呂 巍

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

1 工程概況

甬臺(tái)溫高速寧波段是同三國(guó)道主干線寧波市境段，位于寧波積沉平原和大契海積平原，是北侖港連接寧波市和通往杭州、臺(tái)州、溫州等地主要通道之一，在公路網(wǎng)中位置十分重要。項(xiàng)目起于北侖港，止于奉化西塢，全長(zhǎng)49.5 km，其中北侖至大朱家段1999年底建成通車，寧波東至奉化西塢段2000年通車。線路按丘陵區(qū)高速公路標(biāo)準(zhǔn)，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度為120 km/h，路基寬度26.0 m。

2 原路面調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，路面主要病害為龜裂、修補(bǔ)、裂縫、坑槽、松散等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取芯及芯樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知導(dǎo)致路段出現(xiàn)較多路面病害主要是因部分路段水損害較為嚴(yán)重。

甬臺(tái)溫高速公路寧波段地質(zhì)構(gòu)造以沖海積、湖沼積平原為主體。項(xiàng)目地處軟土地基且軟土層較厚，軟土指標(biāo)較差，沿線結(jié)構(gòu)物多，路基填土較高，加之修建時(shí)軟基沉降穩(wěn)定前加鋪路面，造成通車后較快產(chǎn)生橋頭跳車，導(dǎo)致路基不均勻下沉，路面下沉、開裂、坑槽等病害。根據(jù)竣工資料全線處于軟土地基路段占全線總里程80%，且軟土層厚，地質(zhì)條件復(fù)雜，建設(shè)在沿海水網(wǎng)地帶軟土地基上的高速公路工后沉降對(duì)路面影響較大。

3 原路面處理

3.1 病害密集銑刨重鋪處治

甬臺(tái)溫高速公路寧波段一期部分路段病害密集，一些病害經(jīng)過(guò)修補(bǔ)并沒有得到徹底根治，高溫雨季過(guò)后病害反復(fù)出現(xiàn)導(dǎo)致平整度降低，病害處治時(shí)宜對(duì)路段進(jìn)行銑刨重鋪。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和取芯得知G15病害處基層存在松散情況，S1和S5基層狀況良好。單車道銑刨對(duì)S1和S5銑刨上、中面層，對(duì)下面層病害進(jìn)行處治后回鋪瀝青混合料，對(duì)G15銑刨上、中、下面層對(duì)基層病害處治后回鋪瀝青混合料。銑刨至基層頂面，如果上中面層銑刨后下面層完好可以只銑刨上中面層。推薦上面層回填改性瀝青AC-13C，中、下面層回填改性瀝青AC-20C。

3.2 橫、縱裂縫病害處治

路段橫、縱向裂縫是主要病害，裂縫已經(jīng)灌縫處治過(guò)又重新開裂。通過(guò)取芯調(diào)查知橫、縱向裂縫既有反射裂縫又有疲勞裂縫。為防止處治后裂縫重新開裂，根據(jù)本路段病害特征推薦采取以下處理措施:已灌縫處理尚未開裂裂縫推薦不進(jìn)行處理保持現(xiàn)有穩(wěn)定狀態(tài);縫寬小于5 mm裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫灌縫處理，推薦采用專用灌縫膠進(jìn)行灌縫。

3.3 坑槽、龜裂松散類病害處治

通過(guò)路況調(diào)查發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)高溫多雨季節(jié)，部分路段有坑槽、龜裂等病害產(chǎn)生，若坑槽、唧漿單獨(dú)存在，坑槽深度＜25 mm，坑槽面積＜1 m2，直接進(jìn)行臺(tái)階式開挖，四方臺(tái)階設(shè)置均為25 cm，坑槽挖補(bǔ)面積為1 m×1 m，深度為17 cm，瀝青面層分兩層進(jìn)行回填，填補(bǔ)改性瀝青AC-13C型混合料;對(duì)于局部小面積龜裂參照坑槽處治方案進(jìn)行，重點(diǎn)是處理徹底，避免多次重復(fù)維修。

