沥青碎石路面施工技术研究

杜喜杰

（张家口通畅公路养护有限责任公司，河北 张家口 075000）

0 引言

半刚性基层材料具有刚度大、强度高、扩散应力强等特点，目前我国绝大部分高速公路均采用半刚性材料作为基层[1]。随着半刚性基层沥青路面结构的普遍应用，其慢慢也会出现许多问题，半刚性基层材料在应力、荷载、温度作用下容易出现收缩裂缝，如果产生的收缩裂缝无法愈合，就会向上延伸，导致路面出现开裂。为了减少路面裂缝的产生，目前常见的措施为在底基层和面层之间铺设一层柔性级配碎石，能够较好地治理路面反射裂缝的问题，增加路面的使用寿命[2]。本文依托实际工程，在基层和面层中间加铺一层沥青碎石作为柔性基层，介绍了其施工工艺，并在施工结束后对其进行质量检测，以推动沥青碎石路面的应用。

1 工程概况

某高速公路试验路段，全长5km，起讫桩号为K4+400—K9+400，设计速度为100km/h，设计汽车荷载等级为公路Ⅰ级，试验段基层设计为12cm（ATB-25）沥青碎石上基层+40cm水泥稳定碎石下基层+20cm水泥稳定碎石底基层。

2 原材料

2.1 粗集料

粗集料一般采用石灰岩或玄武岩等碱性集料，同时应选择表面干净、干燥、针片状含量低、强度较大、无严重风化和外表粗糙的集料[3]。本文采用的粗集料为石灰岩碎石，规格为10～30mm、10～20mm、5～10mm、3～5mm。

2.2 细集料

细集料一般采用表面洁净且与沥青黏附性较好的机制砂。

2.3 填料

填料一般采用石灰岩等具有憎水性的石料经磨细而得到的矿粉。

2.4 沥青

本次工程采用壳牌70#基质沥青。

3 配合比设计及性能验证

根据本工程所采用的原材料性质，本文采用马歇尔试验成型法对路面结构的基层进行配合比设计，其各档料的比例分别为10～30mm∶10～20mm∶5～10mm∶3～5mm∶0～3mm∶矿粉=16∶35∶15∶8∶22∶4，最佳沥青用量为3.5%，其目标配合比见表1。

表1 目标配合比

各项性能检测结果如表2所示。

表2 各项性能检测结果

通过检测结果可知：稳定度为22.56kN，残留稳定度为92.4%，动稳定度为3 998次/mm，其技术指标均大于规范要求，说明该级配具有良好的高温稳定性和水稳定性。

4 施工工艺

4.1 施工前准备

按照施工规范要求对下承层各技术指标进行检测，合格后才能进行沥青碎石基层的施工。在施工前对下承层表面进行清扫，摊铺前提前1h洒水湿润，便于层间黏结。同时在正式摊铺前一天进行测量放样。

4.2 混合料的拌和

混合料拌和过程需要严格控制矿料的温度以及拌和时间，混合料的拌和分为干拌和湿拌两个部分，干拌时间为7～9s，湿拌时间为40s。拌和后的混合料应该均匀一致，因此需要在拌和的过程中安排工作人员实时观察混合料的质量，混合料出现离析或结块等状况，必须予以废弃，重新进行拌和。

4.3 混合料的运输

运输混合料的车辆数量应根据拌和楼每小时产量、运输距离、运载能力、交通状况确定，以保证沥青碎石基层施工的连续性。运输车辆应前后移动分3次装料，并用帆布覆盖在混合料上，同时车辆应尽量平稳行驶，防止混合料产生离析。

4.4 混合料的摊铺

开始摊铺前根据基层设计层厚及松铺系数计算松铺厚度。摊铺过程中禁止摊铺机停车等料，摊铺机应连续、均匀、不间断行进，摊铺机的速度应控制在0.7m/min为最佳，且需要配备充足的运料车。

4.5 混合料的碾压

碾压是保证沥青碎石基层施工质量的关键步骤，混合料压实不足或过压都会对沥青路面的性能产生不良影响。碾压通常分为初压、复压和终压3个环节。初压采用13t双钢轮压路机静压一遍，复压采用39t单钢轮压路机振压+30t胶轮压路机交替碾压2遍，终压采用13t双钢轮压路机静压1遍。

4.6 养生

养生对于沥青碎石基层强度的提升具有极其重要的影响，沥青碎石基层压实度经检测合格后，立刻在其表面覆盖养生薄膜并洒水养生，养生期不应小于7d，期间禁止车辆在其表面行驶。

5 质量检测

5.1 压实度

压实度检测结果见表3。

表3 压实度检测结果

由表3可知，对路段随机检测6个点的压实度均大于98%，满足规范要求。

5.2 平整度

平整度检测结果见表4。

表4 平整度检测结果 单位：mm

由表4可以看出，所检测路段的平整度均小于规范要求的1.8，表明路段的平整度控制良好。

5.3 钻芯取样

在7d养生龄期结束后进行现场取样，通过对所取芯样强度进行测量，并观察基层上部是否有集料破碎情况，基层底部是否有松散情况。芯样抗压强度检测结果见表5。

表5 芯样抗压强度检测结果 单位：MPa

通过表5的检测结果可知，上层抗压强度均高于下层抗压强度，芯样抗压强度基本满足设计要求，同时对芯样进行观察发现芯样上层集料均没有出现破碎现象且整体均匀性良好，上下层芯样整体完好，没有出现松散、掉渣现象。

6 结语

本文首先选取集料、填料和沥青等原材料，并对其各项技术性能进行检测，然后根据所选原材料性质进行配合比设计及性能验证。依托实际工程，采用沥青碎石对其进行施工，详细介绍了其施工工艺，并在施工结束后对其压实度、平整度和芯样的抗压强度进行检测。研究结果表明：

（1）通过对试验路段的压实度和平整度进行随机取样检测，结果表明沥青碎石基层具有良好的平整度和压实度。

（2）通过试验路段钻芯取样检测发现芯样抗压强度基本满足设计要求，上层抗压强度均高于下层抗压强度，同时对芯样进行观察发现其上层集料均没有出现破碎现象且整体均匀性良好，上下层整体完好，没有出现松散、掉渣现象。