高速公路抗車轍瀝青路面施工技術(shù)研究

杜欣峰

（中建路橋集團有限公司，石家莊 050011）

1 引言

高速公路建設項目中，多采用瀝青混凝土路面，瀝青路面主要由集料、瀝青膠結(jié)料等混合而成，由于各原材料性能差異以及施工工藝的不同，瀝青路面在長期的行車荷載以及外界環(huán)境的干擾下，會出現(xiàn)不同程度的病害問題，其中，路面車轍病害主要是由于外界高溫影響下，表層瀝青出現(xiàn)老化，在車輪碾壓過程中局部混合料產(chǎn)生推移，進而形成車轍病害[1-2]。基于上述觀點，為防止車轍病害的產(chǎn)生，可在混合料設計階段進行研究，即對抗車轍瀝青路面進行設計，本文針對該原則，重點圍繞抗車轍瀝青路面進行探討研究。

2 工程概況

某高速公路工程全線共計112.333 km，路面材料為瀝青混凝土，路基寬度為26.5 m。前期高速公路初步設計、地質(zhì)勘察時得出，該高速公路沿線主要為橫縱溝壑，對應的縱坡率最高達到7.1%，且此公路為省干線，為連接城市的重要通道，行駛車輛以貨車等大型車輛為主，且預計交通量較高，因此，在公路瀝青路面設計時需對抗車轍問題進行重點考慮。本項目路面設計為抗車轍瀝青路面，通過摻加抗車轍劑實現(xiàn)。

3 抗車轍瀝青路面設計

3.1 集料

在抗車轍瀝青路面結(jié)構(gòu)設計中，礦料特性對瀝青路面各項路用性能起到重要作用，該工程項目采用無雜質(zhì)、表面干燥潔凈、無風化的石灰?guī)r碎石集料，所用的礦粉為石灰?guī)r磨細制成[3]。

3.2 瀝青

因瀝青和集料之間的黏結(jié)力有較高的標準要求。該工程采用性價比較高的SBS改性瀝青作為抗車轍瀝青路面的瀝青黏結(jié)劑，主要性能指標檢測結(jié)果見表1。

表1 SBS改性瀝青主要性能指標檢測結(jié)果

3.3 級配設計

抗車轍瀝青路面設計中，級配對其路用性能起到?jīng)Q定性作用，應結(jié)合室內(nèi)試驗（馬歇爾試驗、篩分試驗等）來綜合確定混合料級配設計。本項目中抗車轍瀝青路面各結(jié)構(gòu)層級配設計結(jié)果見表2。

表2 抗車轍瀝青路面各結(jié)構(gòu)層級配設計

3.4 室內(nèi)試驗

3.4.1 物理性能

抗車轍劑摻量分別設定為0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%以及0.5%，瀝青混合料類型選定為AC-13，結(jié)合室內(nèi)馬歇爾試驗進行物理性能研究，不同抗車轍劑摻量下瀝青混合料的物理指標檢測結(jié)果見表3。

表3 不同抗車轍劑摻量下瀝青混合料的物理指標檢測結(jié)果

3.4.2 高溫性能

采用車轍試驗對不同抗車轍劑摻量下瀝青混合料的高溫性能進行測試研究，其檢測結(jié)果見表4。

表4 不同抗車轍劑摻量下瀝青混合料的高溫性能檢測結(jié)果

4 抗車轍瀝青路面施工技術(shù)要點

4.1 基層清理

抗車轍路面正式施工前，應對基層進行全面的清理，首先利用平地機進行整體整平，接著采用高壓水槍來清洗經(jīng)整平的基層表面，確保保持整體清潔，再利用吹風機進行干燥[4]。

4.2 碎石及瀝青灑布

待基層清理完畢后，即可在其表面進行碎石與瀝青的灑布碾壓，以確保基層和面層之間的黏結(jié)性。合理控制瀝青和碎石的灑布量，分別為2.2~2.5 kg/m2、10~10.5 kg/m2，灑布溫度不得高于28℃。灑布完畢后，進行3遍左右的碾壓施工，碾壓結(jié)束后再次進行人工清掃，并封鎖交通，避免車輛與行人通往。

