1、高速公路基層現狀
目前我國公路通車總里程已突破200萬公里，其中瀝青路面道路占了大多數。由于經濟、技術等原因，以石灰穩定類和水泥穩定類為主的半剛性基層瀝青路面是目前已建瀝青路面的主要結構形式。半剛性基層由于其整體強度高、板體性好，使瀝青路面具有較高的承載能力，而且材料容易獲得，經濟性好，對提高我國公路交通的整體水平發揮了重要作用。
已建半剛性基層瀝青路面經過一段時間的使用后，會出現不同程度的損害，必須進行加鋪改造，以恢復路面的使用功能，尤其當路面出現早期損害后，加鋪改造往往提前。舊瀝青路面改造常用的加鋪方案是在其上鋪設半剛性基層，再鋪設瀝青面層。此種加鋪方案具有結構承載力強、結構層材料設計簡單等優點，但同時也存在工程量大、高程增加多，以及未能充分利用舊路面的面層材料等缺點，特別是不能避免反射裂縫及無法排水的缺陷，使加鋪后的路面重新面臨早期損害的可能。甚至，有專家認為在舊的瀝青路面上加鋪半剛性基層，由于舊路面的裂縫會反射上來，新瀝青層可能比原來損害得更快。
隨著對半剛性基層認識的不斷深入，我們認識到對半剛性基層進一步擴大應用的趨勢因其自身弱點而受到制約。首先，半剛性基層的收縮裂縫及引起的反射
裂縫難以避免;其次，由于半剛性基層的致密性，無法排除瀝青層和反射裂縫中滲入的水分，而水分的積存會造成基層表面的沖刷、唧漿及瀝青混合料的水損害。
在建項目日照疏港高速公路采用了12cm大粒徑瀝青混合料作為柔性基層，我們通過試驗段鋪設從排水系統的布設、混合料的組成設計、生產與施工的工藝等方面對大粒徑瀝青混合料的性能和工藝進行了摸索與研究，學習并總結經驗，為下一步施工打下良好基層。
2、排水系統的布設
柔性基層設在瀝青面層與基層之間，由于多孔隙瀝青碎石的回彈摸量值低于瀝青面層，設排水基層以后有可能使瀝青面層底面出現拉應力，為此，須對多孔隙瀝青碎石混合料的回彈摸量規定最低要求值。為匯集和排除瀝青排水層內的滲入水，在全路面設排水基層的路緣石處應設置缺口和急流槽，間隔距離應根據路面坡度確定，一般不超過20米，以保證滲入水順利排出路面。在排水基層與半剛性基層混鋪路段，還應在搭界處設置縱向盲溝和橫向導管。
3、大粒徑瀝青混合料的組成設計
3.1 設計步驟
3.1.1檢驗原材料的性質是否符合要求;
3.1.2按使用要求規定混合料的技術指標;
3.1.3擬訂三種符合技術要求的配比方案;
3.2 對原材料的要求。該瀝青混合料屬骨架嵌擠結構，為避免在壓實過程中集料間接觸點因應力集中而被壓碎導致空隙率下降，因而所選用集料應壓碎值不大于20%，針片狀含量不大于10%，含泥量不大于1%。為保證其水穩定性，集料與瀝青的粘附性應不低于4級。因此應該采用堿性集料和礦粉，嚴禁使用回收粉。由于該混合料中細集料含量少故而瀝青用量相對較少，為增加瀝青用量提高其使用性能，建議使用MAC-70#改性瀝青。
3.3混合料的技術指標
3.3.1、空隙率指標。按國內經驗計算，空隙率在13%~18%之間，既能保證滲入水分的順利排出，又能滿足回彈摸量的要求。由于試件含有較大空隙，密度測試允許采用體積計算法計算試件的毛體積密度。當采用此法時，空隙率宜控制在14%~18%。
3.3.2、析漏值。為防止瀝青含量過高發生流淌而影響空隙率和路用性能，混合料要求進行析漏試驗，并且要求析漏值小于0.2%。
3.3.3、瀝青膜厚度指標。為保證混合料有足夠的耐久性，必須控制瀝青膜厚度大于12μm，瀝青膜厚度采用混合料集料比表面積計算。比表面積(SA)采用下列公式計算:SA=0.41+0.0041P4.75+0.0082P2.36+0.0164P1.18+0.0287 P0.6+0.0614 P0.3+0.1229 P0.15+0.3277 P0.075 (m2/kg) 式中Pi-----各對應篩孔的通過百分率,%。
3.4 擬訂試配方案。根據各組成集料的篩分結果，初步設計粗、中、細三組不同的級配設計方案，再依據馬歇爾試驗結果確定一種較為科學合理的設計方案。三組不同的級配設計方案見表2：
表2： 混合料試配方案
|
方案 |
通過下列篩孔（mm）的質量百分率 |
|
37．5 |
31．5 |
26．5 |
19 |
16 |
13．2 |
9．5 |
4．75 |
2．36 |
1．18 |
0．6 |
0．3 |
0．15 |
0．075 |
|
粗 |
100 |
99．5 |
95．8 |
70．9 |
54．8 |
46．6 |
30．3 |
10．8 |
7．5 |
6．0 |
4．7 |
3．1 |
2．1 |
1．2 |
|
中 |
