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摘要： 随着沥青稳定碎石柔性基层在国外得到广泛的应用，近年来，我国也在一些地区开始引入使用，随着使用的推广，其一些缺陷也随之出现。由于沥青稳定碎石基层存在公称最大粒径大（尤其是ATB-30）、容易离析、厚度大、难以压实等问题,故采用传统沥青混合料的施工工艺难以保证施工质量。
关键词：大粒径沥青稳定碎石（ATB）柔性基层，质量控制
Abstract: with the asphalt stable macadam flexible grassroots are widely used in foreign countries, in recent years, our country also in some areas were first introduced to use, with the use of the promotion, some of its defect appears. Due to the existence of asphalt stabilized macadam nominal maximum diameter (especially ATB-30), easy to segregation, large thickness, difficult to compaction, it adopts the traditional construction technology of asphalt mixture is difficult to ensure construction quality.
Key words: large particle size asphalt stable macadam (ATB) flexible grassroots, quality control
中图分类号：TU521文献标识码：A 文章编号：
由于半刚性基层路面具有高强的承载能力、良好的整体稳定性和耐久性等优点，一直以来都是我国经常采用的道路结构形式。但是，随着这种路面结构在高等级公路中的应用以及对其认识的深入，它的一些缺陷也逐渐暴露出来，反射裂缝就是其中的主要问题之一。为解决这一问题，路面设计中引入沥青稳定碎石柔性基层（ATB），它不同于我国传统使用的半刚性基层，属于柔性基层的范畴，研究发现它具有以下优点：
1、作为一类柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力。
2、作为应力消散层,可明显提高路面抗反射裂缝的能力。
3、由于沥青碎石基层集料粒径的增大和粗集料的增多,粗集料易形成骨架结构,可以抵抗较大的塑性和剪切变形,具有良好的抗车辙能力。
4、沥青碎石基层可以与沥青砼面层粘结牢固,并且由于其模量接近,路面结构受力更均匀,耐久性得到提高。
作为柔性基层的沥青稳定碎石（ATB-30），我国目前已有相关规范，虽能克服水泥稳定碎石基层反射裂缝的问题，但其层厚大难以压实和粗粒径颗粒偏多容易离析的问题也较为明显，本文从施工的角度对其层厚和离析问题的质量控制进行详述。
1、层厚
沥青路面的厚度对沥青混合料级配最大粒径或者最大公称尺寸有着重要的影响。一般来说，在一定路面厚度下，混合料粒径偏大，则路面容易造成离析、压实困难、集料压碎等现象，从而导致路面整体强度的降低;如果粒径偏小，则混合料的内摩阻力减小，高温稳定性降低。对于沥青混合料的层厚，我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）规定：上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2，中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3；在Superpave98 年出版的施工指南中建议沥青路面结构层厚度宜大于或等于公称最大粒径的3 倍，对特粗粒式沥青混合料的要求厚度值还要大；澳大利亚规范中规定面层结构层厚度宜为公称最大粒径的2.5 倍；MCAT 认为从施工角度出发，最大集料粒径不宜超过松铺厚度的1 倍；而法国对沥青混合料基层的最小、最大厚度未作具体规定，只是根据面层厚度、面层回弹模量、基层回弹模量来决定；德国沥青路面技术规范规定沥青路面结构层的厚度为各混合料的公称最大粒径的3～5 倍，沥青稳定碎石基层的最小厚度为8cm。因此，作为基层的公称最大粒径为37.5mm 的沥青稳定碎石结构（ATB-30），若是按2 倍的最小粒径应该是不小于7.5cm 的厚度，若是按3 倍的最小粒径应该是不小于112.5cm 的厚度。结合我国沥青路面施工技术规范规定单层压实厚度不大于l0cm，同时，考虑目前国内的公路施工企业中用于路面施工的压实设备中钢轮压路机最大压实功率多数为13~15吨、胶轮压路机最大压实功率多数为26~30吨，勉强符合压实厚度为10cm以下单层沥青路面。因此，本文建议单层压实厚度为10cm。
