劉燕

摘要：隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)也在快速發(fā)展。而路面在高速公路中起著直接承受荷載并向下傳遞的作用，路面材料的種類(lèi)與發(fā)展更加被人們關(guān)注。由于行車(chē)荷載、自然環(huán)境等因素的共同作用，路面出現(xiàn)不同程度、不同類(lèi)型的早期破壞現(xiàn)象。因此，研究路面材料性能及材料與設(shè)計(jì)施工的關(guān)系就顯得較為重要。在路面新材料與路面設(shè)計(jì)施工中，如何科學(xué)合理地與其他路面材料配合選用，使設(shè)計(jì)出的公路路面整體結(jié)構(gòu)能滿足行車(chē)要求，也是一個(gè)重要的研究課題。本文以高速公路路面建設(shè)領(lǐng)域中引進(jìn)的新材料、新技術(shù)、新工藝展開(kāi)討論，以貴州某高速公路路面采用RS2000抗車(chē)轍改性瀝青混合材料應(yīng)用為例詳細(xì)闡述了新材料的施工工藝在路面建設(shè)中的應(yīng)用情況，以供業(yè)內(nèi)同行共同參考借鑒。

Abstract： With the continuous development of society and economy， China's highway construction is also developing rapidly. The road surface directly bears load and transmits downwards in the highway. The type and development of pavement materials are more concerned. Due to the combined effects of driving load and natural environment， the road surface has different degrees and different types of early damage. Therefore， it is important to study the relationship between pavement material properties and materials and design and construction. In the new pavement material and design of pavement， how to scientifically and rationally cooperate with other pavement materials， so that the designed overall structure of highway pavement can meet the driving requirements， is also an important research topic. This paper discusses the new materials， new technologies and new technologies introduced in the field of highway pavement construction. The application of RS2000 anti-rutting modified asphalt mixed materials in Guizhou expressway pavement is taken as an example to elaborate the construction process of new materials in pavement construction. The application situation is for reference by the industry peers.

關(guān)鍵詞：高速公路;路面新材料;施工工藝

Key words： expressway;pavement new material;construction technology

中圖分類(lèi)號(hào)：U412.36? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）35-0239-02

0? 引言

隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)的公路建設(shè)也得到了蓬勃發(fā)展。根據(jù)交通運(yùn)輸部《公路水路交通行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，我國(guó)二級(jí)及以上高等級(jí)公路總里程從2010年的44.73萬(wàn)公里增加到2015年的57.49萬(wàn)公里，年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.15%;其中，我國(guó)高速公路里程從2010年的7.41萬(wàn)公里增加到2015年的12.35萬(wàn)公里，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到10.76%。兩者增長(zhǎng)速度均高于2010-2015年我國(guó)公路總里程的增長(zhǎng)速度。在實(shí)際公路路面設(shè)計(jì)施工中路面材料占據(jù)重要作用，只有科學(xué)合理的選擇路面材料，才有可能完成一個(gè)好的路面設(shè)計(jì)，從而保證通車(chē)后的路面結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)，最大限度降低安全事故發(fā)生?；诖?，研究路面材料性能及材料與設(shè)計(jì)施工的關(guān)系十分有必要。在路面新材料與路面設(shè)計(jì)施工中，如何科學(xué)合理地與其他路面材料配合選用，確保設(shè)計(jì)出的公路路面整體結(jié)構(gòu)符合通車(chē)標(biāo)準(zhǔn)，是一項(xiàng)重要研究課題。

1? 高速公路路面材料對(duì)路面施工的影響

1.1 路面材料級(jí)配組成和性質(zhì)與路面施工的關(guān)系? 若混合料的組成集料級(jí)配不同，那么其壓實(shí)性也存在一定差異。影響壓實(shí)度的因素主要有礫石、砂、真料與結(jié)合料的相對(duì)比例，骨料與瀝青的質(zhì)量。在有效壓實(shí)混合料期間應(yīng)刻度以下阻力：由結(jié)合劑、骨料開(kāi)頭所決定的粘滯阻力;由結(jié)合劑（礦料和瀝青）薄膜所產(chǎn)生的粘結(jié)力;決定于骨料尺寸、等級(jí)和形狀的內(nèi)摩擦力三種。

