陸廣衍
(上海城建日瀝特種瀝青有限公司,上海市 201417)
隨著交通事業的發展,采用預防性養護等手段來改善路面質量的新型技術不斷出現。目前常用的預養護技術有:含砂霧封層、微表處、開普封層、超薄磨耗層、薄層罩面和超薄罩面等[1-2]。
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)由于耐久性良好和降噪等優點被逐步引入到薄層路面工程,因其同時具有SMA 同類混合料的眾多優點而逐漸成為成熟的薄層罩面選擇類型;對該混合料的最大公稱粒徑為4.75 mm、9.5 mm 和13.2 mm 的SMA 薄層加鋪罩面技術均有不同程度的應用探索[3-7]。
超薄磨耗層雖有其他預養護比擬不上的性能優勢,但他本質上仍然是一層功能層,并非結構層,若原路面出現結構性損傷,則不適宜進行加鋪超薄罩面技術。針對上海某地區的原路面出現不同程度的破損情況,綜合考慮采用超薄瀝青罩面的鋪裝結構即可滿足相應的路用性能需要,鋪裝組合結構為:高抗滑超薄罩面(2 cm)+不粘輪乳化瀝青黏層油(0.4~1.0 kg/m2)+原路面的鋪裝結構。
高黏度改性瀝青具有優異的膠結料性能,已廣泛應用于排水路面和SMA 等路面[8-9]。在薄層加鋪工程中膠結料的選擇方面多采用SBS 改性瀝青[5-7],而高黏度改性瀝青僅在薄層SMA-13 中略有所應用[9]。故該工程采用高黏度改性瀝青作為膠結料,并對其路用性能進行檢測。在基于目標、生產配合比和工程實施及后期調研的基礎上,探究高黏度改性瀝青在SMA 超薄罩面中的應用效果,并為市政道路預養護技術積累經驗。
為提高超薄瀝青面層的抗滑、飛散和車轍等性能,采用上海城建日瀝特種瀝青有限公司提供高黏度改性瀝青,具體技術指標見表1。

表1 高黏度改性瀝青技術要求
瀝青超薄罩面作為道路的表面層,對原材料的性能指標也提出較高要求。該工程選用的粗集料為嵊州玄武巖(3~5 mm、5~10 mm);選用的細集料為湖州石灰巖(0~3 mm);填料礦粉采用上海滬長建材有限公司生產的產品;選用的纖維為桐鄉木質纖維,劑量為瀝青混合料質量的0.3%。各集料密度見表2,原材料各項指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)的相關技術要求。

表2 集料密度
依據《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)中SMA-10 的級配范圍,熱拌瀝青混合料配合比設計方法及附錄C 的規定進行試驗研究。SMA-10以2.36 mm 為關鍵篩孔進行設計與控制,使其粗集料骨架部分分界篩孔通過率處于級配范圍中值范圍±3%附近,調整出3 組初試合成級配見表3。初選6.2%油石比成型不同級配下馬歇爾試件體積參數見表4。

表3 合成級配通過率

表4 不同級配下的馬歇爾體積參數
由表4 中各組級配下的馬歇爾參數可知,初始級配2 的各項體積參數均滿足指標要求。因此,選擇級配2 和油石比6.2%進行后續試驗,并經過不同油石比試驗結果表明,級配2 和6.2%油石比為最佳用量進行瀝青混合料性能試驗見表5。

表5 瀝青混合料路用性能
應按照規定方法取樣測試各熱料倉的材料級配,確定各熱料倉的配合比,供拌和機控制室使用。同時選用適宜的篩孔尺寸和安裝角度,盡量使各熱料倉的供料大體平衡。
選取目標配合比設計的最佳瀝青用量進行馬歇爾試驗和試拌,通過室內試驗及從拌和機取樣試驗綜合確定生產配比的最佳瀝青用量,并對瀝青混合料的相關指標進行評價,所確定的生產配合比見表6。

表6 SMA-10 生產配比組成
在拌和樓生產瀝青混合料之前,依據SMA-10 生產配比確定的集料摻量來控制冷料倉喂料的比例。在操作電腦上控制好相關參數后,同時在確保冷料比例不出現大的波動情況下,保證冷料進料量以調動拌和樓的產料量。
為加強對瀝青混合料的過程質量把控,對拌和樓生產的成品瀝青混合料SMA-10 取樣進行室內檢測見表7,瀝青混合料的各項使用指標均滿足技術要求。

表7 瀝青混合料路用性能
溫度參數作為瀝青混合料的重要參數之一,過高或過低的溫度均會影響混合料生產和攤鋪碾壓的質量。考慮到SMA 和高黏度改性瀝青膠結料的特點,以及壓路機能夠在瀝青混合料攤鋪后處于較高的溫度狀態下時緊跟著開著碾壓,以免溫度降低,碾壓困難。瀝青混合料及碾壓施工溫度控制參數見表8。

表8 SMA-10 的溫度控制參數 單位:℃
針對普通黏層材料的黏輪和破乳時間長的問題,不粘輪乳化瀝青能夠有效解決黏輪和破乳時間問題。在提高施工效率的同時,提升工程質量。具體指標見表9。

表9 黏層材料技術參數
碾壓采取兩臺攤鋪機并行攤鋪,壓路機配置及碾壓參數見表10。

表10 壓路機配置及碾壓參數表
工程攤鋪結束后,路面效果如圖1 所示。該道路經過高低溫天氣環境影響觀測,無路面病害出現,說明高黏瀝青SMA-10 薄層加鋪罩面的應用效果良好。

圖1 薄層加鋪罩面工程
通過對SMA-10 瀝青混合料的目標、生產及施工過程進行把控跟蹤,罩面加鋪后并經后期觀察路段狀況良好,該次高黏瀝青在超薄罩面SMA-10 中的成果應用,為路面養護提供新型材料的應用及推廣積累了經驗。