1、结合工程探讨 ATB-25 柔性基层施工技术及质量控制措施摘要：沥青稳定碎石（Asphalt-treated Base,简称 ATB）属柔性材料，具有较强的抗剪强度与耐疲劳特性，可有效延缓基层裂缝引起的反射裂缝，进而延长路面的使用寿命，提高社会经济效益。文章结合高速公路工程中 ATB-25 沥青稳定碎石柔性基层的应用实践，总结了一套较为合理的 ATB-25 施工工艺,并简述了 ATB 沥青混合料在拌合、运输、摊铺、碾压、接缝等环节的施工技术和注意事项。 关键词：ATB-25；施工工艺；质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 前言 公路沥青路面施工技术规范对于 ATB 的
2、定义为密级配沥青稳定碎石混合料。在高速公路各结构层中,沥青稳定碎石多用在柔性基层,由于其具有优越的缓冲路面荷载应力性能,使得路面的耐久性大大提高,同时又具有对原材料要求不是很高、相比沥青混凝土造价低等优点。但又由于其作为柔性基层时,厚度较大、粒径较粗,施工中存在容易产生离析和压实度不足等缺点。因此对于我们广大公路工程技术人员来说必须不断学习，总结工程施工经验，确保工程质量。 1.工程概况 本工程为大庆至广州国家高速公路江西龙南里仁至杨村段路面工程AP1 合同段，起点桩号 K0+000-K19+000，全长 19 公里，包括里仁互通和杨村互通。路面结构形式为:4cm 厚 AC-13C 改性沥青上
3、面层+6cm 厚 AC-20C 改性沥青中面层+8cm 厚 AC-25C 下面层+8cm 厚 ATB-25 上基层+0.6cm厚下封层+高渗透性乳化沥青透层+17cm 厚水泥稳定碎石中基层+水泥浆联结层+15cm 厚水泥稳定碎石下基层+20cm 厚级配碎石底基层。 2. 配合比设计 2.1 原材料 （1）沥青 沥青采用昆仑牌 50 号重交通沥青，其技术指标符合公路沥青路面施工技术规范 （JtGF40-2004） ，检测结果如表 1 所示: 表 150 号道路的石油沥青的各项指标实验结果 （2） 集料 粗集料采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于 2.36mm，选用反击式
4、破碎机轧制碎石，并对粗集料进行水洗，严格控制细长扁平颗粒含量和小于 0.075mm 颗粒含量；粗、细集料均采用石灰岩，其技术指标经检测符合规范要求，实测各档料的密度和吸水率见表 2: 表 2 集料相对密度实验结果表 （3） 矿粉 矿粉是施工单位采用 10mm 以上干净石灰岩碎石通过专用的磨粉机自加工而成，其技术指标经检测符合规范要求，实测其表观相对密度为2.741。 （4） 水泥 配合比设计中添加水泥是为了改善沥青与矿料的粘附性，水泥采用当地 PC32.5 复合硅酸盐水泥，其技术指标经检测符合规范要求，实测其表观相对密度为 3.100。 2.2 混合料级配组成设计 从施工现场分别取冷料和热料，
5、对各规格的碎石集料进行筛分，根据公路沥青路面施工技术规范 （JtGF40-2004）规定的密级配沥青稳定碎石混合料 ATB-25 的级配范围要求和各档料的筛分结果合成的。目标配合比和生产配合比都是通过 5 个不同油石比分别测定所成型马歇尔试件的稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度及 VMA 与油石比之间的关系，然后结合当地地区气候特征取设计最佳油石比为 3.7%。 2.3 混合料性能验证 （1） 高温稳定性（抗剪切性能） 按生产配合比确定的矿料级配和最佳油石比成型试件进行车辙试验,试验结果见表 3。 表 3 车辙实验动稳定度 （2） 水稳定性 按生产配合比确定的矿料级配和最佳油石比成型试件进行了
6、浸水马歇尔试验，试验结果见表 4。由以上试验结果可知，ATB-25 沥青稳定碎石混合料的高温稳定性和抗水损害性能符合设计要求，可用于试验段的试铺工作。 表 4 最佳油石比条件下浸水马歇尔试验 3. 试验段铺筑 2012 年 7 月 7 日 AP1 标项目经理部组织了本次 ATB-25 试验段的施工，施工桩号为 K10+870K11+510。 3.1 沥青混合料的拌和 ATB-25 沥青混合料的拌和采用具有二次除尘设备的间歇式拌和楼进行拌和，拌和楼为南方路机 LB5000 型沥青拌和楼，实际产量大约400t/h，另配有 200t 热贮料仓，全部生产过程由计算机自动控制，并配有打印装置；拌和时间由
