半柔性灌注型抗車轍瀝青路面施工工藝研究

張其功

（東營市公路事業發展中心，山東 東營 257091）

半柔性灌注型抗車轍瀝青路面是在25%以上孔隙率的柔性瀝青復合料孔隙中灌注擁有較強剛性的復合漿體，借以形成一種剛柔相濟，強度、穩定性、美觀舒適性高度統一的復合新型路面結構形式。該新型路面具有耐酸、耐油、耐水、耐熱等性能，更具有抗伸縮、抗推移、抗車轍、抗水損害等一系列的優良功效。

國外對該復合新型路面已進行了大量的科研和應用。隨著我國公路建設和經濟社會發展，大流量和多重載有增無減，公路車轍損傷治理需求日益突出，國內對半柔性灌注型抗車轍路面技術的選用逐漸多起來，但其成套施工工藝研究與國外相比尚處于初級階段。文章基于工程案例，對半柔性灌注型抗車轍瀝青路面施工工藝開展專題梳理研究，無論是加強該新型路面建設的技術積累，還是為該技術工程應用提供案例和技術參考，均具有實用意義。

1 案例工程及原材料配備

1.1 工程簡介

S309田高線廣北農場至濱州界段改建工程，項目全長約30.2km，一級公路技術標準。全程為雙向4車道，路寬22m，路基寬25.5m，設計速度為80km/h。為加強交叉路口的抗車轍功效，工程在關鍵交叉口采用了半柔性灌注型抗車轍瀝青路面技術。具體應用路段及路面抗車轍結構設計如圖1所示，路面抗車轍設計功效對比情況具體如表1所示。

1.2 原材料基本質量參數

（1）基礎原材料。①粗骨料：選玄武巖，骨料應粗糙、潔凈、干燥，符合《公路工程集料試驗規程》（JTG E42—2005）公路工程骨料質量參數要求粗骨料玄武巖質量參數具體如表2所示。②細骨料：選用石灰巖或玄武巖，3mm以下宜選擇石灰巖，參照《公路工程集料試驗規程》（JTG E42—2005）實測質量參數，如表3所示。③礦粉：石灰石礦粉，必須純凈又干燥，自攪拌器收集來的粉塵不能用。瀝青復合料用礦粉質量參數具體如表4所示。④瀝青：選擇改性SBS瀝青，其技術參數如表5所示。⑤瀝青乳化黏層：設瀝青乳化黏層在下承基跟路面之間，借以起到防水及黏結作用。⑥復合漿液材料：漿液材料由抗收縮劑、強度提升劑、有機膠結料及無機膠結料等構成，質量參數要求如表6所示。

表1 本工程路面抗車轍設計功效對比情況

（2）配合比。鋪筑粗骨料基體所用瀝青復合料，由石灰巖細骨料、玄武巖粗骨料、改性SBS瀝青以及礦粉組成，基體瀝青復合料級配范圍如表7所示。

為保證基體瀝青復合料的路用功效，加入占瀝青復合料質量0.3%的木質素纖維、占瀝青質量8%的復合增效劑。基體瀝青復合料質量參數要求如表8所示。灌注型瀝青復合料技術指標要求如表9所示。

2 半柔性灌注型抗車轍瀝青路面施工工藝

2.1 粗骨料基體瀝青復合料的鋪筑

圖1 實施半柔性灌注型抗車轍瀝青路面設計的結構及交叉口示意圖

（1）瀝青復合料攪拌。在0.2%控制石油比。在攪拌廠借助機械拌制基體復合料，經抽檢合格后方允許礦料入場，堆放地坪須硬化和排水系統良好，應分倉堆放。有密封除塵功效、自動測溫和打印的間隙式攪拌機攪拌。各種礦料及瀝青的攪拌溫度、用量應逐盤打印，供測溫和計量核校。每天檢驗瀝青含量和礦料配比誤差并提供書面報告。以礦料顆粒全部獲得瀝青膠結料裹覆以及復合料攪拌均勻作為復合料攪拌時間的控制依據，先給予5～10s干拌，加入瀝青后再進行35～40s濕拌。基體瀝青復合料攪拌溫度如表10所示。

