ATB-25沥青稳定碎石路面配合比设计及施工关键技术

厚恩

【摘 要】ATB-25沥青稳定碎石具有良好的水稳定性、高温抗车辙性和低温抗裂性。十堰至天水高速公路甘肃段徽县至天水建设项目某标段下面层采用马歇尔设计方法设计沥青稳定碎石混合料（ATB-25）配合比，施工中严格控制混合料拌和时间，科学配备现场施工机械，严格控制施工温度，标准化摊铺，精细化碾压，施工效果良好。该项目的施工经验对有效保证下面层质量，避免沥青面层早期开裂，保证沥青路面使用功能，延长路面寿命周期具有重要的经济意义。

【关键词】ATB-25;沥青稳定碎石;配合比设计;施工技术

中图分类号： U416.2 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）22-0192-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.089

0 前言

ATB-25沥青稳定碎石具有良好的水稳定性、高温抗车辙性和低温抗裂性。作为公路工程路面基层或下面层具有非常明显的优势：（1）沥青混合料对于水分的变化不敏感且刚度相对较小，不易产生收缩裂缝和反射裂缝;（2）路面结构受力、变形更为均匀;（3）作为全厚式沥青面层，能有效缩短工期[1]。本文以十堰至天水高速公路甘肃段徽县至天水建设项目某标段ATB下面层为例，深入探讨沥青稳定碎石配合比设计及精细化施工关键技术，对于保证下面层施工质量，避免沥青面层早期开裂，保证沥青路面的使用功能，延长路面寿命周期具有重要的经济意义。

1 目标配合比设计

沥青稳定碎石ATB-25配合比设计方法有：马歇尔设计法、GTM设计法、SuperPave设计法等，马歇尔设计方法是最常用的设计方法[2-3]。该标段即采用马歇尔设计方法分三个阶段设计配合比，即目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证[4]。集料和矿粉由小川石料厂生产，集料规格分别为：1#样品10-25mm、2#样品10-20mm、3#样品5-10mm、4#样品3-5mm、5#样品0-3mm，集料与矿粉筛分结果符合相应规范要求;沥青选用昆仑克拉玛依70号基质沥青，分别进行了密度试验、布洛克菲尔德黏度试验，检测结果均在规范允许误差范围之内。

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定：在设计混合料配合比时，根据工程实际应用情况，先初选三个级配（粗、中、细），然后选定油石比分别制作马歇尔试件，再根据测出的体积指标初选一组符合或接近设计要求的级配作为设计级配[5]。该项目外委检测机构根据沥青路面ATB-25目标配合比的设计经验，先拟定油石比3.8%作为该标段的三种试级配所用油石比，双面各击实75次成型马歇尔试件，再根据马歇尔试验结果，绘制密度、空隙率、稳定度、流值、矿料间隙率、饱和度与油石比的关系图，因试件毛体积相对密度没有出现峰值，根据设计经验和当地气候条件取油石比3.8%为最佳油石比，选择中级配为设计级配，矿料比例为1#：2#：3#：4#：5#：矿粉=37.0%：20.0%：15.0%：5.0%：19.0%：4.0%。通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验检测沥青混合料水稳定性能，60±1℃，0.7±0.05MPa条件下车辙试验检验沥青混合料高温稳定性能，目标配合比设计结论如下（表1、表2）：

浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验检测结果表明所设计的ATB-25沥青稳定碎石混合料的水稳定性、高温稳定性均符合规范要求，本次目标配合比设计可用于生产配合比调试。

2 生产配合比调试及验证

2.1 生产配合比及试验段筛分验证

路面中心试验室对目标配合比进行了验证，混合料马氏指标、水稳定性均符合设计及技术规范要求。工地试验室根据目标配合比确定的油石比完成该标段生产配合比设计，路面中心试验室进行了验证，试验结果見表3。

2.2 目标配合比、生产配合比马歇尔试验验证结果

2.3 水稳定性验证结果

2.4 配合比验证结论

通过对该标段ATB-25按照设计油石比3.8%±0.3进行目标配合比、生产配合比验证，混合料马歇尔稳定度、流值、空隙率、矿料间隙率、混合料水稳定性等指标均符合设计及规范要求。配合比可行性应通过试验段试拌试铺进一步论证确定。

3 施工关键技术

3.1 混合料拌和

沥青混合料的拌和质量是面层生产质量控制的关键[6]。该标段采用玛连尼4000型间歇式拌和楼进行ATB-25沥青稳定碎石混合料的拌和，拌和楼操作室输入的配合比与生产配合比一致，集料加热温度为168℃、沥青加热温度为150℃，混合料湿拌28s，总拌和时间58s。