7、试拌确定，经试拌确定，每盘料的生产周期为55s，其中干拌时间为 5s 左右；拌和过程中沥青加热温度设置为 160左右，骨料加热温度在 175左右。 3.2 沥青混合料的运输 采用 20 辆 20t 以上自卸汽车对本次沥青混合料进行运输，考虑到施工当日气温较低（15） ，运输车辆用篷布完全覆盖并加盖棉被以保证混合料的到场温度。 3.3 沥青混合料的摊铺 本次摊铺采用两台德国 ABG-423 型摊铺机进行全半幅摊铺。摊铺速度 2m/min, 松铺系数暂定为 K10+870K11+200 段为1.18，K11+200K11+510 段为 1.20，压实厚度为 8cm,并随时检测松铺系数的精确性；摊铺
8、时靠中央分隔带侧的摊铺机在前，右侧架设钢丝，摊铺机上安装横坡仪控制横坡，后面摊铺机左侧架设钢丝，右侧在摊铺好的层面上走“雪橇” ；两台摊铺机摊铺层的纵向接缝，采用斜接缝以避免出现裂缝；两台摊铺机的距离约 510m。 3.4 沥青混合料的碾压 本次试验段碾压设备配有：徐工 YL30 胶轮压路机 2 台（30t） 、宝马AD202-2 双钢轮压路机 1 台（12t） 、英格索兰 DD136 双钢轮压路机 2 台（13t） 、另配小型手扶式双轮振动压路机 LB-25B（525kg）1 台，另备有1 台徐工 YL30 胶轮压路机，分两种碾压方案：K10+870K11+200 段碾压方案为初压采用双钢轮
9、压路机静压 2 遍，复压先用胶轮压路机碾压 5 遍，再用双钢轮振动压路机振压 3 遍，终压采用双钢轮压路机前振后静碾压1 遍紧跟快速碾压 1 遍，以消除轮迹；K11+200K11+510 段碾压方案为初压用双钢轮压路机静压 1 遍，复压先用胶轮压路机碾压 6 遍，再用双钢轮振动压路机振压 2 遍，终压同前一种方案。 4. 施工质量控制 4.1 原材料控制 原材料质量是 ATB-25 沥青混合料施工质量的控制源头。必须从以下几个方面进行严格控制。 （1）4.75mm 以上集料针片状含量的控制 集料针片状颗粒过多，那么在对混合料进行拌和和碾压过程中，针片状颗粒很容易被折断，从而导致混合料的级配发生
10、改变，影响施工质量。 （2）粗、细集料的小于 0.075mm 颗粒含量的控制 若集料小于 0.075mm 颗粒含量超出规范要求，那么在混合料拌和过程中，由于粉尘颗粒的比表面积较大，吸附的沥青就越多，容易导致混合料拌和不均匀。 （3）严格控制集料中风化颗粒含量 风化颗粒的影响因素可归纳为两个方面，第一由于碎石在大气中经过长期的物理、化学风化作用导致其强度大大降低，第二风化颗粒与沥青的粘附作用较差，混合料拌和过程中易出现“花白料”现象而影响混合料的耐久性。 4.2 配合比设计控制 配合比设计是 ATB-25 沥青混合料施工最重要的内容之一，也是施工过程中最重要的工作之一。配合比设计不仅需满足规范的
11、技术要求，而更应该具有良好的使用性能，施工操作性好及变异性小、容易压实等特点。 4.3 混合料运输、摊铺、碾压各个环节的控制。 （1） 和易性控制 由于沥青混合料是一种粘弹性材料，温度的降低引起粘度的增大，从而会影响混合料的施工和易性。因此第一在混合料运输过程中必须用篷布对其表面进行完全覆盖，气温较低时还应加盖棉被，覆盖过程中必须保证混合料被完全覆盖，避免出现车厢尾部或者两侧覆盖不到位等现象，以免出现温度离析；第二现场运输车辆等待摊铺时以及卸料时篷布都必须保持覆盖，以保证摊铺温度符合规范要求；第三压路机应紧跟摊铺机在混合料较高温度下进行碾压，还应注意钢轮压路机喷水量不要过大，以不粘轮为宜。 （
12、2） 离析的控制 在现场施工过程中离析现象时有发生，但我们可以通过对各个施工细节的控制尽量减少离析的发生；第一运输车辆装料时必须前、后、中来回移动进行装料；第二在摊铺的过程中应做到连续、均匀的摊铺避免出现摊铺机等料现象，避免摊铺机频繁收斗，对于摊铺过程中摊铺机中部和螺旋挂杆处易出现带状离析的现象，可以在摊铺机中部变速箱处和螺旋挂杆处安装反向叶片来解决带状离析问题。 （3） 沥青膜脱落现象的控制 沥青膜脱落严重的话会影响混合料的耐久性，进而缩短沥青路面的使用寿命，因此应向胶轮压路机轮上喷洒或涂刷含有隔离剂的水或者植物油溶液，喷洒应呈雾状，数量以不粘轮为度，并且禁止使用柴油和机油的水混合物喷涂。 5.小结 通过 ATB-25 柔性基层在高速公路工程中的实践应用，从对该混合料室内路用性能检测结果分析,表明其具有良好的高温性能和较好的抗水损害能力；通过对其施工工艺的探讨和应用以及分析总结了如何从施工过程中的每个环节加以控制来提高施工质量，总结出了一套较为成熟的ATB-25 的施工技术与方案，让参与的工程技术人员掌握了相关的施工技术和管理经验,为今后类似工程的施工管理提供了有益的帮助。