3.4 基層處治方案

局部少量路段采用銑刨重鋪方案，面層銑刨后根據(jù)基層頂面病害狀況及嚴(yán)重程度選擇不同處治方案:當(dāng)基層頂面無(wú)大面積松散、唧漿，只單條裂縫時(shí)采取聚酯纖維布進(jìn)行貼縫處理，瀝青面層回填減緩裂縫反射;基層頂面出現(xiàn)大面積松散、唧漿等病害根據(jù)病害數(shù)量，數(shù)量較少按照?qǐng)A洞方補(bǔ)、斜洞正補(bǔ)原則挖除病害基層回填瀝青混合料AC-20C。

4 試驗(yàn)段路面加鋪方案

4.1 總體思路

路面專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)中試驗(yàn)段樁號(hào)范圍為沈海高速G15溫州方向K1511+966～K1512+746，進(jìn)行罩面加鋪處理。試驗(yàn)段路面主要存在橫向裂縫、修補(bǔ)及龜裂，局部路段瀝青老化嚴(yán)重等路面病害。擬采用加鋪罩面方案對(duì)原路面進(jìn)行維修。依據(jù)路況調(diào)查結(jié)果分析各路段病害特征提出加鋪方案。瀝青路面加鋪罩面方案設(shè)計(jì)包括加鋪罩面結(jié)構(gòu)層厚度、加鋪罩面結(jié)構(gòu)層混合料類型確定、加鋪罩面結(jié)構(gòu)層組合等內(nèi)容。根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及原路面狀況，在滿足交通量和使用要求前提下遵循因地制宜選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、有利于機(jī)械化、工廠化施工路面結(jié)構(gòu)方案。結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件積極推廣成熟科研成果，對(duì)新材料、新工藝、新技術(shù)積極、慎重運(yùn)用。

4.2 面層混合料比選

用于瀝青路面加鋪罩面混合料有密級(jí)配AC型、間斷級(jí)配SMA、橡膠瀝青AR-AC型、高性能Superpave型等?，F(xiàn)有路面存在大量裂縫及龜裂病害，根據(jù)病害特點(diǎn)選用瀝青混合料具有抗車轍、抗裂、防水功能，同時(shí)具降噪功能。

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》提出AC-13C型瀝青混合料是AK-13A瀝青混合料改進(jìn)型。將AK型瀝青混合料空隙率由4% ～10%降為3%～5%，將馬歇爾試驗(yàn)擊實(shí)次數(shù)從50提高到75，現(xiàn)場(chǎng)空隙率要求小于7%;將原空隙率較大抗滑面層AK型向密實(shí)型調(diào)整，連續(xù)級(jí)配AC型向S型調(diào)整，使級(jí)配向粗集料為主骨架密實(shí)型級(jí)配靠近，使AK型級(jí)配滲水性減小。工程實(shí)踐證明經(jīng)過(guò)體積指標(biāo)調(diào)整，AK-13A瀝青混凝土表面層達(dá)到粗糙、致密、均勻效果，調(diào)整后級(jí)配更名為AC-13C。本項(xiàng)目加鋪層選擇的就是AC-13C型瀝青混合料。

4.3 加鋪方案

(1)路面罩面試驗(yàn)段

路面專項(xiàng)改造設(shè)計(jì)對(duì)沈海高速G15溫州方向K1511+966～K1512+746段落采取罩面方案。

(2)加鋪方案比選

加鋪方案比選見表1所示。

表1 方案比選

罩面段落內(nèi)主要是裂縫和龜裂為主，本次先對(duì)原路面上面層病害進(jìn)行徹底處治，然后再采取4 cm改性瀝青AC-13C加6～9 cm改性瀝青AC-20C(調(diào)平層)方案。用改性瀝青AC-20C做調(diào)平層，分層回填，適宜厚度為6～9 cm。

5 施工工藝

5.1 原材料選擇

(1)瀝青

上面層AC-13C，采用SBS改性瀝青，技術(shù)要求見表2所示。

表2 SBS改性瀝青技術(shù)要求

(2)粗集料

石質(zhì)堅(jiān)硬、清潔碎石，粒徑大于4.75 mm。

(3)細(xì)集料

堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化石灰?guī)r細(xì)集料。細(xì)集料規(guī)格見表3所示。