2、离析
当摊铺后的沥青稳定碎石基层混合料在整个面层不具有一致级配，经常引起粗细集料的分离，即产生离析。由于沥青碎石（ATB-30）的最大粒径为37.5mm，出现系统离析在所難免。本文主要从配合比的设计、集料的管理、混合料的运输、摊铺工艺、碾压工艺等方面进行浅述。
2.1 配合比设计
在保证其弹性模量、确保其抗车辙性能的情况下，尽量减少19mm以上各个筛孔的颗粒含量，使大粒径的颗粒含量减少，对重点筛孔进行重点控制，主要为：0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5各级必须满足规范范围要求。
2.2 集料的管理
集料应堆放在坚硬、清洁的场地，场地要有良好的排水设施，细集料要进行覆盖。不同规格的集料应用隔墙分开，严禁不同类型的集料混放。集料的堆放最重要的是防止离析，如果集料的级配发生变化就会严重影响搅拌设备的稳定生产合成品料组成的稳定性。在料场场地容许的情况下，尽可能减少料堆的高度。如果粗集料在料堆底部发生了离析，应当用前端装载机将料重新拌和后，才能送到冷料斗中。分层堆积集料（尤其是粗集料）、加强料堆卸料和装料的管理，是减少随机离析的关键。
装载机驾驶员应从有太阳的倾斜面对上取料,并避免使用料堆底部的集料。粗集料应避免使用刚刚破碎的新鲜集料，新集料应放置一周以上才能使用，以防止沥青混合料的剥离发生。可以减少随机离析问题。
2.3 混合料的运输
在混合料的装料过程中，尽量缩短出料口至车厢的下料距离。并且装料车不能停在一个位置上受料，要每往车厢内装一盘料，车就移动一次位置。一车料最少应分三次装载，首先将料放于车厢的前部，然后移动运料车，将料放于车厢的后部，最后再装车厢的中部。
在运输过程中尽量避免急刹车，以减少混合料的离析。
2.4 摊铺工艺
在混合料摊铺时，尽量减少摊铺机收斗的次数。如要收斗，不能在受料斗极少料时收斗，应在料斗存有1/3料是开始收斗，并指挥新料车卸料覆盖离析料。
由于混合料摊铺厚度较大、骨料粒径较大，所以应将熨平板与分料螺旋之间的距离调大一些以使混合料有较高的下料速度和通过性。摊铺前调整好料位器的料位控制位置，螺旋分料器的高度要相应的增大。摊铺过程中布料器中混合料的位置以略高于螺旋器2/3为宜，同时确保螺旋布料器匀速转动，避免螺旋布料器时快时慢的转动。
2.5 碾压工艺
由于沥青碎石在摊铺完成后，主骨料基本分布在表面上，按先钢轮再胶轮的传统碾压方式进行碾压时，碾压完成后，表面出现大面积离析。建议先胶轮再钢轮的碾压方式进行碾压，先通过胶轮压路机进行碾压后，摊铺完成后的沥青碎石表面得到再次揉搓、混合，使从下面翻上的部分细集料和填料填充了表面主骨料之间的空隙，从而减少了表面的离析。
3、结语
随着人们对沥青稳定碎石柔性基层的深入研究和沥青稳定碎石柔性基层在高速公路的广泛应用，相信克服其缺点的经验将越来越丰富、方法将越来越多、方式将越来越完善，使其抗车辙和抑制反射裂缝的优点更加显著，让沥青稳定碎石柔性基层在高速公路的应用中充分发挥其更大的作用。
参考文献：
[1] 杨荣山，艾长发．柔性路面与半刚性路面的性能对比分析．四川成都：西南交通大学
[2] 交通部．JTJ F40-2004，公路沥青路面施工技术规范．北京：人民交通出版社，2004
[3] 李东玉．沥青稳定碎石 ATB-30 柔性基层配合比设计与施工．交通世界，2006（2）：86～88
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：大粒径沥青稳定碎石（ATB）柔性基层，质量控制
Abstract: with the asphalt stable macadam flexible grassroots are widely used in foreign countries, in recent years, our country also in some areas were first introduced to use, with the use of the promotion, some of its defect appears. Due to the existence of asphalt stabilized macadam nominal maximum diameter (especially ATB-30), easy to segregation, large thickness, difficult to compaction, it adopts the traditional construction technology of asphalt mixture is difficult to ensure construction quality.