4.3 瀝青混合料拌和

提前將各項施工原材料進行性能檢測，檢測不合格的材料嚴禁投入施工使用。結(jié)合事前設計好的配合比依次將原材料投入至拌和倉內(nèi)進行拌和施工，采用間歇式拌和機進行施作，集料和瀝青的加熱溫度控制在175℃左右，且分別進行15 s的干拌和45 s的濕拌，并確保混合料的出廠溫度不低于170℃，同時保證無任何離析料或花白料。

4.4 瀝青混合料運輸

采用自卸運輸車進行出廠混合料運輸，裝料前在車廂內(nèi)部均勻涂抹一層隔離油，避免混合料黏附車壁[5]。結(jié)合前—后—中的順序進行裝料，降低混合料下落過程中離析的產(chǎn)生，裝料完畢后選用厚實帆布袋進行覆蓋，防止運輸過程中的溫度散失，同時運輸車按照指定的路線進行行駛，非特殊情況不得隨意更改運輸路線，以免影響施工進度。

4.5 瀝青混合料攤鋪

抗車轍瀝青混合料正式攤鋪前，對攤鋪機進行必要的安裝調(diào)試，并于熨平板和料斗處涂抹黏結(jié)油，將比例控制為油∶水=3∶1，另外，將攤鋪設備預熱約30 min，確保其溫度達到100℃，并調(diào)整熨平板，滿足路面虛鋪厚度。攤鋪施工過程中采用兩臺攤鋪機聯(lián)合施作的方式，前后間距控制在3 m左右，施工速率為3 m/min，溫度不得低于160℃，現(xiàn)場人員及時進行現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控。

4.6 瀝青混合料碾壓

攤鋪施工完畢后即可開展混合料碾壓作業(yè)，混合料碾壓施工分為初壓、復壓以及終壓3個階段，碾壓速度控制在2.0~2.2 km/h為宜，碾壓過程中需要對碾壓溫度進行嚴格控制，首先采用雙鋼輪壓路機進行兩遍靜壓，復壓采用膠輪壓路機進行4~6遍的振壓，最后再采用雙鋼輪壓路機進行1~2遍的靜壓。碾壓施工完畢后，現(xiàn)場施工人員及時對實際壓實度進行監(jiān)測。

4.7 養(yǎng)護

瀝青混合料碾壓成型后應及時進行養(yǎng)護處理，養(yǎng)護時間控制在7 d左右，并利用塑料薄膜覆蓋加灑水的方式進行處理，路面存在缺水現(xiàn)象時應及時予以補水操作，在養(yǎng)護期間嚴禁車輛通行，待壓實度滿足設計要求且溫度低于50℃后即可開放交通[6]。

4.8 施工質(zhì)量檢測

抗車轍瀝青路面施工完畢后，為評價整體施工質(zhì)量，現(xiàn)選取5個檢測點，分別對施工完成面上的滲水系數(shù)、壓實度、平整度、摩擦系數(shù)以及穩(wěn)定度等指標進行現(xiàn)場檢測，其檢測結(jié)果見表5。結(jié)合檢測結(jié)果得出，各項指標均滿足設計規(guī)范要求，其抗車轍性能良好。

表5 質(zhì)量檢測結(jié)果

5 結(jié)語

為改善瀝青路面使用性能，本文就抗車轍瀝青路面設計及應用進行重點研究。首先對各項原材料性能指標進行分析，通過室內(nèi)試驗確定最佳級配及性能參數(shù)，完成設計后進行現(xiàn)場實際施工應用，結(jié)合質(zhì)量檢測得出，采用抗車轍瀝青路面施工技術(shù)可有效改善瀝青路面車轍病害問題，延長公路使用壽命。