表3 AC-13C上面層用細(xì)集料規(guī)格

(4)填料

宜采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。礦粉必須干燥、清潔。

(5)抗剝離劑

瀝青用抗剝離劑有較強(qiáng)抗老化性能，在160℃老化5 h后性能應(yīng)能滿足密度與瀝青密度相當(dāng)或接近;pH值＞7;常溫下液態(tài)為宜，凝固點(diǎn)＜0℃?？箘冸x劑技術(shù)要求按規(guī)范執(zhí)行。保證貯存兩年以上不失效。

5.2 施工機(jī)械與質(zhì)量檢測(cè)儀器準(zhǔn)備工作

施工前配備施工設(shè)備，保證在施工過(guò)程中施工機(jī)械的完好性，同時(shí)做好施工機(jī)械的保養(yǎng)工作及調(diào)試工作。攤鋪瀝青混凝土需要機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，間歇式瀝青混合料拌和機(jī)的產(chǎn)量應(yīng)該大于320 t/h。能夠保證拌和瀝青混凝土產(chǎn)量與攤鋪瀝青混凝土相適應(yīng)，同時(shí)還要保證運(yùn)輸車輛能夠滿足拌和及運(yùn)輸要求，混合料拌和機(jī)由計(jì)算機(jī)控制，配有打印裝置。壓路機(jī)凈重不小于22 t雙鋼輪壓路機(jī)4臺(tái)，小型手扶振動(dòng)壓路機(jī)1臺(tái)，載重量15 t以上自卸汽車宜備20輛左右。智能型瀝青灑布車1輛。

5.3 改性瀝青AC施工

(1)原材料質(zhì)量。

進(jìn)行瀝青混凝土拌和前，要注意拌和使用材料的質(zhì)量，無(wú)論是粗集料還是細(xì)集料，都要通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)滿足要求才可以進(jìn)行拌和，原材料的堆放處地面經(jīng)過(guò)處理且地面具有一定的坡度滿足排水要求，避免材料被污染，不同材料用墻隔開以免材料混摻，細(xì)集料及礦粉覆蓋以免受潮影響其性能。

(2)改性瀝青AC混合料配合比設(shè)計(jì)

如果某種礦料產(chǎn)地、品種發(fā)生變化必須重新進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。拌和機(jī)均應(yīng)進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)經(jīng)批準(zhǔn)后進(jìn)行試拌和試鋪。

(3)瀝青混合料拌和

瀝青混凝土的出場(chǎng)溫度及攤鋪溫度直接影響瀝青混凝土的路用性能，在瀝青混凝土拌和中要嚴(yán)格控制溫度，拌和時(shí)拌和樓控制室逐盤打印改性瀝青及各種礦料用量和拌和溫度并定期對(duì)拌和樓計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核;拌和時(shí)混合料有質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。嚴(yán)格控制油石比和礦料級(jí)配，拌和機(jī)上、下午取一組混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級(jí)配和改性瀝青混合料物理力學(xué)性質(zhì)。

(4)改性瀝青AC混合料運(yùn)輸

拌和機(jī)向運(yùn)料車放料時(shí)汽車應(yīng)前后移動(dòng)，分三堆裝料減少粗集料分離現(xiàn)象。瀝青混合料運(yùn)輸車運(yùn)量與拌和能力和攤鋪速度相適應(yīng)，攤鋪機(jī)前方有適當(dāng)運(yùn)料車等候卸料。運(yùn)料車應(yīng)覆蓋保溫、防雨。連續(xù)攤鋪過(guò)程中運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前10～30 cm處停住不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過(guò)程中運(yùn)料車掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。

