ATPB开级配沥青稳定碎石柔性基层在市政道路改造中的应用

傅静刚

（温州市市政工程建设开发公司，浙江温州 325000）

0 引言

我国的高速公路，绝大多数面临着重载车多，超载严重的实际情况，同时为了充分利用地材以降低造价，基本上都采用半刚性材料为基层沥青路面结构，所以在通车后不久路面就会出现明显的车辙和大量的反射裂缝，一些研究资料表明，采用含大粒径沥青混合料基层的沥青路面结构有望很好的解决这个问题。但这方面的研究还不充分，这种路面结构在实际工程中应用也很少。因此对其进行广泛深入的研究是非常必要的。

基层是路面结构中的重要层位，主要承受由层面传来的车辆荷载的垂向力，并扩散到下面的土基中，起到扩散路面荷载、减少路面变形、防止和减缓路面病害的出现等作用[1]。基层应有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力功能。按基层材料的力学性能分为柔性基层、半刚性基层和刚性基层三种。由于半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面共同存在沥青面层反射裂缝问题，因此在旧路改造中有必要设置裂缝缓解层的抗反射裂缝措施。

目前，国际上采用的抗反射裂缝缓解层主要有沥青碎石、级配碎石等，其中沥青碎石是一种以粗集料的骨架结构为典型特征的沥青混合料，具有优良的高温稳定性，由于其在作为大粒径沥青混合料。沥青碎石按其使用特性分为三种，即密实式、半开式及开式[2]。国内外沥青碎石基层的研究表明，铺设开级配大粒径沥青碎石（ATPB）是较为有效的防治反射裂缝的方法之一。

《温州市滨江商务区瓯江路市政工程（香源路-蒲州水闸段）》北起香源路（黎明东路），南至蒲州水闸。其中瓯江路主线与蒲州大桥北引道连接，主线长度约3 510 m；瓯江路在蒲州大桥两侧设置辅导与桃花岛规划五路连接，辅道长约250 m。在设计过程因其特殊性特采用采用二次成型方式，具体如下：

（1）第一次成型路面设置两层共40 cm厚水泥稳定碎石基层，上铺6 cm厚沥青混凝土面层后临时开放交通。

（2）在一次路面通车后1 a后或拓宽新建部位局部沉降达10 cm时进行路面二次成型：铣刨临时沥青混凝土面层，加铺一层约20 cm厚（具体厚度以基层顶面设计标高控制）水泥稳定碎石基层后，按设计厚度铺设沥青混凝土面层，从而完成整个施工过程，竣工验收后正式交付使用。

在旧路改造中采用“大粒径沥青混合料”补强技术，将大空袭沥青碎石混合料直接铺筑在旧路路面上，即可以作为补强层，也可以作为应力扩散层防止反射裂缝，又可以作为新路面的排水层，可以有效防止或延缓沥青面层的反射裂缝。

1 配合比设计

1.1 原材料

粗骨料：温州瞿溪石子；

细骨料：温州瞿溪石子；

矿粉：金华兰溪矿粉；

沥青：镇海东海牌AH-70#沥青。

各原材料性能见表1、表2。

表1 各石子规格性能一览表

表2 沥青性能

1.2 试验段大粒径沥青混合料级配

在试验段中采用1.1节原材料，通过各石子的筛分分析见表3，合成适合温州当地的大粒径级配曲线，见表4和图2，其中原材料级配曲线见图1。

图1 原材料级配曲线

图2 大粒径沥青混合料级配合成曲线

1.3 试验段大粒径沥青混合料各项技术指标

在1.1节、1.2节的基础上,根据配合比调配方法，以标准规范[2,3]为依据，得出最佳油石比2.80%，拌制ATPB沥青碎石所测各项性能指标见表5，所拌ATPB沥青碎石见图3。

表5 大粒径沥青混合料试验段技术指标

图3 ATPB沥青碎石

表3 原材料规格

表4 ATPB沥青稳定碎石级配

2 试验段铺筑

2.1 试验路段概况

《温州市滨江商务区瓯江路市政工程（香源路-蒲州水闸段）》北起香源路（黎明东路），南至蒲州水闸。其中瓯江路主线与蒲州大桥北引道连接，主线长度约3 510 m；瓯江路在蒲州大桥两侧设置辅导与桃花岛规划五路连接，辅道长约250 m。在设计过程因其特殊性特采用采用二次成型方式；调整更换沉陷、破损的平石及检查井、落水井。

2.2 试验段铺筑情况

根据试验配合比调整出相应的生产配合比，确定最佳级配及油石比进行铺筑，本文只针对大粒径那一层进行分析解释，对于铺筑松铺系数根据实际混合料进行确定，施工时按规范温度以压路机进行来回碾压，直到密实、无明显轮迹，边角无法碾压处，则用平板夯碾压，以保证路面平整、顺畅。瓯江路ATPB沥青碎石现场铺筑情况见图4。

图4 瓯江路ATPB沥青碎石现场铺筑情况

2.3 主要施工机械仪器

主要施工机械仪器见表6。

2.4 大粒径沥青混合料质量控制

（1）ATPB沥青碎石拌制过程中由于级配特性，小于0.075颗粒含量较少，在干燥筒中过热拌和时会促使沥青老化，故应对拌和温度进行严格控制。生产配合比必须随着原材料实验配合比的变动而变动。

（2）运输过程中需采用大吨位的自卸车运输，运输过程中注意刹车减少离析，采用自带盖车辆或者采用保温布保温。

（3）因为ATPB的特性，其厚度对离析影响很大，故在摊铺过程中一定要保证其厚度，以便减少离析。

3 路用性能评价

温州市滨江商务区瓯江路市政工程（香源路-蒲州水闸段）于2014年采用ATPB大粒径沥青碎石作为柔性基层铺筑，经过一段时间通车及观察，工程基本未出现质量问题，经实测平整度、厚度及外观等各项指标均符合设计及规范要求，无明显车辙、无裂缝，经取芯试验压实度符合设计及规范要求，经成品料送检试验马歇尔各项指标均符合设计及规范要求[4]。

表6 主要施工机械表

4 结语

在处理半刚性基层病害时，最严重的病害就是由于路基不均匀沉降或承载力不足引发的比较长的纵缝。采用半刚性或刚性基层，由于其抗裂性能差，纵向裂缝仍旧会产生。根据大粒径沥青混合料的特点，对于基层有裂缝的路段，尤其是下基层也出现裂缝的反射，由于其空隙率比较大，还可以起到排除结构层内水分的作用。在温州市滨江商务区瓯江路市政工程（香源路-蒲州水闸段）维修改造中，应用大粒径沥青混合料作为基层，取得了良好的效果。

[1]刘晓珑.大粒径沥青混合料柔性基层在旧路改造中的应用[J].公路交通与建设论坛,2003(9):320-323.

[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[4]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].