沥青路面微粘结级配碎石基层技术要点分析

王腾

摘 要：微粘结级配碎石基层沥青路面可以有效减少半刚性基层沥青路面产生的反射裂缝，且解决级配碎石基层沥青路面刚度低、适应重载交通能力差的问题。为此，本文在全面掌握微粘结级配碎石基层作用的前提下，结合具体案例，阐述了沥青路面微粘结级配碎石基层技术要点，以期全面提升工程质量。

关键词：沥青路面;微粘结级配碎石基层;技术要点

中图分类号：U414 文献标识码：A

0 引言

在我国已修建的各等级公路中，90%以上是使用以石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料稳定各种粗细粒料作为半刚性基层。半刚性基层沥青路面具有抗永久变形能力强和整体强度高的优点，然而半刚性基层材料对温度和湿度变化比较敏感，容易产生温缩裂缝和干缩裂缝。路面裂缝不仅会降低路面的整体平整度，而且会导致水分渗入路面结构而得不到及时排出，这样就会进一步降低基层的强度。于是采用级配碎石基层和沥青面层之间设置碎石过渡层开始得到人们的重视。为此，开展沥青路面微粘结级配碎石基层技术研究具有重要意义。

1 微粘结级配碎石基层的作用

半刚性基层沥青路面被广泛应用到各级公路的建设当中，为我国的公路建设做出了重大的贡献。然而，半刚性基层沥青路面自身存在着反射性裂缝等严重缺陷，致使路面损害严重，也给今后的养护工作增加了难度。近些年来，国内外一直在研究解决半刚性基层沥青路面存在的技术方法和措施，例如，通过改进半刚性基层材料的配合比设计来提高其偏温缩和干缩性能，或者在沥青路面和半刚性基层之间设置土工织物或碎石过渡层，再或者增加沥青面层厚度等。但由于技术和经济方面的原因，这些技术方法和措施都存在各自的问题，没有得到推广和应用。

微粘结级配碎石半柔性材料，是由各种集料和少量 （≤3%） 的水泥，按最佳级配原理拌合并压实而成的材料。由于微粘结级配碎石是用大小不同的材料按一定比例配合、逐级填充空隙，并用少量水泥黏结，故经压实后，能形成密实的结构。前期的机械压实作用和后期的水泥水化使得低水泥剂量微粘结级配碎石产生强度。随着水泥剂量的增加，低水泥剂量微粘结级配碎石的强度增大。

沥青路面面层下设置微粘结级配碎石基层，这种路面结构具有强度高的优点，又因为其属于半柔性材料，所以其本身具有良好的干缩温缩性能，能一定程度上抑制半刚性底基层干缩、温缩引起的反射裂缝，结合微粘结级配碎石半柔性材料的自身特点，笔者针对低水泥剂量微粘结级配碎石基层沥青路面结构进行结构分析，研究不同结构参数变化对路表面回弹弯沉、沥青混凝土面层层底拉应力、微粘结级配碎石基层层底拉应力、半刚性底基层层底拉应力和沥青混凝土面层内剪应力的影响，找出适应重、中交通等级的合理微粘结级配碎石基层沥青路面结构，为沥青路面结构中合理设置微粘结级配碎石基层提供理论依据。

2 工程概况

某工程为一级公路，设计速度为80 km/h，路面宽21.5 m。铺筑了两个试验段，桩号分别为K10+300～K11+800和K17+500～K18+500。K10+300～K11+800段为微粘结级配碎石段，路面结构层为：3 cm密级配细粒式改性沥青混凝土（AC-10C）+5 cm密级配中粒式沥青混凝土 （AC-16F）+15 cm厂拌水泥稳定微粘结级配碎石基层+19 cm厂拌二灰稳定碎石底基层+20 cm天然砂礫垫层。K17+500～K18+500段为对比段，属于普通水泥稳定基层路段。

3 原材料及配合比设计

3.1 水泥

水泥标号不低于32.5级，初凝时间4 h以上、终凝时间6 h以上的普通硅酸盐水泥、矿渣盐酸水泥和火山灰质盐酸水泥。不应使用快硬水泥、早强水泥以及受潮变质水泥。

3.2 级配碎石

碎石要求颗粒规整，近似立方体，材料强度满足规范要求，压碎值≤30%，碎石中不含土块和杂质。规格要求见表1。

3.3 水

选用无污染、无杂质的饮用水即可。

3.4 混合料的技术要求和配合比设计

混合料的无侧限抗压强度要求>1.2 MPa。经标准击实试验和无侧限抗压强度试验，确定了碎石的级配，水泥采用P.S32.5，水泥剂量采用2.2%，混合料最大干密度2.47 g/cm3，最佳含水量为5.8%。

4 沥青路面微粘结级配碎石基层技术要点

4.1 准备下承层

水泥稳定碎石基层施工前对下基层进行修整，应将表面的浮土、松散层及其它杂物清理干净，应尽量露出硬面。并对其进行宽度、平整度、压实度、弯沉等各项指标检测，使之达到规范规定的标准，经监理认可转序后方可施工。摊铺前，下承层表面应适当洒水润湿，以利于基层的结合。

