趙建峰
(甘肅省天水公路管理局清水公路管理段,甘肅 天水 741000)
隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施,我省高等級公路的建設(shè)事業(yè)得到了快速發(fā)展。高等級公路由于工程艱巨、投資較大,其安全、高效、順適、耐久等所應(yīng)具備的性能顯得尤為重要。路面做為與行車直接接觸的工程項(xiàng)目,在使用的過程中必然要接受行車荷載、溫差應(yīng)力、水侵蝕等實(shí)際情況的考驗(yàn)。由于各種因素的影響,我省部分已竣工通車的高等級公路路面也有不同程度的破壞。筆者曾就高等級公路路面破壞現(xiàn)象在我省及周邊省(區(qū))范圍內(nèi)進(jìn)行過考察,實(shí)際情況是各省(區(qū))都不同程度地出現(xiàn)了路面破壞的問題,造成路面破壞的原因眾多,為了減少路面破壞現(xiàn)象的發(fā)生;各省(區(qū))也根據(jù)實(shí)際情況采取了許多有效的措施。近年來.隨著新技術(shù)、新材料在高等級公路中的應(yīng)用.改性瀝青也在國內(nèi)一些項(xiàng)目中逐步使用。但由于其造價(jià)相對較高,在南方經(jīng)濟(jì)條件較好的省(區(qū))使用較多,從目前使用的情況來看,其效果明顯,有效地減少了路面病害,應(yīng)該說隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高等級公路路面使用改性瀝青是今后的發(fā)展趨勢。
改性瀝青的應(yīng)用就廣義來說,沒有特別不能使用的地方,可以說對所有公路都是適用的,都可以起到延長路面使用壽命的目的,改性瀝青可以用在新修公路的上、中、下面層的任何一層,也可以用于舊路維修和罩面。在國外發(fā)達(dá)國家改性瀝青已經(jīng)得到了普遍使用,我國由于受投資限制還僅限于部分路段使用。就我省的實(shí)際情況而言,由于我省的經(jīng)濟(jì)條件較差,修建高速公路的資金十分缺乏,還不可能大量地、普遍地使用改性瀝青。在這種情況下,改性瀝青在我省也只能使用于個(gè)別路段。從目前使用的情況看,我省使用改性瀝青的高等級公路也僅限于在上面層或上、中面層,根據(jù)擬建項(xiàng)目的交通量、車型構(gòu)成等,對于上面層一層改性尚不能滿足要求的路段采用了兩層改性。近年來,我省已在高速公路項(xiàng)目中使用了改性瀝青。
對改性瀝青混合料來說,它的改性效果隨改性目的而不同,往往通過與未改性的混合料比較,以評價(jià)改性后提高的程度??傮w來說改性瀝青以下幾個(gè)方面的性能較為突出。
目前采用改性瀝青混合料,最大的期望就是提高高溫抗車轍能力,這也是我省幾條高速公路所關(guān)注的問題之一。根據(jù)國內(nèi)外的研究和經(jīng)驗(yàn),采用改性瀝青可較大地提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性,若與普通瀝青混凝土比較,其效果明顯。結(jié)合我省的氣候條件,從《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF4—2004)(以下簡稱規(guī)范)可以看出,普通瀝青混合料的動穩(wěn)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般要求不小于800次/mm,而改性瀝青混合料的穩(wěn)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則要求不小于2400次/mm。
改性瀝青的低溫抗裂性能若與普通瀝青混凝土比較有明顯的提高,但一般不如高溫抗車轍性能突出。從改性瀝青來說,SBS、SBR等熱塑性橡膠類及橡膠類改性瀝青對低溫抗裂性能效果較好,熱塑性樹脂類的EVA、PE則不明顯,有時(shí)甚至可能還有負(fù)面影響。
改性瀝青使瀝青結(jié)合料與集料的粘附性增加,瀝青混合料的水穩(wěn)定性比不改性的普通密級配瀝青混合料要好。特別是我省酸性石料多,中性少,而石灰?guī)r作為路面用石料太軟,這是我省路面用石料的特點(diǎn)也困難.因此瀝青結(jié)合料與集料的粘附性在我省顯得尤為重要。從規(guī)范中可以看出,要求普通瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于750A,,而改性瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于80%。
