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)
近年來,我國高速公路建設事業迅猛發展。隨著交通流量的增長,重載型車輛的比例也呈現上升趨勢,對公路路面質量提出了更高的要求。SMA-13瀝青路面雖然路用性能較好,但因其成本高,沒能得到大范圍推廣,因此結合工程實際優化SMA-13瀝青混合料配合比,對其推廣應用,以及提升公路路面質量具有重要意義。本文使用3種不同集料配合比制備SMA-13瀝青混合料鋪筑試驗路段,并檢測3條試驗路段抗滑性能,探究不同壓實方案對瀝青路面壓實效果的影響。
SMA-13瀝青混合料因穩定性好,可作為鋪筑材料大幅提升高速公路路用性能,因此本文試驗路段選用改性瀝青為主要材料。
本文選擇滿足現行施工規范性能要求,且優點眾多的玄武巖作為鋪筑集料材料。SMA-13瀝青混合料級配類型影響集料表面瀝青膜厚度等因素,而這些因素在一定程度上影響SMA-13瀝青路面的使用性能,本節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,分別記錄為配合比A、配合比B、配合比C,3種集料配合比在各級篩孔上質量百分比如表1所示。

表1 集料配合比在各級篩孔上質量百分比
礦粉作為SMA-13瀝青混合料中的關鍵一環,可以降低瀝青流動性,增加瀝青與集料之間的黏結能力,提高SMA-13瀝青路面的使用性能。
某高速公路位于山嶺重丘區,全長48.05km,主要分別為16.1km的平原路段和31.95km的山嶺重丘路段。填筑路基高度為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1.5km的SMA-13瀝青路面作為試驗鋪筑路段,將1.5km瀝青路段平均分成3段,每段長0.5km,分別采用集料配合比A、配合比B、配合比C制備的混合料攤鋪路段A、路段B和路段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,在施工過程中技術操作人員應隨時檢查現場拌和溫度等指標,出現材料質量不滿足要求等情況應立即停止拌和。本文試驗路段采用40t車輛運輸混合料,SMA-13瀝青混合料從拌和站運輸至施工現場途中,應盡量避免環境等因素對其產生影響。
3.混合料攤鋪與壓實
本文SMA-13瀝青試驗路段長1.5km,采用攤鋪機一次性攤鋪試驗路段A、試驗路段B、試驗路段C上面層。在攤鋪路基頂層時若出現質量問題,應立即停止施工并挖除,重新填充混合料攤鋪,再根據規范要求采取分段碾壓方式將混合料碾壓成型,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的路面壓實度。
4.接縫處理與路面養護
本文試驗路段在處理好接縫后,再開展路面養護工作。
1.路面抗滑性能
分別在試驗路段A、路段B、路段C隨機選取4個檢測點,記為檢測點1、檢測點2、檢測點3、檢測點4,使用擺式摩擦儀分別在4處檢測抗滑值(BPN),結果取平均值。3種混合料級配鋪筑的試驗路段抗滑值(BPN)結果如表2所示。

表2 不同混合料級配鋪筑的試驗路段抗滑值(BPN)
由表2可知,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,路面抗滑性能較好。從配合比A、配合比B到配合比C,試驗路段路面抗滑值逐漸增大,是因為配合比C中粗集料相對較多,瀝青路面表面粗糙程度較高,擺式摩擦儀在滑動過程中,橡膠塊與瀝青路面表面密切接觸,摩擦系數較高,所以抗滑值更大。因此,在選擇瀝青路面級配時,應在保證SMA-13瀝青混合料性能的基礎上,盡量增大混合料中的粗集料占比,提升瀝青路面的抗滑性能。
2.壓實工藝
不同壓實工藝對高速公路SMA-13瀝青路面施工質量影響有差異,本文試驗路段A、路段B、路段C采用兩種不同的壓實方案,并記錄每一遍碾壓后路面壓實度。3條試驗路段采用方案一所得壓實度結果如表3所示,3條路段采用方案二所得壓實度結果如表4所示。

表3 試驗路段壓實方案一及壓實度結果

表4 試驗路段壓實方案二及壓實度結果
由表3可知,方案一采用開始為靜壓、中間連續強振、最后穩壓的方式。由表4可知,方案二采用開始為靜壓、中間采用強振+靜壓+強振、最后穩壓的方式,實驗數據表明方案二比方案一效果更好。這是因為第2遍碾壓時,瀝青路面正處于初步成型階段,連續強振將導致集料發生位移,進而降低壓實效果,而采用強振+靜壓+強振的方式碾壓,能夠提升壓實效果。
對比表3和表4的數據可知,試驗路段C的壓實度增速最快,壓實效果最好。這是因為配合比C制備的混合料粗集料較多,壓實過程中,有利于粗集料之間相互嵌擠,更易壓實成型。綜上所述,為保障路面壓實效果,在高速公路SMA-13瀝青路面鋪筑過程中,應盡量提高混合料中粗集料的占比。
本文依托實際工程,使用3種不同集料配合比制備的SMA-13瀝青混合料鋪筑試驗路段,通過檢測3條試驗路段抗滑性能,探究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抗滑值(BPN)最大,抗滑性能較好;方案二比方案一壓實效果更好;粗集料占比最大的配合比C制備混合料鋪筑試驗路段C壓實效果最佳。