4.2 施工放样

放出道路中线、基层边线，选定检测断面及观测点位置。本工程采用基准钢丝法调平，因此必须设置支撑杆，敷设基准钢丝，并用专用工具，使其张紧力不小于100 kN，钢丝挠度不超过规定值。

4.3 混合料的拌和

混合料采用厂拌，在施工过中，技术人员始终在拌和现场，用微机操作控制原材料的用量，混合料拌和时保证配料准确，拌和均匀，并控制好混合料的含水量。拌和时根据碎石的天然含水量大小及时调整加水量，含水量控制在高出实验室所定最佳含水量的1%～2%，使混合料到达现场摊铺碾压时的含水量接近最佳值以保证施工质量。

4.4 运输

运输混合料的车辆装料前，清净车厢，洒水润壁，装料时，自卸车应移动车位，使混合料以前、后、中的顺序落入车厢，装载均匀，防止离析。

混合料运输过程中防止漏浆、漏料，途中不得任意耽搁，车辆起步和停车应平稳，减少颠簸，防止拌和物离析。混合料在运输中应加覆盖以防水分蒸发。车辆倒车及卸料时，有专人指挥，在前一辆车离开后立即倒向摊铺机，并在机前10 cm～30 cm处停住，不得撞击摊铺机。然后换成空挡，并迅速升起料斗卸料，靠摊铺机推动前进。

4.5 摊铺

混合料的摊铺采用两台摊铺机械前后并进施工，两车相距5 m～10 m，两幅摊铺，摊铺机行进速度控制在2 m/min左右，摊铺机应缓慢、匀速、连续不断作业，避免出现随意停机待料，间歇摊铺现象。

摊铺机械具有自动调节厚度及找平装置，一台摊铺机左右配备2人，专门负责机械感应器，在摊铺过程中随时检查高程及摊铺厚度，并及时通知机械手。在摊铺过程中，随时检查摊铺质量，如出现离析、缺料等现象，及时人工补撒、换补摊铺料。

4.6 碾压

两幅混合料摊铺完50 m～60 m后，立即在路基全宽内进行碾压。碾压段长度以30 m～40 m为宜，按由边到中，由低到高的原则，碾压作业应均匀、速度稳定，并按初压、复压、终压三个阶段进行。

初压用18 t震动压路机静压，重叠1/3～1/4轮宽，碾压2遍，碾压速度1.5 km/h～1.7 km/h。

复压用22 t振动压路机振动碾压，重叠1/3～1/2轮宽，碾压速度2.0 km/h～2.5 km/h。振动压路机起步、倒车和转向均应缓慢柔顺，严禁振动压路机中途急停急转，复压遍数按现场检测人员检测达到规定压实度进行控制。

终压应采用静压，遍数以弥合表面微裂纹、消除轮迹为停压标准。

碾压中应注意事项：初压、复压、终压作业应密切衔接配合、一气呵成，尽量缩短全部碾压作业完成时间。如有晒干和风干现象，应及时补洒少量水。

4.7 检测鉴定

在拌合厂，实验室人员随时抽样检测原材料的级配组成、含水量、混合料的含水量、水泥含量等，根据抽检结果及时调整施工配合比，并做好无侧限抗压强度试验。

摊铺现场，测量人员选取8～10个点位，随时跟测标高，从而确定出松铺系数。检测人员进行压实度实验，以确定压路机碾压遍数。

4.8 养生

碾压完成后应立即进行养生。养生时间不应少于7d。养生方法采用洒水，养生期间除洒水车外应封闭交通。不能完全封闭时，要禁止重型车辆通行。

5 试验路段施工效果评价

微粘结水稳碎石基层完工后，表面平整密实、无坑洼、无明显离析现象，外观质量较好。沥青混凝土面层完工后，经6个月行车碾压和冻融期，面层外观质量良好，无任何破损。但局部有横向裂缝每公里5道，较邻近的水泥稳定砂砾基层的路段横向裂缝数量明显减少，而且微粘结水稳碎石基层路段的横向裂缝宽度要小一些，微粘结水稳碎石基层试验段弯沉值比对比段水泥稳定基层路段的稍大，大约为10 （1/100 mm） 左右，但能满足设计要求。从试验路总体情况看，微粘结水稳碎石基层与水泥稳定半刚性基层相比，沥青面层的反射裂缝数量减少，宽度减小，将减轻水损坏程度，将在一定程度上提高沥青路面的使用寿命。

6 结束语

综上所述，级配碎石作为道路上基层，可以很好地减少半刚性基层沥青路面反射裂缝，但是级配碎石柔性基层存在回弹模量小及永久变形大，施工性较差等问题。从解决级配碎石缺陷入手，采用添加粘结剂的微沥青碎石作为路面的过渡層，可有效解决此类问题，提升施工质量，改善路用性能，延长工程使用寿命。

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