李濤,胡治華,趙勇,商士陽,鄧成
(1.青島市公路工程處,山東 青島 266061;2.青島路橋建設集團有限公司,山東 青島 266061;3.建湖縣公路管理站,江蘇 鹽城 224700;4.江蘇蘇博特新材料股份有限公司,江蘇 南京 211103)
灌入式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剛柔并濟的復合式路面材料,已經被證明具有優異的抗車轍性能。
G308文石線是山東省青島市西連濰坊市、東接煙臺市的交通大動脈,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13 cm,有的路口每年要維修兩次。為解決G308交叉口車轍病害,在G308青島段大中修工程中設計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、性能觀測和評價,以期為公路管養工作者提供借鑒。
根據原路面病害情況和原路面瀝青結構特點,此次半柔性路面結構示意圖如圖1所示。AC-13F瀝青混合料(富油層)是在常規AC-13F瀝青混合料配比的基礎上增加0.5%油石比,主要是為了抑制基層的反射裂縫。

圖1 半柔性路面結構示意
(1)半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-13:大空隙瀝青混合料SPAC-13設計的總空隙率為23.8%,連通空隙率21.3%,集料采用玄武巖碎石,SBS改性瀝青油石比4.3,界面增強改性劑摻量0.6%,木質纖維摻量為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。

表1 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-13礦料級配

表2 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-13性能測試結果
(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半柔性路面專用灌漿料,水料比為0.35,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-13:由上述灌漿料灌注到大空隙瀝青混合料SPAC-13中制備而成。SFP-13的60℃動穩定度、馬歇爾穩定度、浸水殘留穩定度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-13的室內路用性能測試結果
(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175~185℃,攤鋪溫度不低于150℃。攤鋪時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振動碾壓3遍左右;然后使用12 t鋼輪壓路機采用靜壓法碾壓5遍左右,當混合料溫度降低至80℃左右時進行整平碾壓,以消除輪跡。
(2)水泥基灌漿材料的制備與灌注
采用專用制漿設備制漿,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,防止漿體流出造成旁邊路面及路緣石污染,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)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面上,保證路面抗滑性能。
(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12 h開放交通。
對半柔性路面進行取芯,芯樣顯示灌漿飽滿,對芯樣進行切割處理后,測試了馬歇爾穩定度和灌漿飽滿度,結果如表5所示,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
采用鋪砂法測試半柔路面路表構造深度,結果如圖2所示,從圖2看出其構造深度在0.7~1.0 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。
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12個月的路面平整度,然后計算測點的車轍深度,結果如表6所示。結果表明,半柔性路面的抗車轍能力非常突出,通車12個月車轍深度不超過1 mm,同時期鋪筑的改性瀝青AC-13路面已經出現2.5 cm車轍。

圖2 半柔性路面構造深度測試結果

表6 路面平整度及車轍深度測試結果
表7是半柔性路面滲水系數測試結果。從表7看出其滲水系數基本在2 mL/min以下,低于普通瀝青路面測試結果。

表7 半柔性路面滲水系數測試結果
G308半柔性抗車轍路面技術是在青島公路首次應用,從目前效果來看,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效果顯著,是一項值得大力推廣的好技術。