劉傳波 余利軍 武 萍

（濟南市公路管理局 濟南 250014）

諸多早期修建的道路，由于車流量的大幅增加出現(xiàn)了不同程度的病害，對于部分病害較嚴重，結構強度不足的公路需進行補強結構層的大修施工。針對養(yǎng)護工程要求基本保持原路環(huán)境不變、施工工期較短、盡可能不中斷交通、造價經(jīng)濟等特點，在養(yǎng)護大修時應用新型具有良好力學性能的、養(yǎng)護工期短的、加鋪厚度薄、施工簡便又較為經(jīng)濟的補強基層逐漸成為趨勢。

1 常用補強材料的弊端

以往養(yǎng)護大修工程經(jīng)常采用二灰穩(wěn)定碎石、水泥穩(wěn)定碎石等半剛性材料，其弊端主要表現(xiàn)為如下幾方面。

（1）抗裂性較差。水泥穩(wěn)定碎石基層與二灰穩(wěn)定碎石基層都是半剛性基層，干縮系數(shù)較大，容易產(chǎn)生早期的收縮裂縫，導致瀝青路面反射裂縫過早的出現(xiàn)，降低了路面的使用壽命。同時半剛性基層對重載變化的敏感性很強，在超、重載交通作用下極易產(chǎn)生不可修復的裂縫，進而導致路面破壞，養(yǎng)護加鋪后的路面重新面臨早期損害的可能，嚴重影響了路面的行車舒適性及使用年限，造成交通安全隱患。

（2）對養(yǎng)生要求較高、對原路交通影響較大。水泥穩(wěn)定碎石基層、二灰穩(wěn)定碎石基層施工過程中需封閉交通，要求在合適的溫度及濕度下進行養(yǎng)生，養(yǎng)生不到位極易產(chǎn)生干縮裂縫、松散、強度不足等病害。水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)生期一般為7d，二灰穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)生期一般為15d，養(yǎng)生時間較長，嚴重影響原路面車輛的通行。

（3）對原路環(huán)境影響大，不利于環(huán)保。水泥穩(wěn)定碎石基層、二灰穩(wěn)定碎石基層較柔性基層多用石料2倍以上，不利于能源節(jié)約，且補強高程增加過多，對原路環(huán)境影響較大。原路的標志、護欄、排水、路緣石、綠化、被交道等設施均不能再利用，重新修復將使用較多資金，沿線房屋地勢相對較低，將存在雨后路面水向房屋倒灌的隱患，影響人民群眾的正常生活。

綜上所述，目前常用的半剛性補強層在養(yǎng)護大修中應用時存在一定弊端，亟須一種力學性能好、便施工、利養(yǎng)護、對原路環(huán)境影響小的新材料取代常用的補強材料。

2 SLSM材料的引入

最大公稱粒徑大于37.5mm的超大粒徑瀝青混合料（SLSM）這一新型補強材料屬于密級配柔性基層，其力學性能好、便于施工養(yǎng)護、對原路環(huán)境影響小，適合的鋪筑厚度12～18cm，滿足一般養(yǎng)護大修工程的補強要求。

濟南市公路管理局于2011年在國道220線平陰城區(qū)段大修工程的部分補強路段（K297＋400～K298＋900）應用了超大粒徑瀝青混合料（SLSM），取得良好效果。該段道路路面寬12m，二級路，作為濟南市連接平陰城區(qū)的主干道，長年的超、重載交通使得路面出現(xiàn)大面積病害，按照《公路技術狀況評定標準》（JTG H20－2007）中表2.0.2的規(guī)定，本路段路面破損狀況評價為“差”等級，需作補強處理，設計的補強路面結構為：4cm 細粒式瀝青混凝土（AC－13）＋16cm 超大粒徑瀝青混合料（SLSM－50HM）＋原路面。

3 SLSM的應用過程

3.1 SLSM配合比設計

通過試驗室路用性能試驗測試及同類型不同級配的超大粒徑瀝青混合料性能比較，選用SLSM－50各集料級配見表1。

表1 SLSM－50集料各篩孔的通過率

混合料瀝青采用SK－70號瀝青，石料采用當?shù)仄胀ㄋ词規(guī)r、機制砂，經(jīng)試驗，最終確定配合比為（質(zhì)量比）1號倉∶2號倉∶3號倉∶4號倉∶5號倉∶6號倉∶礦粉＝30∶26∶10∶6∶5∶18∶5，油石比采用3.2%。經(jīng)馬歇爾試驗驗證，動穩(wěn)定度為28.0kN，孔隙率為4.5%，飽和度為54.8%，流值為3.79mm，密度為2.483g／cm3，滿足公路大修補強的技術要求。

3.2 拌和

本工程超大粒徑瀝青混合料（SLSM－50HM）的拌和采用普通間歇式4000型瀝青拌和機，因拌和時須嚴格控制溫度，所以全程記錄了瀝青、礦料的加熱溫度，瀝青混合料的出廠溫度及運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的溫度。拌和過程中注意以下幾點。

