大粒径透水性沥青混合料柔性基层在沥青路面基层中的应用研究

摘要：大粒径透水性沥青混合料具有良好的透水性和可塑性，在沥青路面施工中，用以替代半刚性基层，对于解决路面基缝反射以及排水问题具有重要的作用。文章将以试验的方法得出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺，并就其在道路施工中对道路的使用性能影响进行研究，以期为旧路改造提供借鉴依据。

关键词：大粒径透水性沥青混合料；柔性基层；沥青路面基层；道路施工；旧路改造 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）09-0102-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.049

随着道路建设的加快，对道路建设的维护和养护成为了道路建设的重要内容。在基层道路养护中，对于半刚性水稳基层的处理成为了养护工作中的难题。对于半刚性水稳基层的处理，因养护工作的局限性，很难将其恢复到原稳定层状态。同时，受基层致密性的影响，雨水无法快速渗透到地下，对路基地面造成了一定的影响。为解决这一问题，人们选用了大粒径透水性沥青混合料作为路面的基层，以解决沥青路面的反射裂缝以及积水或雨水冲刷给路面造成的损害。

1 大粒径透水沥青混合料柔性基层简介

大粒径透水沥青混合料柔性基层混合料的颗粒直径要达到26.5mm以上，且粒子间具有一定的缝隙，在填充一定量的细集料之后形成骨架型的沥青混合料，用于路基铺设。大粒径透水沥青混凝土混合料在经过严格的级配设计之后，能够以单一的粒径骨架嵌挤的状态出现，再填充一些细集细料之后，具有较高的抗变形能力，在满足路面排水的基础上，降低混合料的空隙率，从而提升路基的承载力，实现抗车辙的目的。在斜坡的重车路段，因路基的承重时间较长，容易受压变形出现车辙，而大粒径透水沥青混合料因具有良好的抗变形能力，从而有效降低了路基变形的几率，对于提供公路的使用性能具有重要的作用。

除此之外，大粒径透水沥青混合料还具有良好的排水功能，配合横向的排水管与下封层使用，可以有效降低路面积水的出现，对于延长道路的使用寿命具有重要的作用。与半刚性的基层相比，大粒径透水沥青混合料可以有效降低路面施工的时间，从而减少施工投入，提升经济收益。

2 大粒径透水沥青混合料柔性基层的组成设计

2.1 材料的要求与选择

对于路面施工材料的选择将直接关系到路面的质量以及使用寿命，选择优质的原材料可以有效保证路面的性能。因此，对于粗细集料以及沥青胶结料的选择应该满足道路施工用料标准的规定，从源头上确保施工质量。通常，高等级公路的养护一般会选择粗集料为0.5～4cm的石灰岩，细集料为石灰岩石屑、机制砂，填充料为矿粉。

2.2 骨料级配设计

对于原材料各项指标进行试验检测，结合施工现场的气候条件，通过级配的设计对混合材料进行配置，从而确定设计的级配。在对混合材料的级配设计上，要充分保证混合料粗骨料的相互融合，并保证矿料之间的间隙，从而达到道路排水的目的。

3 大粒径透水沥青混合料柔性基层在高等级公路养护大修中的应用

对于高等级公路的养护一般采取剔除旧路的结构层后铺加一层半刚性基层，然后再铺一层混凝土沥青，这种常规的公路维护一般需要耗费较长的时间，影响交通的正常通行，在未充分借助旧路面强度的情况下，容易形成大量的废料，提升投入成本，尤其是在避免反射裂缝和排水方面，铺加半刚性基层，无法使这两个问题得到解决，从而降低了路面养护工作的实效性。针对此问题，相关专家进行了道路养护工作研究，引入了大粒径透水性沥青混合料作为路基用料，从而有效解决了上述问题。

3.1 施工实例及方案

合徐高速公路为双向四车道，原道路因病害路面出现了裂缝，裂缝连续且长，出现了唧浆现象，严重影响了道路的使用性能。在对该路段进行养护的过程中，设计引入了大粒径透水混合料换填水稳基层，在剔掉三层沥青路面以及水稳基层之后，用此恢复沥青面层

结构。

3.2 目标配合比设计

由于大粒径混合料尚未有固定的使用范围，级配除了要考虑当地的气候条件之外，主要是根据原材料的性能决定的，对于路基使用材料的级配设计可借鉴美国NCHRP Report386与贝雷法的经验与理论，从而设计出最佳的配比标准（如表1）。