表2 粗骨料玄武巖質量參數

表3 細骨料質量參數

表4 瀝青復合料用礦粉質量參數

表5 改性SBS瀝青質量參數

表6 漿液材料質量參數

表7 基體瀝青復合料級配范圍

表8 粗骨料基體瀝青復合料設計質量參數

表9 灌注型復合瀝青復合料技術指標要求

表10 基體瀝青復合料攪拌溫度

（2）粗骨料基體瀝青復合料運輸。自卸大噸位車運輸，車廂側底板和面板適當以隔離劑涂薄層，以防止瀝青黏結車廂板。植物油混合液充當隔離劑較好，水亦或柴油不可選用。在低溫時節或環境應注意增加保溫措施，比如圍苫布、蓋棉被等。鋪路開始時，現場應不少于5輛車進行卸車，以確保鋪路不中途中斷。為確保鋪裝路面的平整度，嚴禁運輸車輛的卸貨壓路面和撞到鋪攤機。

（3）粗骨料基體瀝青復合料的鋪攤。必須機械鋪攤且在鋪攤操作前，必須清潔和保持工作面潔凈檢查、確認下部軸承層的質量。如倘質量不達標，則不允許繼續鋪攤操作。調整鋪攤機到最優性能狀態，以使鋪攤面勻平一致，不發生偏析。鋪攤機自動調節水平度和厚度。要有振動夯振動或熨平板，選擇自動移動平準設備。調整鋪攤速度，使鋪攤跟進料以及壓實一氣呵成，確保不會在中間意外停止鋪攤。同時，在卡車卸到攤鋪機上時測量復合材料的溫度。復合攤鋪的操作溫度具體如表10所示。在攤鋪過程中，應隨時檢查橫坡、路拱以及攤鋪層的厚度。如果發現不符合要求，宜即刻開展調整。同時攤鋪過程中，還應保持物料車的覆蓋，以減少物料的溫度損失。

（4）瀝青復合料鋪攤接縫處置。對于水平施工縫，應選擇平縫接，并在復合材料冷卻和硬化之前切割。用切縫機鋸齊原始路面，形成垂直接縫表面并涂上熱瀝青，然后用滾子水平滾動。滾動時，滾子應位于壓實的表面層上，向新鋪層錯過15cm，然后每碾1次移至新層15～20cm，直到全部位于新層上。在施工縫及結構物兩端連接處必須仔細操作保持緊密、平順。粗骨料基體瀝青復合料碾壓粗骨料基體瀝青復合料的碾壓一般以低噸位雙鋼輪壓路機為宜，碾次數可比一般瀝青混凝土少一遍；鋪攤機鋪攤后，使用12t鋼輪壓路機選擇靜壓法碾壓2～3遍，要求壓實度管控在95%～100%，保證基體瀝青復合料施工后平整度。

基體瀝青復合料碾壓溫度如表11所示，當溫度降到80℃左右時要進行整平碾壓，以消除輪跡。瀝青路面成型后，非施工車輛不得上路行駛，在交通完全封閉的情況下冷卻至常溫，并防止砂石、臟物等附在路面上堵塞空隙，從而影響漿液材料的灌入效果。在壓實過程中，測量壓實度，避免過壓。為避免在軋制過程中由于復合材料的推動而造成堆壓擁包，應驅動輪朝向攤鋪機；滾動方向和路線不可陡然改變；必須降低滾筒的速度操作必要的啟停。對于無法用滾筒壓實的邊緣、死角、接縫等，應在溫度適宜時選擇手持式振動夯或小型振動滾筒壓實。在滾筒壓實過程中，確保輥子濕潤防黏。可以選擇間歇噴水，但應防止水量太大，以防止復合材料表面冷卻。另外，在形成基礎瀝青路面之后，禁止非建筑車輛上路碾壓，完全關閉交通直至冷卻至常溫，還要防止沙土等雜物附著。為了防止灌注料入滲下方基層，鋪設前應仔細檢查基層的密度，如果需要，可以添加隔離層。

表11 基體瀝青復合料碾壓溫度

2.2 漿體灌注施工

（1）冷卻復合料。瀝青復合料自然降溫現場圖如圖2所示，在冷卻前，碾壓后的路面不得停放任何機械，還要防止油料、雜物、礦料等落在路面上。鋪設的基體瀝青復合料需冷卻至50℃以下方可進行灌注施工。當環境溫度較高、交通壓力大、復合料降溫時間較長，可適當選擇帶細孔噴頭的噴灑設備灑水降溫，可進行間歇性噴灑，每次噴灑少量，待水蒸發完成之后再進行噴灑，嚴格管控水的噴灑量。瀝青復合料適量灑水降溫現場圖如圖3所示。

