浅析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（图文）

浅析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（图文）
浅析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(图文)
论文导读：将空隙率较高的最大粒径公称为26.5cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑代替半刚性基层，解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。

采用集料嵌挤方法进行级配设计，使用高粘度沥青增加沥青膜厚度，以析漏指标确定沥青用量，通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。

试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性塞层用于旧路改造，能够满足道路结构强度及高温稳定性要求，起到路面结构排水的作用，有效地防止了反射裂缝的产生。

关键词：LSPM简介，性能特点，配合比，施工方案
近年来，随着高速公路沥青路面养护病害处理向着更深层次进行，在基层养护处理中，如何处理半刚性水稳基层一直是困扰养护工作者的一道难题，由于养护施工的局限性，恢复原水稳基层难以实施，且传统的半刚性基层易产生收缩裂缝，引起的反射裂缝难以避免，同时，其致密性导致无法排除沥青层渗入的水分，从而造成基层表面冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。

为了解决这一问题，养护中心根据自身路况特点，引进了大粒径透水性沥青混合料柔性基层工艺，以期解决沥青路面的反射裂缝与层间水引起的路面病害，同时达到快速、高效的养护目的。

通过2007年在合安高速与合徐南高速的实施，取得了预期的效果。

一、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（Large Stone Porous Asphalt Mixes，简称LSPM）是指混合料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率能够将路面层间水自由排出路面结构的沥青混合料基层。

大粒径透水沥青混合料表面大粒径透水性沥青混合料芯样
二、LSPM的性能优点
大粒径透水性沥青混合料具有以下优点：
1、级配良好的LSPM可以抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高了沥青路面的高温稳定性。

2、LSPM有着良好的渗透功能，配以钻孔排水工艺并行实施，可以有效的排除路面层间水。

3、由于LSPM有着较大的粒径和的空隙，可有效的减少反射裂缝。

4、大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，可以减少比表面积，节约了沥青总用量，从而降低工程造价。

5、与通常的半刚性基层相比，提高了工程施工速度，减少了设备投入。

6、在养护施工中，可以大大缩短封闭交通的时间，社会经济效益显著。

三、LSPM-30在养护施工中的具体应用（以合徐南为例）
1、实施路段概况及方案
合徐南高速公路上行（合肥-徐州方向）10k-12k，双向四车道，原路面结构层形式为：4cmAC-16+5cmAC-20+6cmAC-25+35cm 水稳（17cm+18cm）+20cm灰土。

路段内病害主要体现为纵向裂缝、横向裂缝，裂缝连续且长度较长，裂缝处有唧浆现象。

养护上经分析研究，处理方案为铣刨三层沥青面层及上水稳基层（17cm），用大粒径混合料换填水稳基层，而后恢复沥青面层结构，养护处理结构形式为：4cmAC-13+5cmAC-20+6cmAC-20+17cm大粒径透水柔性基层+1cm碎石封层+17cm水稳基层+20cm灰土。

具体路面结构形式如下图：
2、原材料
沥青：结合养护工程的现状，沥青采用沥青面层所用的SBS改性沥青；
粗集料：石灰岩20-30mm、10-20mm、5-10mm；
细集料：石灰岩3-5mm、0-3mm；
填充料：生石灰粉。

3、目标配合比设计
由于大粒径混合料没有固定级配范围，级配是根据原材料的性质
而定，基本属于单一大粒径集料的骨架嵌挤，设计过程中借鉴了美国NCHRP Report386与贝雷法的经验与理论，设计目标配合比具体如下：
孔径
37.5
26.5
19
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
通过率
配合比
20-30mm
23
100
48.2
0.3
0.3
0.3
0.2
0.26
0.2
0.2
0.2
0.1
10-20mm 46 100
100
87
14.9
2.1
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
0.3
5-10mm 12 100
100
100
100
97.4
1.8
1.1
1
1
1
1
0.6
3-5mm 7 100
100
100
100
80.4
3.7
2.4
1.9
1.6
1.4
1.1
0-3mm 11 100
100
100
100
100
100
88.9 59.2 33.8
19
11.2
5.5
生石灰粉 1 100
100
100
100
100
100 100 100 97.2 92.2 83.8
合成级配100 88.08 71.09 37.91 31.72 18.10 11.43 8.05 5.22 3.54 2.62 1.75
级配范围100
70-95 40-76 28-58 19-39 6-29
6-18
3-15
2-10
1-6
1-4
4、目标配比各项指标设计结果
配合比设计采用了大马歇尔法进行混合料成型，最大理论密度依据混合料的有效相对密度采用计算法测算，最佳沥青含量综合空隙率、沥青膜厚度、析漏与飞散等指标确定。

各项指标如下：
最佳沥青含量（%）
3.1
密度（g/m3）
2.164
空隙率（%）
16.1
析漏（%）
0.1
飞散（%）
17.9
沥青膜厚度（m）
15.8
5、生产配合比及验证
根据现场原材料按目标配比比例设定冷料仓进料速度和比例，经过二次筛分以后取热料仓进行筛分，细集料均采用水筛法。

根据筛分结果设计出与目标配比相吻合的级配曲线进行试拌，以验证拌合站的稳定性，采用三个沥青含量，即目标配比确定最佳沥青含量3.1%与3.1%0.3，分别对三个试样进行抽提筛分与大马歇尔试验，以验证混合料的级配与体积指标，根据试验段结果确定采用生产配合比与最佳沥青用量。

生产配比设计结果如下：
孔径
37.5
26.5
13.2 9.5。