劉淵博
(石家莊市公路橋梁建設集團有限公司,河北 石家莊 050000)
隨著公路重載交通壓力持續增長,對路面建設質量提出了更高的要求。經研究發現,SMA-13瀝青路面路用性能較好,但因其成本高,應用較少,為進一步推廣應用,本文結合工程實際對SMA瀝青混合料配合比進行了優化,使用三種不同集料配合比制備SMA瀝青混合料鋪筑試驗路段,檢測三種試驗路段抗滑性能,并總結了不同壓實方案對瀝青路面壓實效果的影響,可為同類型工程提供參考。
瀝青是性價比較好的高速公路路面鋪筑材料,因此本文選擇穩定性較好的SMA瀝青混合料制備改性瀝青材料鋪筑試驗路段。
SMA-13瀝青路面要求集料滿足現行施工規范,且具備其他優點,故本文試驗路段選擇玄武巖作為鋪筑集料材料。
SMA瀝青混合料級配類型影響著集料表面瀝青膜厚度,也在一定程度上影響SMA瀝青路面使用性能,因此本文針對集料配合比展開研究,試驗路段使用玄武巖作為集料,采用粗細集料占比不同的同種級配制備混合料,記為配合比A、配合比B、配合比C,三種集料配合比在各級篩孔上質量百分比如表1所示。

表1.三種集料配合比在各級篩孔上質量百分比
礦粉是SMA瀝青混合料中的重要部分,它可以降低瀝青流動性,增強瀝青與集料之間的黏結能力,提高SMA瀝青路面使用性能。
某高速公路位于山嶺重丘區,全長48.05km,主要分為16.1km的平原路段和31.95km的山嶺重丘路段。填筑路基高度36m,路面上面層采用SMA-13瀝青混合料攤鋪。
1.制備瀝青混合料
選取某高速公路SMA-13瀝青路面1.5km為試驗鋪筑路段,將1.5km瀝青路段平均分成3段,每段長0.5km,集料配合比A制備的混合料攤鋪路段A,集料配合比B制備的混合料攤鋪路段B,集料配合比C制備的混合料攤鋪路段C。
2.混合料拌和與運輸
本文試驗路段采用5000型瀝青拌和站,拌和時,技術人員應隨時檢查溫度等指標,出現不達標或材料質量不滿足要求等問題,立即停止拌和。本文試驗路段采用40t運輸車,SMA瀝青混合料從瀝青拌和站運輸至施工現場途中,應盡量避免環境等因素對SMA瀝青混合料產生影響。
3.混合料攤鋪與壓實
本文SMA-13試驗路段長1.5km,上面層采用攤鋪機進行一次性攤鋪。在路基頂層進行攤鋪若出現質量問題時,應立即停止施工,并馬上挖除,待處理完畢后重新進行攤鋪。本文根據規范要求采取分段碾壓方式進行壓實,試驗路段A、試驗路段B、試驗路段C采用兩種不同壓實方案,每碾壓完一遍后都要檢測路面的壓實度。
4.接縫處理與路面養護
試驗路段進行接縫處理后,應進行一段時間的路面養護。
1.路面抗滑性能
分別在試驗路段A、試驗路段B、試驗路段C三個路段隨機選取4個檢測點,記為檢測點1、2、3、4,使用擺式摩擦儀檢測4次瀝青路面的抗滑值(BPN),檢測結果取平均值。三種混合料級配鋪筑試驗路段抗滑值(BPN)結果如表2所示。

表2.三種混合料級配鋪筑試驗路段抗滑值(BPN)
粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑試驗路段C抗滑值(BPN)最大,瀝青路面抗滑性能較好。由表2可知,從配合比A、配合比B到配合比C,試驗路段抗滑值逐漸增大。這是因為配合比C中粗集料相對較多,瀝青路面表面摩擦力較大,因此抗滑性能較好。由此可見,瀝青路面級配選擇在保證SMA瀝青混合料性能基礎上,應盡量增大混合料中粗集料的占比。
2.壓實工藝
壓實工藝對高速公路SMA-13瀝青路面施工質量影響較大,本文試驗路段A、試驗路段B、試驗路段C采用兩種不同壓實方案,并記錄每一遍碾壓后路面壓實度。三種試驗路段采用方案一壓實的壓實度結果如表3所示,三種試驗路段采用方案二壓實的壓實度結果如表4所示。

表3.三種不同試驗路段壓實方案一及壓實度結果

表4.三種不同試驗路段壓實方案二及壓實度結果
由表3可知,壓實方案一采用開始為靜壓、中間連續強振、最后穩壓的壓實方案,由表4可知,壓實方案二采用開始為靜壓、中間采用強振+靜壓+強振、最后穩壓的壓實方案,經過對比后發現,壓實方案二比壓實方案一壓實效果更好。因此,本文建議高速公路瀝青路面最佳壓實方案為方案二。
此外,由表3和表4可知,對比試驗路段A和試驗路段B,試驗路段C的壓實度增長速度最快,壓實效果最好。這是因為配合比C中粗集料較多,壓實過程中,將推動粗集料之間相互嵌擠,更易壓實成型。因此高速公路SMA-13瀝青路面鋪筑過程中,應盡量增大混合料中粗集料的占比,其壓實效果更好。
本文介紹了SMA-13瀝青混合料原材料和瀝青路面施工工藝,依托實際工程,使用三種不同集料配合比制備SMA瀝青混合料鋪筑試驗路段,檢測三種試驗路段抗滑性能,并總結了不同壓實方案對瀝青路面壓實效果的影響。研究結果表明:粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑瀝青路面,其抗滑值(BPN)最大,路面抗滑性能較好;壓實方案二比壓實方案一壓實效果更好;采用粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑試驗路段C,壓實效果更好。