（2）灌漿封邊。灌漿前，選擇封邊條和相應的封堵材料將粗骨料基體瀝青復合料四周進行圍擋封堵，防止漿體流出造成灌注不飽滿，污染旁邊路面或路緣石。

（3）漿體的制備。綜合漿液材料的功效特點及工程施工的方便性，漿體的制備一般是現場進行，漿液材料和水通過專用的制漿設備現場進行漿體制備，現場輔助材料吊車、運輸車及水車等，保證施工的連續性和高效性。漿液材料選擇復合路面專用漿液材料，具有滲透性好、早期強度提升快、無收縮、色澤均一等功效優點。專用攪拌設備選擇復合路面專用攪拌機，攪拌流程一般為先將水加入攪拌器內，再加入漿液材料，攪拌2～3min即可。

圖2 瀝青復合料自然降溫現場圖

圖3 瀝青復合料適量灑水降溫現場圖

（4）漿料的灌注。灌注漿料現場圖如圖4所示。攪拌機中的漿體放入儲備桶中以后，在30min以內盡快進行灌注，避免隨著時間增長，漿體變稠，流動度變小，影響漿體的滲透效果。當路面有縱坡時，從低處往高處進行灌漿，保證漿體灌注的飽滿度。灌注時，漿體泵送管頭盡量放低進行自行流淌灌注，避免過高噴灑，造成漿體飛濺，影響灌注效果。漿體灌注時，漿液漫出瀝青復合料表面，灌滿之后停留3～5min，保證漿體不往下滲，全部灌滿為止，以灌滿之后的表面不出氣泡為判斷標準。

圖4 灌注漿料現場圖

（5）表面處理。如圖5所示，漿體灌滿粗骨料基體瀝青復合料后，選擇毛刷或相應的小型抹面設備進行表面處理，將瀝青復合料表面多余的漿體刮除干凈，使路面產生露石結構，保證路面安全抗滑和美觀。表面漿體處理時，盡量順著施工方向進行刮漿，盡量在漿體流動性較好的時候進行抹面刮漿，且盡量在1～2次內刮除干凈，盡量不要來回刮漿，保證路面的美觀和色澤均勻性。抹面完成后，清除封邊材料、邊上多余浮漿等，保證路面清潔。

圖5 表面處理現場圖

（6）路面養生。如圖6所示，漿液材料需要一定的時間養生才能產生強度，通常灌漿工藝完成以后1～3h才可開放交通，具體時間根據現場情況判定。養生期間嚴格封閉交通，禁止人員車輛通行，并注意防止雨水沖刷。

圖6 成品路面現場圖

3 施工質量監測指標及評定標準

3.1 粗骨料基體復合料管控標準

在鋪筑瀝青層前，做好基礎承層清掃與查驗，查驗下承層的平面線型、寬度、平整度、高程等質量，對局部下承層諸如如松散、開裂等質量問題，宜依照規定給予修復。首先，管控基體瀝青復合料質量，當復合料規格，尤其是石油比未達到設計標準時，及時以廢料做處理。其次，碾壓和鋪攤均須嚴格遵守工藝標準，科學應用收光處理工藝，使基體瀝青復合料路面平整度滿足《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2004）要求。基體瀝青復合料施工工藝質量驗收標準具體如表12所示。

表12 粗骨料基體瀝青復合料施工質量標準

3.2 漿液材料主要管控標準

漿液材料是灌漿工藝關鍵的管控因素之一，具體管控標準如表13所示。

表13 漿液材料主要管控標準

3.3 瀝青復合料主要管控標準

可在交工28d以后開展測量，主要指標包括空隙率、流值、穩定度的馬歇爾實驗、結構深度、路面平整度、路面滲水系數等。其管控標準具體如表14所示。

4 結束語

文章以高等級公路實施灌注型抗車轍瀝青路面工程改造為案例，系統梳理并總結了半柔性灌注型抗車轍瀝青路面的主要施工工藝要點，內容涉及原材料基本質量參數的把握，粗骨料基體瀝青復合料的鋪筑工藝，漿體灌注工藝，以及相對細化、量化的施工質量監測指標和評定標準。因為該案例工程等級較高，工程技術要求和管理嚴格，工程交付使用后技術和質量保持性良好，尤其實施了灌注型抗車轍路面工藝，路面耐用性和路容保持功效明顯。顯然該路面改進施工所應用的灌注型抗車轍瀝青路面施工基本工藝，對同類型抗車轍瀝青路面設計和施工具有參考意義。

表14 灌注型瀝青復合路面交工質量驗收標準