Key words: large particle size asphalt stable macadam (ATB) flexible grassroots, quality control
中图分类号：TU521文献标识码：A 文章编号：
由于半刚性基层路面具有高强的承载能力、良好的整体稳定性和耐久性等优点，一直以来都是我国经常采用的道路结构形式。但是，随着这种路面结构在高等级公路中的应用以及对其认识的深入，它的一些缺陷也逐渐暴露出来，反射裂缝就是其中的主要问题之一。为解决这一问题，路面设计中引入沥青稳定碎石柔性基层（ATB），它不同于我国传统使用的半刚性基层，属于柔性基层的范畴，研究发现它具有以下优点：
1、作为一类柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力。
2、作为应力消散层,可明显提高路面抗反射裂缝的能力。
3、由于沥青碎石基层集料粒径的增大和粗集料的增多,粗集料易形成骨架结构,可以抵抗较大的塑性和剪切变形,具有良好的抗车辙能力。
4、沥青碎石基层可以与沥青砼面层粘结牢固,并且由于其模量接近,路面结构受力更均匀,耐久性得到提高。
作为柔性基层的沥青稳定碎石（ATB-30），我国目前已有相关规范，虽能克服水泥稳定碎石基层反射裂缝的问题，但其层厚大难以压实和粗粒径颗粒偏多容易离析的问题也较为明显，本文从施工的角度对其层厚和离析问题的质量控制进行详述。
1、层厚
沥青路面的厚度对沥青混合料级配最大粒径或者最大公称尺寸有着重要的影响。一般来说，在一定路面厚度下，混合料粒径偏大，则路面容易造成离析、压实困难、集料压碎等现象，从而导致路面整体强度的降低;如果粒径偏小，则混合料的内摩阻力减小，高温稳定性降低。对于沥青混合料的层厚，我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）规定：上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2，中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3；在Superpave98 年出版的施工指南中建议沥青路面结构层厚度宜大于或等于公称最大粒径的3 倍，对特粗粒式沥青混合料的要求厚度值还要大；澳大利亚规范中规定面层结构层厚度宜为公称最大粒径的2.5 倍；MCAT 认为从施工角度出发，最大集料粒径不宜超过松铺厚度的1 倍；而法国对沥青混合料基层的最小、最大厚度未作具体规定，只是根据面层厚度、面层回弹模量、基层回弹模量来决定；德国沥青路面技术规范规定沥青路面结构层的厚度为各混合料的公称最大粒径的3～5 倍，沥青稳定碎石基层的最小厚度为8cm。因此，作为基层的公称最大粒径为37.5mm 的沥青稳定碎石结构（ATB-30），若是按2 倍的最小粒径应该是不小于7.5cm 的厚度，若是按3 倍的最小粒径应该是不小于112.5cm 的厚度。结合我国沥青路面施工技术规范规定单层压实厚度不大于l0cm，同时，考虑目前国内的公路施工企业中用于路面施工的压实设备中钢轮压路机最大压实功率多数为13~15吨、胶轮压路机最大压实功率多数为26~30吨，勉强符合压实厚度为10cm以下单层沥青路面。因此，本文建议单层压实厚度为10cm。
2、离析