通過以上分析可以看出改性瀝青與普通瀝青相之而言,其幾個(gè)主要性能都得到了很大的提高,尤其是高溫穩(wěn)定性能及低溫抗裂性能效果突出。由于我省大部分地區(qū)干燥少雨、溫差大.因此提高瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能至關(guān)重要。
雖然相對普通瀝青而言,改性瀝青的幾個(gè)主要性能都得到了提高,但改性瀝青不是決定瀝青路面質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。由于出現(xiàn)路面病害的原因較多設(shè)計(jì)、施工、路面所采用的材料、路基的壓實(shí)度等都對路面質(zhì)量有直接的影響,同時(shí)較普通瀝青而言,改性瀝青路面的施工也較難控制。
改性瀝青路面施工工藝較為復(fù)雜,質(zhì)量也較難控制,筆者曾就此翻閱了許多相關(guān)資料,也曾請教于有關(guān)專家,本文就改性瀝青路面施工中應(yīng)注意的因素做一簡單的總結(jié),以便在相關(guān)工作中可作參考。
由于改性瀝青的粘度增大,保證較高的施工溫度成了施工的最主要的技術(shù)關(guān)鍵。一般情況下;可在普通適瀝青混合料施工溫度的基礎(chǔ)上提高10—20℃,適宜的施工溫度應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。
結(jié)合我省蘭臨、劉白、寶天、平定等高速公路改性瀝青路面設(shè)計(jì)、施工等方面,前幾年由于我省現(xiàn)場制備改性瀝青的經(jīng)驗(yàn)較少、技術(shù)不成熟,為了控制改性瀝青的質(zhì)量多采用桶裝改性瀝青,近年來現(xiàn)場制備改性瀝青在我省逐步采用。
改性瀝青的粘性較大,運(yùn)料車的車廂底部要涂刷較多的油水混合物。而且為了防止運(yùn)料車表面混合物結(jié)成硬殼,運(yùn)料車運(yùn)輸過程中必須加蓋苫布,運(yùn)料車的數(shù)量也要適當(dāng)增加。由于改性瀝青混合料的粘度較高,攤鋪溫度高,因此其攤鋪?zhàn)枇σ绕胀ɑ旌狭洗?。?dāng)下層灑布粘層油時(shí),一般的輪胎式攤鋪機(jī)可能頂不動運(yùn)料車,產(chǎn)生打滑現(xiàn)象,所以對改性瀝青一般需要使用履帶式攤鋪機(jī)攤鋪,而且攤鋪機(jī)的攤鋪寬度也不能象普通混合料那樣伸長的太多。
改性瀝青混合料的壓實(shí)工藝,除了提高碾壓溫度外,與普通瀝青混合料沒有太大的區(qū)別,對壓實(shí)機(jī)具也沒有特別要求,壓實(shí)機(jī)械型號一般先輕后重。在高溫下碾壓顯得特別重要,溫度降到一定程度時(shí),碾壓顯得無能為力,因此攤鋪完成后需要及時(shí)碾壓。工程上一般掌握的碾壓最低溫度為130℃,并應(yīng)在混合料溫度降至120℃前結(jié)束碾壓作業(yè),具體的溫度應(yīng)在施工前通過試驗(yàn)確定。
改性瀝青路面的接縫處理要比普通混合料困難一些。如果到第二天處理接縫,將會發(fā)現(xiàn)改性瀝青混合料非常堅(jiān)硬,所以一定要防止出現(xiàn)縱向冷接縫,當(dāng)不得不采用冷接時(shí)宜采用平接縫,也可采用自然縫。用兩臺攤鋪機(jī)成梯隊(duì)攤鋪時(shí),如果相距太遠(yuǎn),縱向接煞也有可能不能保持熱接縫狀態(tài)。如果路面橫向?qū)挾忍?,不可能一次全幅鋪筑時(shí),冷接縫的處理也將是個(gè)難題。要在改性瀝青路面每天施工完工后,在其尚未面層采用平接縫,宜在當(dāng)天施工結(jié)束后切割、清掃、成縫。
影響高等級公路路面質(zhì)量的因素很多,改性瀝青在我省高等級公路中的應(yīng)用還是起步階段,在工程實(shí)踐中要求我們在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計(jì)、確保施工質(zhì)量、加強(qiáng)后期管理,同時(shí)也要及時(shí)對我省已建成通車及在建的項(xiàng)目加強(qiáng)總結(jié),以便進(jìn)一步了解改性瀝青的特點(diǎn)、效果及施工工藝,提高我省高等級公路路面的質(zhì)量。