(5)改性瀝青AC混合料攤鋪

瀝青混凝土的攤鋪速度與拌和機(jī)產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪厚度有關(guān)，一般控制在2～4 m/min之間，保持緩慢、均勻、不間斷攤鋪。施工時(shí)機(jī)械攤鋪混合料在沒有壓實(shí)之前不允許有人在上面走動(dòng)。正常情況下不允許進(jìn)行人工攤鋪，因?yàn)闊o(wú)法保證攤鋪的厚度，在攤鋪機(jī)無(wú)法攤鋪到的位置需在指導(dǎo)下允許用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷嚴(yán)重時(shí)鏟除并調(diào)整攤鋪機(jī)進(jìn)行重新攤鋪。

罩面時(shí)要求路面具有一定的橫坡，一般采用移動(dòng)式自動(dòng)找平基準(zhǔn)裝置來(lái)控制攤鋪厚度。攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，調(diào)試好螺旋布料器兩端自動(dòng)料位器并使料門開度、鏈板送料器速度和螺旋布料器轉(zhuǎn)速相匹配。攤鋪前將熨平板預(yù)熱至不低于65℃，攤鋪時(shí)熨平板采用中強(qiáng)夯等級(jí)使鋪面初始?jí)簩?shí)度不小于85%。攤鋪機(jī)熨平板拼接緊密，不許存有縫隙，防止卡入粒料將鋪面拉出條痕。

(6)改性瀝青AC混合料壓實(shí)

為保證瀝青混凝土具有良好的壓實(shí)度和平整度，一般初壓的時(shí)間選擇在瀝青混凝土攤鋪后進(jìn)行，復(fù)壓采用大噸位雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓成型。壓路機(jī)折返呈梯形，往返位置不應(yīng)該在同一個(gè)斷面上。對(duì)松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及碾壓溫度設(shè)專崗檢查。改性瀝青AC路面壓實(shí)度控制要求采用雙控指標(biāo)，要求最大理論密度壓實(shí)度為93% ～97%，馬歇爾密度壓實(shí)度不小于98%。路面壓實(shí)24 h后允許施工車輛通行。

0.075 mm≤2.36 mm≥4.75 mm逐盤在線檢測(cè)±2±5±6計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)計(jì)算礦料級(jí)配生產(chǎn)設(shè)計(jì)級(jí)配差0.075 mm≤2.36 mm≥4.75 mm逐盤檢查，每天匯總1次，取平均值評(píng)定±1±2±2按規(guī)范規(guī)定總量檢驗(yàn)0.075 mm≤2.36 mm≥4.75 mm每臺(tái)拌和機(jī)每天上、下午各1次±2±4±5拌和廠取樣，用抽取后礦料篩分瀝青含量(油石比)，與生產(chǎn)設(shè)計(jì)的差/%逐盤在線檢測(cè)逐盤檢查，每天匯總1次，取平均值評(píng)定每日每機(jī)上、下午各1次±0.3±0.1-0.2 ～0.2計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)計(jì)算按規(guī)范規(guī)定總量檢驗(yàn)離心法抽提馬歇爾試驗(yàn) 每日每機(jī)上、下午 8.0 拌和廠取樣穩(wěn)定度，不小于流值(0.1 mm)空隙率/%1次 20～50 4.0 ～6.0室內(nèi)成型試驗(yàn)壓實(shí)度/% 每2 000 m2檢查1組逐個(gè)評(píng)定并計(jì)算平均值 不小于98 現(xiàn)場(chǎng)鉆孔試驗(yàn)隨時(shí)檢查厚度 不超過(guò) 每2 000 m2檢查1點(diǎn)單點(diǎn)評(píng)定 -4 mm 鉆孔檢查并鋪筑時(shí)隨時(shí)插入量取平整度不大于 每車道連續(xù)檢測(cè) 1.0 mm 平整度儀檢測(cè)寬度 2處/100 m 大于設(shè)計(jì) 用尺量縱斷面高 3處/100 m ±15mm 用水準(zhǔn)儀橫坡 3處/100 m ±0.3% 用水準(zhǔn)儀檢測(cè)滲水系數(shù)不大于 每層1次/200 m/車道 50 ml/min 改進(jìn)型滲水儀

