半柔性抗車轍路面在鶴壁市G107 公路的應用

魏中原，鄧成，劉保全，張彥軍，丁雷

（1. 鶴壁市公路管理局，河南 鶴壁 458030 2. 江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇 南京 211103 3. 鶴壁市通遠公路勘察設計有限公司，河南 鶴壁 458030 4. 鶴壁市宇航路橋建設有限責任公司，河南 鶴壁 458030）

0 引言

車轍作為瀝青路面最常見的病害之一， 對道路的行車安全和使用性能有很大影響。 公路交叉口是公路交通的樞紐位置， 交叉口附近是車輛剎車制動和起動的地方，極易出現車轍破壞。 半柔性路面材料是指在開級配的大空隙瀝青混合料中灌入特殊高流動度水泥膠漿而形成的一種復合式路面材料，已被證明具有優異的抗車轍性能。

河南省鶴壁市G107 京港線城區段是南北貨運交通的主通道， 交通流量大， 且貨運車比例較高，重載車輛多，交叉口車轍病害嚴重，夏季車轍最深處可達11 cm，每年都要維修1~2 次。 為解決干線公路與城市路段交叉口的車轍病害問題，在鶴壁市G107 京港線城區段中修工程中嘗試采用了半柔性抗車轍路面技術。文章重點介紹了半柔性路面試驗段實施過程的整體情況， 包含路面結構設計、材料、施工設備、施工工藝、試驗路段觀測和評價，以期為公路管養工作者提供借鑒。

1 路面結構設計

根據原路面病害情況和瀝青結構特點，此次半柔試驗路段結構示意圖如圖1 所示，方案為：10 cm半柔性路面材料SFP-16 +改性乳化瀝青粘層油+銑刨后原剩余瀝青路面。

圖1 試驗路段結構示意

2 原材料

（1）半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16：大空隙瀝青混合料SPAC-16 設計的總空隙率為24.5%， 連通空隙率為22.4%， 集料采用石灰巖碎石，SBS 改性瀝青油石比為4.1，界面增強改性劑摻量為0.6%，木質素纖維摻量為0.3%，其礦料級配范圍如表1 所示，其性能測試指標如表2 所示。

（2）半柔性路面專用灌漿料：采用江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產的JGM-301(C)半柔性路面專用灌漿料，水料比為0.34，其性能如表3 所示。該灌漿料具有超早強、高流態、低收縮、不離析泌水等特性，最大灌注深度可達18 cm。

表1 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16 礦料級配

表2 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16 性能測試結果

表3 半柔性路面專用灌漿料的性能測試結果

（3）半柔性路面材料SFP-16：由上述灌漿料灌注至大空隙瀝青混合料SPAC-16 中制備而成。SFP-16 的60 ℃動穩定度、馬歇爾穩定度、浸水殘留穩定度以及小梁彎曲破壞應變等測試結果如表4 所示。

表4 半柔性路面材料SFP-16 的室內路用性能測試結果

3 工程實施

半柔性路面鋪裝施工步驟包括：大空隙基體瀝青混合料的鋪筑、灌漿料的制備和灌注、灌注后半柔性路面的表面處理及養護。

3.1 大空隙瀝青混合料的鋪筑

大空隙瀝青混合料的出廠溫度要求為170~185 ℃，攤鋪溫度不低于150 ℃。 攤鋪時的混合料松鋪系數控制在1.1 左右。 碾壓作業時，首先使用12 t 鋼輪壓路機對新舊路面搭接處開振動碾壓3遍， 然后使用12 t 鋼輪壓路機采用靜壓法碾壓5遍， 當混合料溫度降低至80 ℃左右時進行整平碾壓，以消除輪跡。

3.2 水泥基灌漿材料的制備與灌注

采用現場專用制漿設備制漿，通過泵送方式進行灌漿。 在灌漿前，采用封邊材料將大空隙瀝青混合料的四周進行覆蓋，防止漿體流出造成周圍路面及路沿石污染，同時也方便灌漿抹面施工。 待大空隙瀝青混合料面層溫度降低至50℃以下時， 方可進行灌漿施工。施工時將制備好的水泥膠漿泵送至大空隙瀝青路面， 經重力作用漿體可自流平滲透，直至水泥膠漿不再下滲冒泡、空隙灌滿為止。

3.3 刮漿表面處理

灌注完畢后，進行刮漿處理，采用半自動抹面機械，配合人工毛刷作業，將殘余在表面的水泥膠漿清除干凈，以露出基體瀝青混合料表面凹凸不平為宜，防止水泥膠漿殘留在表面上，保證路面抗滑性能。

3.4 養生與開放交通

養生期間嚴格封閉交通，禁止一切人員、車輛通行，灌漿后養護3 h 即可開放交通。

4 道路性能測試與評價

半柔性路面試驗路段從2020 年5 月通車至今，外觀質量良好，表面紋理清晰，沒有車轍和病害產生。 為了評價半柔性路面的性能，測試了取芯試件性能、路面的彎沉、構造深度、車轍深度等指標。

4.1 半柔性路面取芯測試

對半柔性路面試驗段進行取芯，芯樣顯示灌漿飽滿，對芯樣進行切割處理，測試其馬歇爾穩定度和灌漿飽滿度，結果如表5 所示，各項指標均滿足技術要求。

表5 半柔性路面材料現場取芯性能測試結果

4.2 半柔性路面彎沉測試

采用落錘式彎沉車對原瀝青路面、半柔性路面進行彎沉測試，測試結果如表6 所示。 從表6 中可以看出，鋪筑半柔性路面后，比原瀝青路面彎沉值降低約28.7%，路面承載能力大幅度提高。

表6 半柔性路面鋪筑前后的路面彎沉測試結果

4.3 半柔性路面構造深度測試

采用鋪砂法測試試驗段路表構造深度，結果如圖2 所示， 由圖 2 可知， 其構造深度在 0.78~1.06 mm，滿足不低于0.55 mm 的設計要求， 因此具有優異的抗滑性能。

4.4 半柔性路面車轍深度測試

為了評價半柔性路面抗車轍效果，定點測試了施工初期和通車1 年的路面平整度，然后計算測試點的車轍深度，結果如表7 所示。 由表7 可知，半柔性路面的抗車轍能力突出，通車1 年的車轍深度不超過1 mm，同時期鋪筑的改性瀝青AC-16 路面已出現 5 cm 車轍。

圖2 半柔性路面構造深度測試結果

表7 路面平整度及車轍深度測試結果

5 結語

鶴壁G107 半柔性抗車轍路面的應用是該技術在河南省公路上的首次應用， 從目前應用效果看，對解決交通量大、重載車多的國省干線公路交叉口車轍問題，其效果顯著，值得大力推廣。