浅谈柔性基层在深汕高速公路(西段)路面大修施工中的应用

摘要柔性基层（沥青稳定碎石基层ATB-25）路面结构在我省高速公路中沥青砼路面的应用尚属起步阶段。本文以深汕高速公路大修工程第一合同段基层的修补由原设计的贫混凝土修补变更为柔性基层修补为例，对高速公路沥青砼路面大修工程中柔性基层修补的应用进行论述。

关键词：高速公路、沥青、混凝土、柔性基层修补

1 引言

国际上绝大部分国家早在20世纪70年代起，就采用柔性基层――沥青稳定碎石作为重载交通路段的常用的路面结构。沥青稳定碎石属于粘弹性材料，韧性强，有一定的自愈能力，对反射裂缝有较好的抑制。在柔性基层路面结构中，基层层底的拉应力较大，在弯拉应力的反复作用下出现层底疲劳开裂的可能性也最大，因此要求具有很好的耐久性，特别具有优良的抗疲劳性能，而且作为承重层要求有一定的抗车辙能力。在路面结构中，将路面上面层设计为功能层，将中下面层、基层设计为结构的承重层。

2 工程概况

深汕高速公路西段于1996年建成通车，深汕西大修一期工程80km，根据现场调查，本路段大部分路基基本稳定，情况良好，但路面情况较差，各种病害不同程度存在，其中以龟裂、网裂、坑槽、沉陷和唧泥等病害为主，其它病害形式相对较少，即裂缝类病害最多，其次为松散类病害，形变类病害相对较少。

病害处治原设计为4cmGAC-13+8cmAC-20C+病害处治后的旧路面（C20处理），后经省交通集团组织召开的深汕高速公路西段大修工程方案调整协调会。根据会议纪要内容，病害处治变更为：当旧路面弯沉小于54.6(0.01mm)时，采用5cmGAC-16+8cmAC-20C+病害处治后的旧路面(ATB-25处理)。

ATB-25柔性基层施工

一、材料的技术性能

1、沥青：采用泰国IRPC（AH-70普通沥青），技术指标经检测，检测结果如下表：

2、粘结剂与抗剥落剂：采用博罗矿粉和罗浮山水泥厂生产的Pc32.5R复合硅酸盐水泥，各项技术指标符合规范要求。

3、粗集料：采用海丰金钱铺石场生产的花岗岩碎石；规格分别24~28mm、10~24mm、5~10mm三种碎石。

4、细集料：采用金钱铺石场生产的石屑，规格为0-5mm ，砂当量72%，其余各项指标均符合规范要求。

二、机械设备和人员配置情况

1、根据拌和机的生产能力及考虑沥青砼面层的施工质量，主要机械设备配置：H4000沥青拌和站1套、ABG423沥青摊铺机2台、DD110双钢轮压路机3台、XP261轮胎压路机2台

2、生产人员：每个工作点配置施工技术人员3人、质检员1人、安全员1人、配合工人20人。

三、ATB-25混合料目标配合比设计

1、沥青混合料ATB-25矿料级配合成计算表

2、选定油量：目标配合比按沥青油石比分别为3.6%，3.9%， 4.2%，4.5%，4.8%做马歇尔试验,计算所得的最佳油石比为 4.03%，但考虑到调平层的空隙率宜控制在4.6%~5.0%左右（计算选定油石比4.03%情况下的空隙率为4.7%），故选用油石比为4.0%较为合适。

3、沥青混合料技术指标

4.0%油石比的沥青混合料各技术指标

四、ATB-25沥青混合料生产配比设计

沥青混合料搅拌设备型号为：西安筑路机械有限公司制造的H4000型环保节能式沥青拌和楼，生产能力280T/H。

A、矿料级配：通过冷料仓的标定确定冷料仓的进料比例，经拌和楼的筛分分成五档规格为：0~3mm，3~6 mm，6~12 mm，12~18 mm，18~32 mm 的热料。试验室对热料反复筛分调整比例，确定配比：5#仓：4#仓：3#仓：2#仓：1#仓：矿粉：水泥=23：28：15：11：20：1.5：1.5使生产配比级配曲线和目标配比相接近。

ATB-25沥青混凝土矿料级配组成要求和生产配合比：

B、马歇尔试验：因考虑减少生产配比与目标合比设计的最佳沥青油石比的偏差、故选定与目标配比相同沥青用量3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%五个油石比进行马歇尔试验，根据马歇尔各试验指标，从”沥青混合料沥青用量选定图”中确定生产配比的最佳油石比4.1%，在4.10%沥青用量下，沥青混合料各技术指标试验结果如下：

