新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備在金永高速公路中的應(yīng)用

李忠年

甘肅省金昌公路總段，甘肅 金昌 737100

該項(xiàng)目路線全長(zhǎng)42.1396km，全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h。主線路面結(jié)構(gòu)層為18cm厚水泥穩(wěn)定砂礫底基層+32cm厚水泥穩(wěn)定砂礫基層（摻30%碎石）+煤油稀釋瀝青透層+改性瀝青碎石封層+7cm厚ATB-25改性瀝青穩(wěn)定碎石下面層+SBR改性瀝青粘層+5cm厚AC-16C改性瀝青混凝土上面層。路面工程施工技術(shù)及工藝標(biāo)準(zhǔn)非常高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了甘肅省內(nèi)的同類工程，因此有必要在該項(xiàng)目中采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。

1 新技術(shù)：現(xiàn)場(chǎng)加工SBS改性瀝青

SBS改性瀝青在高等級(jí)公路的應(yīng)用，可以顯著提高路面的使用性能，延長(zhǎng)路面的使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，具有良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。SBS改性瀝青混合料路面施工是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、涉及范圍比較廣的一個(gè)系統(tǒng)工程。為此該項(xiàng)目在路面施工時(shí)與交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院合作，由交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院提供技術(shù)支持，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了改性瀝青加工。在施工過程中，從原材料進(jìn)場(chǎng)開始，對(duì)瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、壓實(shí)等各工序工藝上進(jìn)行層層把關(guān)，并在瀝青路面施工前開展了試驗(yàn)段的鋪筑，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，瀝青現(xiàn)場(chǎng)改性質(zhì)量以及路面質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的效果。

2 新工藝

2.1 改性瀝青碎石封層

以往采用的半剛性基層不論在施工過程中，還是在通車使用過程中，溫縮、干縮、疲勞等原因引起半剛性基層的開裂是不可避免的。瀝青面層的低溫開裂、疲勞開裂、基層裂縫引起的反射開裂以及瀝青面層本身的空隙率，都是導(dǎo)致瀝青路面水損壞的重要因素。為防止雨水滲入到面層與基層的交界面上產(chǎn)生沖刷與唧漿損壞，保護(hù)基層，同時(shí)延緩或減少基層開裂引起的瀝青面層反射裂縫，為此，金永高速公路在基層表面設(shè)置了下封層(或稱應(yīng)力吸收層)，采用同步碎石封層技術(shù)，在長(zhǎng)安大學(xué)徐培華教授的指導(dǎo)下，首次在路面施工中開展SBS改性瀝青防水層的施工應(yīng)用研究。

在具體施工中，透層油的灑布用量約為2.0kg/m2左右的SBS改性瀝青，然后再在上面均勻撒布一層單一粒徑的碎石，碎石粒徑的大小應(yīng)與防水層上鋪筑的瀝青混凝土粒徑相匹配，其撒布面積為滿鋪的60%～70% ，然后用膠胎壓路機(jī)穩(wěn)壓1～2遍成型。撒布單一粒徑碎石的目的是保護(hù)防水層在施工過程中不被運(yùn)料車等施工車輛輪胎和瀝青混合料攤鋪機(jī)履帶所破壞，防止改性瀝青被高溫氣候和熱瀝青混合料熔化后粘輪而影響施工。

同步碎石封層技術(shù)施工簡(jiǎn)單、迅速，提高工作效率；可以節(jié)省材料、設(shè)備成本，降低工程造價(jià)，性價(jià)比高；由于同步碎石封層設(shè)備的高精確度，也使得勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。因此，采用同步碎石封層設(shè)備和SBS改性瀝青防水層，能大大提高對(duì)瀝青路面下封層的施工質(zhì)量和防水密水、抗裂性能。通過該項(xiàng)目碎石封層的施工，既提高了施工技術(shù)，又鍛煉了職工隊(duì)伍，施工質(zhì)量多次得到了專家的認(rèn)可和好評(píng)。

