对混合料性能进行验证等。因粗集料多且粒径较大，比普通沥青混合料拌合时间应适当延长。混合料的拌合时间控制在45 s为宜，拌合均匀即可，以混合料中不存在花白料，没有结团成块或离析为准。

3)运输。混合料出场温度控制在170 ℃～185 ℃为宜。在装料过程中，运料车需前后移动，三次装料。

应使用较大吨位运料车进行运输。在每次使用前，需将车厢及底板清扫干净后，为防止沥青粘结，需在其上涂抹一薄层隔离剂或防粘剂。

在运输过程中，为减少混合料离析和避免封层损伤，运料车不得紧急制动、急弯掉头。同时，车厢应覆盖篷布，以减少热量损失。

4)铺摊。为减少集料破碎和混合料离析，采用两台摊铺机一次摊铺不分层方式进行。两台铺摊机前后距离为10 m～20 m，轨道重叠30 mm～60 mm。

运料车在摊铺机10 cm～30 cm处停车，挂空挡，由铺摊机推动前进。

摊铺机应缓慢、均匀、不间断摊铺，速度控制在0.8 m/min～1.2 m/min即可，松铺系数控制在1.20左右即可。

拌合、运输和铺摊能力应相协调。在施工组织中，为确保摊铺的连续性，运输能力要略大于摊铺能力，以确保不出现停机待料现象。

安排专人紧随铺摊机，对出现的局部离析应及时人工处理，对出现的严重离析应将离析料铲除后重新铺摊。

5)压实。为确保压实效果，压路机应紧随摊铺机，及时进行碾压作业。在大粒径混合料碾压中，碾压机具的选择应优先采用大吨位的双钢轮振动压路机和较大吨位的胶轮压路机。

初压采用钢轮压路机前进静压、后退振动碾压1遍，速度控制在2 km/h左右。初压温度控制在165 ℃～175 ℃之间为宜。复压采用钢轮压路机碾压2遍～3遍，前进后退均为振压。终压采用胶轮压路机碾压1遍～2遍，速度控制在3 km/h～4 km/h，随后使用钢轮压路机赶光。

在振动压实过程中，应按照“高频低幅”的原则进行。应通过试验段铺筑确定碾压过程中的温度控制指标。当混合料温度低于设定值时，振动压实就不得使用。否则，容易造成碎石过度压碎。

压路机前进过程中，相邻的轮迹应有一定距离的重合，一般控制在20 cm～30 cm。在压实过程后，除施工车辆外的其他车辆应禁止进入施工现场。

碾压完成后，为确保成型后的路面质量，沥青面层的铺筑应在尽可能短的时间内完成。

3 LSPM的其他应用

大粒径透水性沥青混合料可显著提高路面的高温稳定性、抗永久变形能力。参考国外的经验，将其应用于我国高速公路的预防性养护，对实现快速、高效的路面养护，发挥该混合料显著的抗裂缝和抗水损坏性能具有重要意义。

3.1 在旧沥青路面上的应用

研究表明，当原沥青路面的弹性模量不小于120 MPa时，可直接将大粒径透水性沥青混合料加铺在旧沥青路面上。

在直接加铺前，需对旧沥青路面病害进行处治。对路面上出现的坑槽、松散、沉陷等破损较为严重的病害，应先将破损部分进行挖除后使用沥青混凝土进行回填并压实。还应使用灌缝法对旧路面上的裂缝进行处治。

3.2 在旧水泥混凝土路面改造中的应用

在旧水泥路面改造中，将LSPM作为裂缝缓解层可有效防止水泥混凝土路面的反射裂缝的发展。将其应用于旧水泥混凝土路面，可使用断裂稳固、碎石化或直接加铺的方法。

在施工前，合理选择适用方式进行旧路面的承载力调查，对承载力严重不足的路段必须进行处治后方可施工。对路面破损一般采用补强法进行处治，以满足承载力要求。对旧路面上出现的面板破碎、板边板角破碎与坑洞等比较严重的病害，应先将其破损部位进行清除，再使用水泥混凝土或沥青混凝土回填后并压实。对旧水泥路面出现的板底脱空、唧泥与沉陷等不严重的病害，可使用压浆进行处治。

将LSPM应用于旧水泥路面改造时，必须进行下封层的设置。LSPM结构具有一定的孔隙率，水分可自由流通。当不设置下封层时，水分下渗会导致下面结构层的破坏。

在对原路面修补与处理完成后，进行下封层设置时，必须将原有旧路面清扫干净。

3.3 在新建道路中的应用

在高速公路施工中，将大粒径透水性沥青混合料应用于半刚性基层之上，两者共同作用形成组合式基层结构，在有效发挥其显著的抗裂缝性能的同时又兼具排水功能。该组合式基层结构已在我国一些新建高速公路中得到了应用，如青莱高速、济莱高速等。

在施工中，为确保下层与LSPM层间具有良好的粘结及密水性，应选择合理的下层顶面处理方式。在我国的一些应用中，在下层顶面进行乳化沥青洒布，以此来确保层间粘结良好，具有显著的效果。

4 结语

大粒径透水性沥青混合料具有良好的排水性能又具较高模量与耐久性，具有显著的抗反射裂缝和水损坏效果，可有效延长路面使用寿命。大粒径沥青混合料的应用范围广泛。将其应用于沥青路面和水泥混凝土路面的养护作业，对提高路面使用性能和公路的经济效益是十分显著的。在我国进行推广和应用，具有显著的经济效益和社会效益。

[1] 山东省交通科学研究所.大粒径透水性沥青混合料应用[Z].2010.

[2] 陈 杰.大粒径透水性沥青混合料柔性基层在青莱高速公路中的运用[J].工程科技，2007(2)：42.

[3] 张龙刚.大粒径透水性沥青混合料施工技术要求[J].交通世界，2014(23)：86.

The flexible base construction and application of Large Stone Porous asphalt Mixes

Wu Jianguo

(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

This paper analyzed the characteristics and research status of Large Stone Porous asphalt Mixes(LSPM),from the construction preparation,mixture mixing,transportation,paving,compaction five aspects,discussed the construction method of LSPM,and introduced the application of LSPM in road reconstruction,pointed out that it had cracks resistance and water damage performance,could effectively improve the pavement road performance.

LSPM,pavement,road performance

2015-10-13

武建国(1976- )，男

1009-6825(2015)36-0158-02

U416.217 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A