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(河北省唐山市交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司)
舊水泥混凝土面板在處治后達(dá)到規(guī)定的接縫彎沉差和基層綜合模量的基礎(chǔ)上,為保證瀝青加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性能和耐久性,針對本工程的氣候、交通特點(diǎn),為保證加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性能和耐久性,主要從三方面考慮:(1)做好舊混凝土板的處置工作;(2)加鋪層采用SMA瀝青混合料;(3)采取防裂措施,以減少和延緩反射裂縫的產(chǎn)生。
某省道K145+000~K159+000段全長14km,隨著近年交通量迅速增長,原路面基層薄弱,在車輛載重增加和自然因素的作用下,路面平整度、抗滑能力等路用性能逐漸降低,并出現(xiàn)裂縫、脫皮、坑槽等路面損壞,大大影響了其使用的安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性和通行能力。經(jīng)過分析比較,結(jié)合舊水泥混凝土路面處置后的現(xiàn)狀,本工程加鋪層選用改性瀝青混凝土SMA,厚度4cm。結(jié)構(gòu)層組合為:4cm厚SMA-16瀝青瑪蹄脂碎石混合料+下封層+滿鋪玻璃絲布+粘層(熱改性瀝青0.3~0.5L/m2)+舊水泥混凝土路面。
改性瀝青具有良好的彈性恢復(fù)性能,軟化點(diǎn)較普通瀝青提高。本工程瀝青加鋪層上面層使用SBS改性瀝青,基質(zhì)瀝青為90#道路石油瀝青,各項(xiàng)檢測指標(biāo)符合規(guī)范要求。
集料是加鋪層改造所需的關(guān)鍵材料之一,集料的力學(xué)性能是決定混合料強(qiáng)度特性的最重要因素之一,集料的顆粒形成不僅影響混合料的骨架,也直接關(guān)系到混合料的抗車轍和抗疲勞等材料性能。此外,集料和瀝青的相容性,即集料與瀝青的粘附等級對混合料的強(qiáng)度也起著至關(guān)重要的作用。
從SMA組成機(jī)理可知,SMA具有較好的高溫穩(wěn)定性,是基于粗集料之間的嵌擠作用,粗集料的好壞很大程度上取決于集料石質(zhì)的情況。本論文所用粗、細(xì)集料及礦粉的各項(xiàng)檢測指標(biāo)均符合質(zhì)量要求。
SMA混合料因?yàn)r青含量高和礦粉用量大,在貯存、運(yùn)輸和攤鋪過程中,瀝青和礦粉易產(chǎn)生滴漏和離析,在車輛荷載作用下易產(chǎn)生泛油現(xiàn)象。為了防止施工時(shí)混合料中瀝青析漏,需要在混合料中加入穩(wěn)定劑,常用的穩(wěn)定劑是纖維,有礦物纖維、玻璃纖維、有機(jī)合成纖維等等,本工程選用了應(yīng)用最廣泛的木質(zhì)素纖維。其性能指標(biāo)見表1。
續(xù)表1
SMA-16級配設(shè)計(jì)的思路是:10~20mm粗集料含量高,0~0.075mm礦粉含量高,這樣混合料中既有較多數(shù)量的粗集料形成骨架嵌擠結(jié)構(gòu),提高路面抗車撤能力,又有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)集料填充骨架的空隙,構(gòu)成密實(shí)骨架結(jié)構(gòu),提高水穩(wěn)定性及抗衰老性。本工程段SMA-16混合料初選了三個(gè)級配,見表2。
表2 SMA-16混合料級配
本路段SMA混合料設(shè)計(jì)按馬歇爾壓實(shí)法,試驗(yàn)拌和、成型、測試均按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052-2000)和《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF 40-2004)的相關(guān)要求進(jìn)行,經(jīng)測試混合料的級配最終選用級配1,4.75mm以上集料含量73.4%,瀝青混合料最佳油石比為6.1%,其各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足要求。馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 SMA-16混合料試驗(yàn)結(jié)果
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