3.2 现场施工机械配备

为保证路面施工的连续性，沥青路面施工机械的配备必须协调，满足施工进度和合同工期要求，各种设备必须先行试运转后方可投入生产[7]。试验段采用1台福格勒全幅摊铺作业， 2台悍马HD128双轮振动/振荡压路机，1台宝马202双轮振动压路机，3台徐工XP302胶轮压路机，1台小型双钢轮振动压路机，15辆自卸汽车。

3.3 施工温度

施工过程必须自始至终控制混合料各施工阶段的温度。该标段下面层ATB-25试验段施工桩号为K651+300-K651+380左幅，全长80m，路面中心试验室对混合料出厂温度、到场温度、摊铺温度、初压温度、复压温度及终压结束温度全过程进行量测，各环节温度检测结果见表6：

3.4 摊铺及碾压

（1）沥青稳定碎石混合料摊铺

沥青稳定碎石混合料摊铺时，摊铺机应调整到最佳状态——摊铺机熨平板间无缝隙且拼接紧密，以防卡入料在路面拉出划痕。摊铺机行走速度应与拌和楼拌和能力相匹配防止产生离析，该标段控制在1.5～2.5m/min范围内。摊铺过程中不随意变速、中停、不在铺装层面上急转弯，缓慢、均匀、不间断地行进，用移动式自动找平装置控制摊铺厚度。该标段下面层设计厚度为8cm，拟定ATB-25松铺系数为1.25，摊铺厚度为10cm，实测松铺厚度2处，分别为10.2cm、9.80cm。

（2）沥青稳定碎石混合料碾压

该标段沥青混合料摊铺后，先初压，然后复压、终压。碾压过程中，压路机匀速起步、停车，不在热混合料上急停、掉头。为避免出现压路机粘轮现象，采用间歇喷水方式向压路机碾压轮喷洒少量水;胶轮压路机轮胎上少量涂抹水与食用油混合物（水：食用油=3：1）以消除粘轮现象。初压温度控制在135～145℃之间，从路肩处开始，轮迹重叠1/3～1/2轮宽。当边缘有支挡时，尽量靠近支挡或用小型压路机碾压;边缘无支挡时为减少混合料向外推移，先预留30～40cm，待第一遍压完后，将压路机位于已压实过的混合料上面再碾压边缘。复压紧接初压进行。终压温度控制在105～125℃之间，使用静力双轮压路机或关掉振动的振动压路机碾压2遍以上，再用胶轮压路机收尾至无明显轮迹为止[8]。

3.5 混合料马歇尔试验结果

下面层试铺过程混合料拌和至第10车后，路面中心试验室对ATB-25混合料取样进行油石比、矿料级配、马歇尔试验、混合料水稳定性、高温稳定性试验，采用抽提法实测混合料油石比为3.64%，马歇尔试验结果表明该项目设计的生产配合比可用于指导工程施工，见表7、表8。

3.6 试验段实体抽检结果（芯样检测结果）

4 結论

该标段下面层沥青稳定碎石混合料（ATB-25）配合比采用马歇尔设计方法分三个阶段进行，所设计配合比能有效指导工程施工;试验段施工中紧抓关键技术，标准化作业，严格控制混合料拌和时间，科学配备现场施工机械设备，严格控制施工温度，精细化摊铺、碾压，有效地保证了下面层施工质量，对延长路面寿命周期具有重要的经济意义。

【参考文献】

[1]詹文兵.ATB-25沥青稳定碎石上基层配合比设计研究[J].广东建材.2013（06）：31-33.

[2]高占华，贺钊.沥青稳定碎石柔性基层（ATB-25）设计与施工几个问题的探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2015（1）：18-23.

[3]桂增俭.沥青稳定碎石ATB-25配合比设计及路用性能研究[J].公路交通科技（应用技术版），2016（1）：148-151.

[4]马金虎.ATB-25在霍永高速公路的应用技术研究[D].西安：长安大学，2016.

[5]杨彬，刘新海.ATB-25沥青稳定碎石基层在仁博高速公路中的应用[J].广东公路交通，2018，44（6）：6-10.

[6]黄良全.ATB-25沥青稳定碎石路面施工质量控制探析[J].江西建材，2017（17）：178-179.

[7]李兆.ATB-25沥青稳定碎石柔性基层施工要点[J].交通世界，2016（31）：48-51.

[8]十天高速公路路面工程精细化施工实施细则汇总篇 [DB/OL].http：//m.book118.com，2016.