当摊铺后的沥青稳定碎石基层混合料在整个面层不具有一致级配，经常引起粗细集料的分离，即产生离析。由于沥青碎石（ATB-30）的最大粒径为37.5mm，出现系统离析在所難免。本文主要从配合比的设计、集料的管理、混合料的运输、摊铺工艺、碾压工艺等方面进行浅述。
2.1 配合比设计
在保证其弹性模量、确保其抗车辙性能的情况下，尽量减少19mm以上各个筛孔的颗粒含量，使大粒径的颗粒含量减少，对重点筛孔进行重点控制，主要为：0.075、4.75、9.5、13.2、26.5、31.5各级必须满足规范范围要求。
2.2 集料的管理
集料应堆放在坚硬、清洁的场地，场地要有良好的排水设施，细集料要进行覆盖。不同规格的集料应用隔墙分开，严禁不同类型的集料混放。集料的堆放最重要的是防止离析，如果集料的级配发生变化就会严重影响搅拌设备的稳定生产合成品料组成的稳定性。在料场场地容许的情况下，尽可能减少料堆的高度。如果粗集料在料堆底部发生了离析，应当用前端装载机将料重新拌和后，才能送到冷料斗中。分层堆积集料（尤其是粗集料）、加强料堆卸料和装料的管理，是减少随机离析的关键。
装载机驾驶员应从有太阳的倾斜面对上取料,并避免使用料堆底部的集料。粗集料应避免使用刚刚破碎的新鲜集料，新集料应放置一周以上才能使用，以防止沥青混合料的剥离发生。可以减少随机离析问题。
2.3 混合料的运输
在混合料的装料过程中，尽量缩短出料口至车厢的下料距离。并且装料车不能停在一个位置上受料，要每往车厢内装一盘料，车就移动一次位置。一车料最少应分三次装载，首先将料放于车厢的前部，然后移动运料车，将料放于车厢的后部，最后再装车厢的中部。
在运输过程中尽量避免急刹车，以减少混合料的离析。
2.4 摊铺工艺
在混合料摊铺时，尽量减少摊铺机收斗的次数。如要收斗，不能在受料斗极少料时收斗，应在料斗存有1/3料是开始收斗，并指挥新料车卸料覆盖离析料。
由于混合料摊铺厚度较大、骨料粒径较大，所以应将熨平板与分料螺旋之间的距离调大一些以使混合料有较高的下料速度和通过性。摊铺前调整好料位器的料位控制位置，螺旋分料器的高度要相应的增大。摊铺过程中布料器中混合料的位置以略高于螺旋器2/3为宜，同时确保螺旋布料器匀速转动，避免螺旋布料器时快时慢的转动。
2.5 碾压工艺
由于沥青碎石在摊铺完成后，主骨料基本分布在表面上，按先钢轮再胶轮的传统碾压方式进行碾压时，碾压完成后，表面出现大面积离析。建议先胶轮再钢轮的碾压方式进行碾压，先通过胶轮压路机进行碾压后，摊铺完成后的沥青碎石表面得到再次揉搓、混合，使从下面翻上的部分细集料和填料填充了表面主骨料之间的空隙，从而减少了表面的离析。
3、结语
随着人们对沥青稳定碎石柔性基层的深入研究和沥青稳定碎石柔性基层在高速公路的广泛应用，相信克服其缺点的经验将越来越丰富、方法将越来越多、方式将越来越完善，使其抗车辙和抑制反射裂缝的优点更加显著，让沥青稳定碎石柔性基层在高速公路的应用中充分发挥其更大的作用。
参考文献：
[1] 杨荣山，艾长发．柔性路面与半刚性路面的性能对比分析．四川成都：西南交通大学
[2] 交通部．JTJ F40-2004，公路沥青路面施工技术规范．北京：人民交通出版社，2004
[3] 李东玉．沥青稳定碎石 ATB-30 柔性基层配合比设计与施工．交通世界，2006（2）：86～88
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。