5.4 粘層施工工藝

(1)乳化SBS改性瀝青

粘層油采用SBS改性乳化瀝青應(yīng)符合表5技術(shù)要求。

表5 SBS改性乳化瀝青技術(shù)要求

(2)材料用量

舊瀝青混合料層與新鋪混合料層間噴灑粘層油。乳化SBS改性瀝青粘層油噴灑數(shù)量折算成純?yōu)r青為0.2～3 kg/m2。

(3)粘層施工

一般采用智能型瀝青灑布車噴灑，在噴灑過(guò)程中灑布速度和噴灑量保持一定，保持均勻，在氣溫低于10℃時(shí)不允許噴灑粘層油，噴灑前應(yīng)該保證表面處于干燥狀態(tài)，噴灑粘層油要保證表面均勻，不能出現(xiàn)薄厚不均勻現(xiàn)象，在未噴灑部位要進(jìn)行補(bǔ)噴，過(guò)多部位要進(jìn)行刮除處理。噴灑粘層油后嚴(yán)禁運(yùn)料車以外其他車輛通行。一般情況下粘層油當(dāng)天灑布，待乳化瀝青破乳、水分蒸發(fā)后馬上進(jìn)行瀝青面層的攤鋪，避免粘層受到污染，保證粘層的作用。

5.5 聚酯纖維布技術(shù)要求及施工工藝

(1)聚酯纖維布技術(shù)要求

聚酯纖維布是一種具有防水和加筋功能復(fù)合材料，吸收瀝青材料后具有防水、耐熱和耐磨物理特性。它由玻璃纖維和聚酯纖維混合而成，膨脹系數(shù)低、韌性好，沒有長(zhǎng)期蠕變性;在與瀝青混合料層復(fù)合后其低溫抗裂性、抗疲勞性能、抗反射性能明顯提高，能夠延長(zhǎng)路面使用壽命、防止反射裂縫產(chǎn)生。

(2)施工工藝

為確保聚酯纖維布施工質(zhì)量，發(fā)揮防水抗裂和加筋效果，首先用清潔工具將路面清掃干凈;用瀝青混凝土修補(bǔ)原有裂縫、坑槽等病害并找平處理;破壞嚴(yán)重位置用瀝青混凝土填平。

粘層油采用改性熱瀝青。根據(jù)舊路面粗糙度和聚酯纖維布飽和量及溫度限制，粘層油用量一般控制在0.6～0.9 kg/m2間;熱瀝青噴灑溫度控制在160～180℃間。

聚酯纖維布采用人工或機(jī)械鋪設(shè)，接口處應(yīng)相互搭接不小于15 cm。

(3)聚酯纖維布施工注意事項(xiàng)

聚酯纖維布為玻璃纖維制造，對(duì)人體皮膚易產(chǎn)生刺激作用，施工時(shí)一定要帶防護(hù)手套以免纖維刺入皮膚;施工中做到線型直、撒布勻;聚酯纖維布嚴(yán)禁潮濕狀況時(shí)施工;聚酯纖維布鋪設(shè)盡可能鋪設(shè)成一條直線;轉(zhuǎn)彎時(shí)將聚酯纖維布彎曲處剪開，重疊鋪設(shè)并噴涂粘結(jié)料膠結(jié)，盡量避免聚酯纖維布打折起皺;搭接寬度不宜過(guò)寬以免搭接處夾層變厚，使底面與上面結(jié)構(gòu)層結(jié)合力減弱導(dǎo)致上面結(jié)構(gòu)層起鼓、脫離、位移;瀝青噴灑務(wù)必噴灑均勻，用于防水時(shí)適當(dāng)增加粘油用量。鋪設(shè)聚酯纖維布環(huán)境氣溫應(yīng)在5℃以上;聚酯纖維布攤鋪緊接瀝青噴灑后進(jìn)行;及時(shí)用毛刷進(jìn)行整平處理，盡量避免形成皺折;聚酯纖維布攤鋪后在瀝青粘層油未冷卻前任何車輛或行人不得進(jìn)入;運(yùn)輸車輛不得在聚酯纖維布上急剎或轉(zhuǎn)彎。

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