2.2 下面層ATB-25結(jié)構(gòu)施工

改性瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25路面結(jié)構(gòu)在我省重載交通上的應(yīng)用尚屬起步階段。改性瀝青穩(wěn)定碎石屬于粘彈性材料，韌性強(qiáng)，有一定的自愈能力，對(duì)反射裂縫有較好的抑制作用和一定的抗車轍能力，另外，它具有較高的抗剪強(qiáng)度和耐疲勞性能，同時(shí)不易產(chǎn)生收縮開裂和水損害，又可作為承重層，使整個(gè)路面受力，變形更為協(xié)調(diào)。為此，金永高速公路建設(shè)項(xiàng)目下面層設(shè)計(jì)采用瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25路面結(jié)構(gòu)、以期為今后改性瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25在我省高速公路的推廣應(yīng)用提供借鑒。

3 新設(shè)備：振動(dòng)壓實(shí)成型儀和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型儀的使用

為了更好的保證工程質(zhì)量，加大試驗(yàn)檢測(cè)力度，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，該項(xiàng)目要求中心試驗(yàn)室和兩個(gè)路面施工單位工地試驗(yàn)室購置了先進(jìn)的試驗(yàn)儀器設(shè)備振動(dòng)壓實(shí)成型儀和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型儀，并在項(xiàng)目中使用。

在以往的路面基層施工中，基層標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)都是沿用規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)和靜壓法試驗(yàn)來作為控制基層施工質(zhì)量的依據(jù)，雖然也能夠有效的控制基層的質(zhì)量，但是，隨著大噸位振動(dòng)壓路機(jī)的推廣使用和試驗(yàn)方法的不斷研究和完善，新材料新理念的使用，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果來控制基層質(zhì)量暴露出了很多問題；比如，同條件下標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)確定的最大干密度和最佳含水率比振動(dòng)壓實(shí)法確定的最大干密度小而含水率大，水泥劑量也相應(yīng)的較高，反應(yīng)在質(zhì)量方面主要表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度超密、水泥劑量偏大、干縮和溫縮裂縫較多；而使用振動(dòng)壓實(shí)法后，很好的解決了以上問題。振動(dòng)壓實(shí)成型儀的工作原理是模擬現(xiàn)場(chǎng)大噸位振動(dòng)壓路機(jī)的作業(yè)原理，采用振動(dòng)壓實(shí)法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的。而且，應(yīng)用振動(dòng)壓實(shí)成型法確定的最大干密度較大，含水率相對(duì)較小，水泥劑量比標(biāo)準(zhǔn)方法確定的低。這樣既很好的控制了質(zhì)量還節(jié)約了成本。振動(dòng)壓實(shí)儀的投入使用，不但給了我們一個(gè)全新的施工理念，更把我們的基層質(zhì)量控制提升到了一個(gè)新的高度。

在瀝青面層施工過程中對(duì)于瀝青混合料試驗(yàn)，試驗(yàn)室使用了旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀。旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀與傳統(tǒng)的馬歇爾擊實(shí)儀相比，有很多優(yōu)點(diǎn)，能很好的模擬現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)情況、在成型試件時(shí)壓力持續(xù)、均衡，制備的試件能更加精確地反映混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，而且，采用大馬歇爾試件，試件高度控制準(zhǔn)確，混合料的級(jí)配和油石比的變化反映比較靈敏。旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀的使用，使施工單位能準(zhǔn)確及時(shí)的掌握瀝青混合料的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，以此對(duì)混合料進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，使混合料的孔隙率、相對(duì)密度、礦料間隙率、瀝青飽和度及穩(wěn)定度和流值等重要指標(biāo)得到有效控制，適應(yīng)新形勢(shì)下公路重載交通的現(xiàn)狀，更好的預(yù)防了路面早期破壞，提高了工程質(zhì)量。

[1]交通部公路科學(xué)研究所.JTG F40-2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]交通部公路科學(xué)研究所.JTJ052-2000 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]金永高速公路路面工程施工作業(yè)指導(dǎo)書.金永高速公路建設(shè)項(xiàng)目辦.長(zhǎng)安大學(xué)，2010.