表1 目标配合比设计

3.3 生产配比确定

在生产调试确定配比之后开始试铺，此过程是检验混合料级配和体积特征，确定施工工艺的重要手段。在试验铺设的过程中，进行抽样检测混合料的级配、沥青的用量以及体积指标之后，根据试验结果确定最终的配比指标（如表2）。

表2 生产配合比设计及试验段检测结果

热料仓 原材料 13～

36mm 7～

14mm 4～

7mm 0～

3mm 生石

灰粉

百分比 64 16 7 9 1

最佳沥青含量 3.5

马歇尔密度 2.0153

现场取芯密度 2.135

压实度 98.6

4 铺设准备工作

4.1 钻孔排水

图1 排水管位置

因大粒径混合料的柔性基层排水性能良好，所以必须要将大粒径层间掺入的水分及时排除，以免留下空隙，影响后期使用功能。在摊铺大粒径混凝土混合料前，要对施工路段按工程设计钻孔，并安设排水管。排水管一般位于第二层水稳顶面位置，也可根据换填大粒径的层面位于第二层的水稳底面，如图1所示。

4.2 碎石封层

为了防止大粒径内部的水层渗入到下部的结构层，需要在底面铺设加热的沥青碎石层，碎石层选用一般的热沥青即可。

5 施工控制

5.1 混合料的配比

在大粒径混合料的配置过程中，为了使各种矿物质、添加剂与大粒径混凝土充分地混合，需要选择合适的搅拌方式，确定配比率，以使外加剂能够充分地发挥作用。在混合料搅拌之前，可以试验搅拌，选取少量的混合料试验品进行搅拌，按照一定的搅拌顺序，搅拌一段时间后查看搅拌程度，确定合格后，以此为大量混合物搅拌的参照物。为了提高搅拌的均匀性，在搅拌的过程中，可加入导热油加热，以促使外加剂与基质混凝土相互融合。查看混凝土的外观，以沥青覆盖均匀，无花白料、团块或离析为最好。

5.2 混合料运输

大粒径透水性混合料在配置完成之后，装车运输之前涂抹油水混合料，以防止混合料外观出现细小的裂纹，影响使用功能。在运料移动的过程中，为避免混合料离析，应尽量避免急刹车。运料途中，难免会有颠簸，所以掌控好车速至关重要，切不可图快，造成用料的堆积，为了减少混合料的热量损失，车上应盖上篷布。为了使铺摊工作能够连续进行，施工方应该对运输车辆进行合理地安排，以免因运料中断影响施工进度。

5.3 混合料的摊铺

对于大粒径透水性混合料道路的摊铺，一般采用不分层的一次摊铺，以减少用料发生离析以及堆积的现象。在摊铺机按照一定速度向前运行的过程中，为了保证路面的平整，填料要合理。在摊铺之前，一般要进行摊铺试验，以确定摊铺的松铺系数，一般在1.2左右。

5.4 混合料的压实

道路压实一般采用大吨位的双钢轮振动压路机和较大吨位的胶轮压路机。一般情况下，施工道路压实要经过三道工序：第一遍压实，两台双轮准东压路机前进静压，后退振动；第二遍压实，前后进退均为振压。

为了防止压实机在振压的过程中对摊铺的骨料造成损害，压实的速度一般会控制在1.5～2.0km/h。压路机相邻的轮子压实的痕迹相距20cm左右。

为了防止混合料与压实机的轮子黏连，压实机上要装有撒水装置，撒水的间隔以压实机轮子不黏连为宜。在道路经过振动过后，胶轮压路机还需再对其进行1～2遍的碾压，确定压实后进行收光。

6 结语

大粒径透水沥青混合料作为路面基层，应用于旧路改造，并与下封层和横向排水管铺设，能够很好地解决路面渗水以及道路积水给路面造成的破坏，以延长道路的使用寿命。从应用情况上看，道路运行状况良好，没有出现不良情况，因此可广泛推广使用。

参考文献

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作者简介：陈景龙（1980-），男，内蒙古赤峰人，中铁十一局集团第二工程有限公司工程师，研究方向：公路铁路

施工。

（责任编辑：小 燕）