談國道大縱坡路段抗車轍瀝青路面施工技術

曹 曉 亮

(山西省平定公路管理段，山西 陽泉 045000)

0 引言

近年來，國內公路交通發展迅速，經濟發展更加依賴于公路運輸行業，交通通行量顯著增長，客觀情況要求國道路面具備更高的質量安全與使用性能。瀝青混凝土路面是目前國道新建與改建項目中的主要路面形式，在綜合運行性能、行車穩定性方面都具備較好的表現，但由于自身特征以及外部環境與荷載的影響，極易出現車轍、泛油、裂縫等病害現象。尤其是在國道的大縱坡路段，受到重載交通以及剎車制動推移力的作用，路段的車轍現象十分明顯，對行車安全以及道路壽命造成不利影響。因此，通過改進材料及施工技術，提高大縱坡國道路段的抗車轍能力，成為當前研究的主題。

1 長大縱坡瀝青路面車轍原因分析

在國道瀝青路面的使用過程中，受到重載交通以及惡劣自然環境的影響，極易出現車轍、裂縫等路面病害，但是車轍問題無疑是其中最為常見的類型。造成路面車轍的因素有很多，主要有交通荷載、溫度等。車轍是路面在重載車輛的反復作用下，產生的不可恢復的豎向變形。從材料角度來講，瀝青混合料在上部荷載的擠壓作用下，當剪應力大于抗剪強度時，發生流動和重新排列，形成表面車轍。車轍問題對路面的行車安全性及舒適性都有不利影響，更對道路整體結構的穩定性和使用壽命產生影響。同時出現車轍后，養護部門需要及時對路面結構進行養護，也面臨著較大的人力物力消耗。因此，有必要在國道大縱坡段的施工與運營過程中，采取必要的抗車轍措施，減少或延緩大范圍車轍的出現。通常而言，造成大縱坡路段出現車轍的原因主要有以下三個：

1)縱坡坡度的影響。車輛的行駛速度與路面的坡度和坡長密切相關，在坡度陡、坡段長的大縱坡路段，車輛的行駛速度會發生顯著下降。而根據相關研究表明[1]，一次20 km/h 行駛速度產生的變形可以與五次100 km/h產生的變形相當，表明行駛速度越低對于瀝青路面的永久變形影響越大。

2)重載交通的影響。近年來，國內經濟與物流業的發展迅速，貨運行業的發展使得國道通行的拖掛車、大貨車等重載交通量迅速增長，其軸載通常在200 kN以上，遠超路面設計荷載等級，因此本身就存在較大的結構破壞隱患。加之國內貨車超載現象頻繁，更易導致路面在未到達設計年限就早早出現嚴重破壞。

3)高溫的影響。瀝青混合料的高溫穩定性來源于集料形成的嵌擠結構和膠結料的粘性，當外部溫度升高時，瀝青膠結料由固態轉變為半固態，瀝青逐漸軟化、塑性增大，抗剪能力迅速衰減，難以抵抗來自于車輛的水平及豎向力作用。尤其當瀝青混合料采用懸浮密實結構時，大量懸浮在瀝青中的細集料難以形成嵌擠骨架結構，不能有效抵抗車輛荷載作用。

2 工程概況

本項目段位于某國道大縱坡路段，地處山區，地質與地形條件較為復雜，車輛結構以貨運重載車輛為主，通行量較大。路面基層采用38 cm水泥穩定碎石，面層采用抗車轍瀝青面層，厚度8 cm。本次項目的大縱坡主要位于第一、二、四標段，縱坡坡率平均值4.9%，最大縱坡8%。由于該路段重載超載車輛較多，將對瀝青路面結構造成較大不利影響，因此設計與施工環節需要注意增強路面的抗車轍能力。

3 抗車轍瀝青混合料的選擇

3.1 抗車轍瀝青混凝土的選擇

本次項目采用了PR改性劑，由于PR改性的瀝青混凝土穩定度能夠達到6 000次/mm，相比普通SBS改性瀝青的抵抗破壞能力更強。因此，項目中選擇利用粒徑4 mm的PR改性劑摻入瀝青混合料中，以提升面層的抗車轍能力，上面層瀝青混合料的PR摻量為0.35%，下面層瀝青混合料的PR摻量為0.3%?；炷涟韬蠒r，將一定劑量的PR改性劑加入攪拌機同步拌合即可。

