李亞非，李曉軍，朱寶林

（1.交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院道路結(jié)構(gòu)與材料研究中心，北京100029；2.呼和浩特至殺虎口高速公路建設(shè)管理辦公室，內(nèi)蒙古 呼和浩特010000）

0 引言

近年來，隨著交通量的迅速增長，以及超載現(xiàn)象的普遍存在，使得許多高速公路建成后不久就不能適應(yīng)交通的發(fā)展，早期損壞現(xiàn)象頻繁發(fā)生。對此國內(nèi)的道路工作者進(jìn)行了大量的調(diào)查研究，通過對已經(jīng)發(fā)生損壞的瀝青路面鉆芯取樣可以看出，有相當(dāng)一部分瀝青面層與基層間已經(jīng)完全脫離開來，這將直接或間接地促使路面損壞的發(fā)生，因此面層與基層間的層間結(jié)合問題越來越受到人們的關(guān)注。

本文依托呼殺高速主線，結(jié)合內(nèi)蒙地區(qū)成功的工程經(jīng)驗(yàn)，在原設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，提出兩種對比方案，同時創(chuàng)新性地利用拉拔試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)進(jìn)行層間聯(lián)結(jié)效果的檢測，最終提出適應(yīng)本項(xiàng)目的最佳層間聯(lián)結(jié)方案，并進(jìn)行現(xiàn)場施工質(zhì)量控制，以求得到最佳層間聯(lián)結(jié)效果。

1 呼殺主線項(xiàng)目概況

呼和浩特至殺虎口段高速公路，起點(diǎn)位于呼和浩特市賽罕區(qū)金河鎮(zhèn)八拜村東側(cè)600m 處，終點(diǎn)位于山西省殺虎口村西。全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度為100km/h，路基寬度26m，全線采用瀝青混凝土高級路面，路面結(jié)構(gòu)形式為：上面層采用4cm 厚AC—16 型中粒式改性瀝青混凝土，中面層采用5cm 厚AC—20 型中粒式改性瀝青混凝土，下面層采用7cm 厚AC—25 型粗粒式瀝青混凝土，基層采用18cm 厚水泥穩(wěn)定級配碎石，上底基層采用16cm 厚水泥穩(wěn)定級配碎石，下底基層采用16cm 厚水泥穩(wěn)定級配碎石，層間處治措施為改性乳化瀝青加鋪碎石封層。

2 半剛性基層與瀝青面層層間聯(lián)結(jié)性能試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法

鑒于《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）未明確層間聯(lián)結(jié)評價方法，本文提出利用拉拔與剪切試驗(yàn)評價層間聯(lián)結(jié)性能。

（1）拉拔試驗(yàn)

拉拔試驗(yàn)是由建筑行業(yè)引進(jìn)到公路行業(yè)，最初是用來評價橋面防水材料的黏結(jié)性能，近年來研究者采用該試驗(yàn)方法開展層間聯(lián)結(jié)性能的相關(guān)研究，一些實(shí)體工程也采用該方法檢測路面各結(jié)構(gòu)層的層間聯(lián)結(jié)效果，因此本文將拉拔試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果作為主要參考數(shù)據(jù)。

該試驗(yàn)方法以層間的最大抗拉拔力作為評價指標(biāo)，具體方法為：將路面鉆芯至半剛性基層2cm，鉆機(jī)提離試驗(yàn)位置后，用棉紗將鉆孔處的芯樣表面水分小心擦干。待芯樣表面干燥后，涂抹302 改性丙烯酸酯膠黏劑，并與黏結(jié)盤黏緊，待30min 膠黏劑硬化后再進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，測試芯樣的最大抗拉拔力，用于評價層間材料的聯(lián)結(jié)性能[4]。

（2）剪切試驗(yàn)

相較于拉拔試驗(yàn)，剪切試驗(yàn)的試驗(yàn)原理更符合層間材料的受力模式。近年來研究者們在室內(nèi)開展了大量相關(guān)試驗(yàn)研究，具體研究方法包括直剪、扭剪、斜剪試驗(yàn)等，得出的結(jié)論與成果不盡相同，導(dǎo)致該試驗(yàn)方法未能得到推廣與應(yīng)用。本文通過自行研發(fā)的扭剪儀開展相關(guān)現(xiàn)場層間聯(lián)結(jié)性能檢測，以層間最大抗扭剪強(qiáng)度為評價指標(biāo)，用于評價層間材料的聯(lián)結(jié)性能，具體試驗(yàn)方法與拉拔試驗(yàn)相同，并開展扭剪試驗(yàn)與拉拔試驗(yàn)的相關(guān)性研究。

2.2 試驗(yàn)方案

本文在原設(shè)計的基礎(chǔ)上提出兩種對比方案，分別為改性乳化瀝青黏層、熱灑型瀝青加鋪碎石封層。具體試驗(yàn)方案見表1。

表1 呼殺主線層間處理措施方案

3 研究結(jié)果與分析

根據(jù)試驗(yàn)方案，本文選擇在K100+000～K100+300 處鋪筑了300m 試驗(yàn)段，每種方案鋪筑100m，并于試驗(yàn)段每隔25m 選取3 個代表點(diǎn)進(jìn)行拉拔、剪切試驗(yàn)。每個代表點(diǎn)測2 次，具體拉拔試驗(yàn)與剪切試驗(yàn)結(jié)果見表2，拉拔值與扭剪值相關(guān)關(guān)系見圖1。

表2 改性乳化瀝青碎石封層檢測結(jié)果

由表2可以看出，針對呼殺高速主線，熱灑型瀝青加鋪碎石封層的層間聯(lián)結(jié)效果最好，其次是改性乳化瀝青加鋪碎石封層，改性乳化瀝青黏層最次。剪切試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果與拉拔試驗(yàn)相關(guān)性達(dá)到0.98，說明扭剪值與拉拔值的相關(guān)性較好，可以很好地表征半剛性基層與瀝青面層的層間聯(lián)結(jié)效果。

圖1 拉拔值與扭剪值相關(guān)性試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié)論

（1）針對呼殺高速主線，半剛性基層與瀝青面層層間聯(lián)結(jié)效果如下：熱灑型瀝青加鋪碎石封層＞改性乳化瀝青加鋪碎石封層＞改性乳化瀝青黏層。

（2）剪切試驗(yàn)與拉拔試驗(yàn)的相關(guān)性較好，均可表征半剛性基層與瀝青面層的層間聯(lián)結(jié)效果。

[1] 沈金安.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治措施[M].北京：人民交通出版社，2004．

[2] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 張占軍，周慶華，胡長順.橋面防水層電動剪切儀測試技術(shù)與誤差分析[J].長安大學(xué)學(xué)報，2004，21（9）：7-17,15.

[4] 嚴(yán)二虎，沈金安.半剛性基層與瀝青層之間界面條件對結(jié)構(gòu)性能的影響[J].公路交通科技，2004，21（1）：38-41．

[5] 宋憲輝.瀝青路面基層與面層間連接狀態(tài)評價方法及指標(biāo)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2008.

[6] 李祥恩.高速公路基層防水層的冷鋪新技術(shù)研究[J].交通建設(shè)與管理，2007（21）：34-37.