（1）拌和時嚴格按標準配合比上料，每鍋混合料的拌和時間宜為35～45s，其中干拌時間不得小于5s，具體拌和時間根據(jù)開拌時的混合料拌和效果（所有骨料必須全部裹覆瀝青，全部結合料攪拌均勻）來確定，拌和時的施工溫度控制如下：SK－70瀝青加熱溫度為150～170℃，礦料加熱溫度為170～185℃，混合料出廠溫度為160～170℃，不得超過195℃，以防止老化。

（2）拌和樓配備專門的試驗人員檢查出廠瀝青混合料質(zhì)量，當發(fā)現(xiàn)有花白料、結團成塊及嚴重的粗細集料離析現(xiàn)象時，該鍋混合料立即廢棄，不得使用，并查明原因及時調(diào)整。同時按規(guī)范規(guī)定頻率從拌和樓取樣進行各項技術指標的檢測；同時進行抽提篩分試驗，對油石比和礦料級配與標準配合比的油石比及礦料級配進行比較，看是否超出允許偏差范圍。

3.3 裝料、運輸

裝料過程中，運料車應前后移動，分前、后、中3次接料，以減少混合料的離析。在運輸前，檢查出料溫度，滿足要求后用篷布覆蓋并扣牢后運輸。為了使混合料的溫度不迅速降低，應使用機械設備盡可能快地包裹瀝青混合料。一旦遇到雨霧天氣，卸載混合料的時候，要確保帆布上的雨水不流入瀝青混合料中。

本工程運料車內(nèi)瀝青混合料到場溫度為154～161℃，控制較好；車廂均蓋有帆布，很好地控制了到場溫度，減少了對周圍環(huán)境的影響。

3.4 攤鋪

本項目攤鋪采用普通ABG423型瀝青攤鋪機，攤鋪寬度為6.1m，由于攤鋪厚度較厚，控制攤鋪速度約1.5m／min。松鋪系數(shù)預設為1.2，在攤鋪碾壓一段后再根據(jù)實測的松鋪系數(shù)進行了調(diào)整。監(jiān)控人員隨機抽檢了幾組攤鋪溫度，見表2，從檢測結果來看，攤鋪溫度滿足要求。

表2 攤鋪溫度檢測

超大粒徑瀝青混合料的攤鋪溫度應不低于145℃，不超過170℃。每天攤鋪開工前，提前0.5～1h預熱熨平板到100℃以上，運料車到場后即將攤鋪時再揭帆布，溫度檢測合格后再卸料。

3.5 碾壓

本工程碾壓采用DD130型雙鋼輪壓路機2臺，30t膠輪壓路機2臺組合碾壓。碾壓工藝按初壓、復壓、終壓3個階段進行，初壓采用1臺雙鋼輪碾壓1遍，前靜后振，速度2～3km／h，振動頻率為35～50Hz，振幅為0.3～0.8mm。初壓后檢查平整度和路拱，必要時應予以修整；錯開輪后，緊接著進行復壓，復壓采用1臺振動壓路機和1臺膠輪壓路機組合碾壓，組合順序為先用1臺振動壓路機各壓1遍，然后用1臺膠輪壓路機壓1遍，碾壓速度為3.0～4.5km／h，輪胎充氣壓力不小于0.5MPa，最后進行終壓，采用1臺鋼輪壓路機碾壓2遍，碾壓至無輪跡，在不低于90℃前碾壓完畢。除壓實設備噸位有所提高外，其攤鋪、壓實與普通瀝青混凝土相比亦無特殊要求。

3.6 養(yǎng)生

超大粒徑瀝青混合料（SLSM－50HM）由于攤鋪厚度較厚，降溫較慢，在戶外氣溫20℃的情況下，需封閉交通7～8h進行自然降溫。

3.7 驗收

驗收方法與普通瀝青混凝土相同。此試驗段按要求取樣進行了室內(nèi)馬歇爾試驗，試驗結果見表3。項目組按要求對該路段進行取樣抽提試驗，相關數(shù)據(jù)見圖1。

表3 馬歇爾試驗結果

圖1 抽提試驗

驗收結論：該瀝青混合料油石比、穩(wěn)定度、流值、空隙率、指標均滿足設計要求，油石比略小，礦料級配滿足要求。

3.8 跟蹤觀測

此路段在2011年7月修建完成至2013年底，經(jīng)路況調(diào)查未出現(xiàn)裂縫、網(wǎng)裂等病害，且路況明顯優(yōu)于采用水泥穩(wěn)定碎石補強路段。

4 結語

超大粒徑瀝青混合料（SLSM）的材料要求及施工工藝無特殊要求，與透水式大粒徑瀝青碎石（LSPM）相比費用較低，在施工期方面較半剛性基層大大壓縮。能夠滿足養(yǎng)護工程基本保持原路環(huán)境不變、工期較短、盡可能不中斷交通、造價經(jīng)濟等要求。因此，超大粒徑瀝青混合料（SLSM）是較為理想的新型大修補強材料，值得在養(yǎng)護大修工程中推廣應用。