试验项目 稳定度(KN) 流值(0.01cm) 空隙率(%) 饱和度(%) 残留稳定度(%) 理论密度(g/cm3) 毛体积相对密度

规定值 >7.5 15~40 3.0~6.0 55~75 >85 / /

试验结果 12.27 24.8 4.7 65.5 2.471 2.355

五、工艺流程

1、沥青混合料的拌和

沥青混合料的拌和生产由一座H4000型沥青拌和楼生产，每盘拌和时间为50~55秒。成品要求无花白、团块，温度符合要求，由后场专职试验人员目测成品质量，出料温度合格后，运输车及时装料运输，并按规范规定的频率取样进行马歇尔试验及沥青用量抽提。

2、沥青混合料的运输

沥青混合料的运输，根据运输距离和摊铺机的摊铺速度由加盖（保温）帆布的12台18吨以上的自卸车将沥青混合料运至摊铺现场。沥青混合料运输车的运量应比拌和能力或摊铺速度有所富余，施工过程中摊铺机的前方应有运料车在等候卸料。

3、沥青混合料的摊铺

采用一台宽4m、一台宽6.5m的两台ABG-423沥青摊铺机梯队联合摊铺沥青混合料，相邻两幅之间的摊铺重叠宽度15~25。相邻两台摊铺机相距5~8m，摊铺速度为2~3m/分钟。

摊铺机在开始受料前在料斗内涂刷少量防止粘料用的食用油，摊铺前通过随机配置的专用加热设备给沥青摊铺机的熨平板加热，加热温度不低于100℃。

根据每10m一桩（中边桩）按照1.25的松铺系数挂线,挂线位置比摊铺机稍宽,以免碰撞。开始时由摊铺厚度用方木垫起摊铺机压板,摊铺时,缓慢、均匀、连续不间断，以免停机、起步产生凹凸现象。摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动，两侧应保持有不小于送料器高度2/3的混合料，并不允许发生离析，摊铺机工作死角可用人工摊铺整平。

沥青混合料摊铺后，压路机及时碾压，以缩短碾压工作段的长度，但以不得产生推移、发裂为原则。

4、接缝处理

横向接缝采用垂直的平接缝。铺筑接缝时，在已压实的部分用摊铺机熨平板加热软化，平接缝应黏结紧密，压实充分，连接平顺。横向接缝的碾压采用双轮钢筒式压路机进行45度斜向碾压。当相邻摊铺层已经成型同时又有纵缝时，先用钢筒式压路机沿纵缝碾压一遍，其碾压宽度为15~20CM，然后再沿横缝斜向碾压，最后进行正常的纵向碾压。

六、试验路主要检测指标：

1、试验路的结果：在试验路铺筑完成后，通过对试验路的现场钻芯取样、检测指标如下表。

从检测结果来看试验路的压实度、厚度、平整度等技术指标均符合《公路工程质量检测评定标准》JTJF80/1-2004及设计要求，从芯样表面观察试样比较密实，压实较好。

2、通过拌和楼取样，进行马歇尔击实试验、击实温度为135℃~145℃，试件尺寸Ф101.6mmX63.5mm，双面各锤击75次，得到沥青混合料马歇尔击实试验的结果如下表：

马歇尔试验的主要指标

从马歇尔试验结果来看试拌沥青混合料的稳定值、流值、空隙率、残留稳定度、饱和度、矿料间隙率、残留稳定度等技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》JTJF40-2004及设计要求。

3、经燃烧试验测得，沥青含量为4.00%（油石比4.16%）、3.90%（油石比4.06%）、符合规范规定允许偏差要求±0.3%。

七、结语

柔性基层修补方案，得到了参建各方的一致认可。深汕高速公路西段大修工程已通车近3年，目前路面总体状况比较理想，基本未出现结构性破坏，且采用柔性基层修补方案后，工期从计划的12个月缩短至实际的10个月完成，合同价格由原来的17794万元缩减至实际的16822万元。柔性基层修补方案，不仅减少了造价、缩短了工期，尤其是对于保证大中修工程质量，减少反射裂缝的发生是非常值得推广的一种方案。

参考文献：

1、《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004

2、《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97

3、《公路工程集料试验规程》JTJE42-2005

4、《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。