100 |
99．6 |
96．4 |
74．7 |
60．4 |
50．3 |
35．5 |
16．3 |
11．2 |
8．1 |
6．1 |
5．2 |
4．1 |
2．3 |
|
細 |
100 |
99．6 |
97．1 |
79．8 |
68．9 |
60．7 |
40．8 |
24．6 |
15．6 |
11．0 |
9．7 |
6．5 |
5．6 |
3．7 |
根據瀝青膜厚度(h)假定為13μm，計算每一組混合料的初試瀝青用量。初試瀝青用量采用下列公式計算：Pb=(h×SA×γb)/10式中Pb-----每一組混合料的初試瀝青用量。γb-----瀝青的相對密度(25 oC /25 oC)，無量綱。
通過計算，三組級配應分別采用2.2%、3.3%、4.5%的瀝青用量。按照上面三組試配方案做室內大型馬歇爾試驗(雙面各擊112次)，測試空隙率、析漏值試驗結果見下表3：
表3： 試配混合料性質測試結果
|
方案 |
空隙率（%） |
析漏值（%） |
|
粗 |
22．2 |
0．11 |
|
中 |
16．4 |
0．17 |
|
細 |
10．8 |
0．31 |
根據上述試驗結果，瀝青大碎石排水層選用中級配方案。
按照所選用的中級配方案以3.3%瀝青含量為中心，分別取2.9%、3.1%、3.3%、3.5%、3.7%五個瀝青含量做室內大型馬歇爾試驗，測其各項指標見下表4：
表4： 試配混合料性質測試結果
|
瀝青含量（%） |
空隙率（%） |
析漏值（%） |
|
2．9 |
21．2 |
0．12 |
|
3．1 |
18．6 |
0．15 |
|
3．3 |
17．2 |
0．17 |
|
3．5 |
14．8 |
0．19 |
|
3．7 |
13．2 |
0．21 |
根據上述結果，綜合考慮各項路用性能及拌和站對瀝青含量的控制能力為上下浮動0.2%，最終確定瀝青含量為3.4%。
4、生產與施工的工藝
因采用改性瀝青，拌和站混合料的裝車出廠溫度宜控制在170~185oC，廢棄溫度為190 oC。因此生產過程中瀝青加熱溫度為170~175 oC，集料加熱溫度為180~190 oC，混合料在運輸過程中應當覆蓋以保持溫度。由于排水層材料對細集料的用量的敏感性比較高，所以應對除塵裝置緊密監視，對4.75、0.3、0.075的篩孔應該嚴格控制,特別是對0.075的篩孔，其偏差不允許超過1%，如果發生超標現象，應及時糾正。
為保證正常壓實，混合料的攤鋪溫度應不低于160 oC，初壓溫度應不低于150 oC，終壓完畢表面溫度應不低于90 oC。為減少混合料離析，攤鋪機絞籠中混合料不得少于2/3，而且攤鋪應保持合理速度，不允許出現停機待料現象。根據經驗，攤鋪速度不宜大于2m/min。由于該料是一種完整的粗骨料骨架結構，施工時既要保證壓實度又要防止過輾而導致骨架棱角的破壞，減小空隙率，應采用合理的壓實機械組合和適當的壓實功。我們采用基本配置如下：
英格索蘭DD130雙鋼輪壓路機 兩臺
BMG雙鋼輪壓路機 一臺
26T膠輪壓路機 一臺
根據現有配置，具體壓實工藝如下：
初壓首先采用DD130前進靜壓，后退振動;然后采用DD130前進后退均為振壓兩遍，壓實速度宜為1.5~2km/h，為防止過振，采用高頻低幅3檔。相鄰輾壓帶輪跡重合為20cm左右。振動過后，采用膠輪壓路機在輾壓1~2遍，隨后即采用DD130或BMG趕光，速度宜控制在3~4km/h。
該基層施工完畢應在允許條件下緊跟上覆層施工，若兩層施工存在間隔時間，應避免車輛和人員通行，以保證該層不受泥土和雜質的污染，并能與上覆層緊密粘結。
5、結論
經過對試驗段的檢測，該基層的排水能力和結構承載力均符合設計要求。在以后的同類施工中應注意下列問題：
5.1排水設施應與排水基層的施工緊密配合，相互協調，保證滲入積水的順利排出。
5.2瀝青大碎石排水層的組成設計，應綜合考慮透水能力，承載能力，和耐久性的要求。
5.3在生產和施工中應特別注意溫度的控制、攤鋪速度和壓實功等方面與普通瀝青混凝土的不同之處，不斷積累和改進工藝，提高質量和效率。
[參考文獻]：
1、 公路瀝青路面設計規范(JTGD50-2006).北京：人民交通出版社，2006
2、 公路工程集料試驗規程(JTJ058-2000). 北京：人民交通出版社,2000
3、 高速公路瀝青路面材料與結構.辛德剛、王哲人、周曉龍 著，人民交通出版社，2001
4、山東省交通廳公路局，山東省交通科學研究所，東南大學.大粒徑瀝青混合料柔性基層在老路補強中的應用研究，2004