3.2 抗車轍瀝青混凝土配合比設計

1)材料參數。本項目瀝青選擇中海90號石油瀝青，礦粉選擇磨細石灰粉。集料的技術性能如表1所示。

表1 本項目所用集料的技術性能

2)配合比設計。本項目路面結構上面層采用3 cm AC-13PR改性細粒式瀝青混凝土，下面層采用5 cm AC-20PR改性中粒式瀝青混凝土，配合比如表2所示。

表2 級配范圍

4 抗車轍瀝青路面的施工技術

4.1 基層清理

在進行路面鋪筑前，必須確?；鶎颖砻娴母稍?、清潔，保證碎石封層能夠與水穩碎石基層的粘結良好。在清理基層時，應先對基層頂面的雜物進行刮除，通過平地機的處理使集料頂部裸露在外，以便封層能與之粘結。采用高壓水槍或清洗車對表層浮土進行吹洗后，需要對基層進行晾曬干燥處理，以滿足面層鋪筑的要求。

4.2 施工流程

1)噴頭預熱。起止位置的邊線應垂直布置，以避免混合料撒布時出現過多重疊，且長度應超過2 m。

2)在同步碎石封層車內同時裝入碎石和抗車轍瀝青，并確保及時就位。對噴嘴進行調整，保證瀝青噴灑工作的有序開展。在進行混合料撒布作業時，應使撒布車以勻速行駛，對于局部無法通過撒布車完成的位置，應通過人工方式進行處理。撒布車應當按照均勻的速度向前行駛。對于無法噴灑到瀝青的位置，可以采取人工進行補灑施工?？管囖H瀝青的施工溫度應保持在185 ℃～190 ℃。

3)在撒布過程中，撒布瀝青的量以2.2 kg/m2～2.6 kg/m2為宜，撒布碎石的量以10.0 kg/m2～10.5 kg/m2為宜，當碎石出現撒落或重疊現象時，可以通過人工予以清掃。

4)在施工過程中，尤其應注意在撒布車啟動處以及縱橫交界處，需保證撒布的均勻，不得出現重疊與漏撒問題。若撒布過程中碎石出現重疊，可以通過人工方式將多余碎石清除。

5)在瀝青與碎石撒布完成后，應當及時進行碾壓施工，碾壓機械采用26 t膠輪壓路機，前后兩臺輪跡重疊碾壓3遍，碾壓速度以2 km/h～2.5 km/h為宜，整個碾壓過程應保證高頻率、低速勻速，禁止突然調頭、剎車等，影響路面施工效果。碾壓方向是從邊緣向路中、由低處向高處。

6)瀝青混凝土在完成碾壓后，應及時進行交通封閉，一般為3 h，在此過程中必須禁止荷載對混合料結構的破壞。同時在路面交通解封后的一段時間內，仍應限制車輛速度在25 km/h以內，此舉目的在于防止車輛急剎車、急轉向對抗車轍路面層造成剪切破壞。

4.3 瀝青混合料的攤鋪要點

攤鋪過程對于瀝青混凝土路面的質量具有關鍵性影響，因此需要著重強調在攤鋪階段的施工技術要點：

1)基層的整潔對于攤鋪后上下結構層間的粘結性有至關重要的影響，攤鋪前必須對下基層進行清理。

2)應在攤鋪機料斗上均勻噴灑粘液，避免瀝青混合料粘結在料斗上。

3)為了保證攤鋪機的溫度滿足施工要求，攤鋪機的預熱時間應保持在30 min左右。

4)為了保證松鋪厚度與熨平板高度一致，必須及時調整熨平板高度，并將其松鋪系數調至1.1，速度調至3 m/min。當在主線內攤鋪時，可采取兩臺攤鋪機同時作業，前后兩臺攤鋪機均應配備自動找平系統，確保瀝青混凝土的攤鋪厚度滿足設計要求。

5)攤鋪過程中需要隨時檢查鋪筑厚度、橫坡等參數，注意根據道路寬度、施工條件等適時調整攤鋪寬度。

5 結語

大縱坡路段的車轍病害已經成為影響國道通行安全及舒適性的重要制約因素。文章針對國道大縱坡段的車轍問題，結合工程實際，對大縱坡路段抗車轍路面的設計與施工技術進行分析，希望相關結論能夠為同類項目提供參考。