1.2 路面材料（瀝青混合料）的溫度和攤鋪厚度與路面施工的關(guān)系? 由于瀝青混合料具有熱塑性，使得其粘滯度在不同溫度下呈現(xiàn)不同的比例變化，可以說(shuō)混合料的溫度對(duì)其壓實(shí)性能存在直接影響。由于熱瀝青結(jié)合料具有低粘度和良好的裹覆性能，使得瀝青只有在作為流體起潤(rùn)滑作用時(shí)，混合料才能被壓實(shí)。冷瀝青具有牢固、堅(jiān)韌、高粘度、較遲緩的裹覆性能，因此在壓實(shí)冷瀝青時(shí)，若混合料的溫度過(guò)低，壓實(shí)必將面臨過(guò)大的阻力，使壓實(shí)結(jié)果大打折扣。應(yīng)選取合理溫度，將壓實(shí)阻力控制在較小范圍內(nèi)，同時(shí)確保結(jié)合料不會(huì)因?yàn)閴簩?shí)而出現(xiàn)擁抱問(wèn)題，合理壓實(shí)溫度的選取應(yīng)綜合考慮多項(xiàng)因素，包括瀝青粘度、混合料級(jí)配和集料顆粒間摩擦阻力等因素。

混合料攤鋪后冷卻速度決定了路面施工的碾壓工作時(shí)間。以含有硬瀝青結(jié)合料的混合料為例，這種材料施工中需較高的壓實(shí)溫度和攤鋪溫度，但由于混合料的冷卻速度較快，要想確保在這種溫度下施工，意味著壓實(shí)工作需在短時(shí)間內(nèi)完成。

2? 新材料在高速公路路面施工中的應(yīng)用

2.1 SEAM新材料作用? SEAM新材料的主要成分是硫磺，它是一種全新的瀝青料混合改性劑，在硫磺之中加入增塑劑與煙霧抑制劑，可形成半球形顆粒，然后通過(guò)經(jīng)過(guò)特殊處理可得到煉制石油副產(chǎn)品。在瀝青料的攪拌混合倉(cāng)中加入一定量的SEAM，可取代一定比例混合的瀝青料。SEAM新材料與傳統(tǒng)材料相比，可更好的實(shí)現(xiàn)材料改性目標(biāo)，對(duì)于道路施工瀝青混合料綜合路用性能的提升大有助益。

2.2 SMA的使用? SMA的耐高溫性以及穩(wěn)定性都比較好，在道路施工中得到了廣泛的應(yīng)用，SMA內(nèi)部有很多粗集料，這種粗集料有很好的嵌擠效果，承載力比較強(qiáng)，SMA中有大量的粗集料，粗集料中以瑪蹄脂作為填充物。SMA的道路上車(chē)轍出現(xiàn)的情況比較少，承載力以及抗變形能力都比較強(qiáng)，而且SMA具有一定的粘合性，溫度會(huì)影響其粘合性，溫度過(guò)低會(huì)出現(xiàn)形變。使用SMA還能夠提高道路的穩(wěn)定性，主要是SMA材料的縫隙比較小，水分不會(huì)通過(guò)縫隙進(jìn)入到路基內(nèi)部。SMA還有一定的抗氧化能力，SMA中存在著大量的瑪蹄脂，這種物質(zhì)能夠減少與空氣的反應(yīng)，如果路基的抗氧化性得到提升，路面的強(qiáng)度就會(huì)增強(qiáng)，使用時(shí)間會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。利用SMA進(jìn)行道路施工建設(shè)，里面會(huì)有一些空隙，能夠提高路面的摩擦性，提高路面的防滑性，而且利用SMA材料，雨天路面不會(huì)出現(xiàn)水霧，能夠減少噪音、實(shí)現(xiàn)環(huán)保的效果。

2.3 聚苯乙烯泡沫? 聚苯乙烯泡沫的使用時(shí)間比較長(zhǎng)，耐用性比較好，在道路施工建設(shè)中得到了良好的使用，聚苯乙烯泡沫主要是將發(fā)泡劑添加到聚苯乙烯樹(shù)脂中，經(jīng)過(guò)加熱軟化，變成氣體，然后產(chǎn)生泡沫塑料，是一種硬質(zhì)閉孔結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯泡沫是一種輕質(zhì)的路基填料，能夠?qū)β访娴某两颠M(jìn)行控制。聚苯乙烯泡沫板材主要使用在橋頭上，使橋頭的路基沉降減小，有效防治橋臺(tái)出現(xiàn)位移。聚苯乙烯泡沫能夠?qū)⒙访嫔系膲毫鶆虻姆植荚诼坊?，使單位路基的壓力承載量減小，實(shí)現(xiàn)有效地控制。

2.4 再生瀝青混合料? 高速公路的維修是比較重要的工作，要對(duì)路面進(jìn)行維修就需要進(jìn)行銑刨，經(jīng)過(guò)銑刨后，對(duì)道路進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)。如果在道路施工現(xiàn)場(chǎng)堆放瀝青混合料，而且沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行清理，就會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境產(chǎn)生影響，同時(shí)瀝青材料不能得到使用也會(huì)造成資源的浪費(fèi)。再生技術(shù)為瀝青的再次使用提供了可能，有廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地冷和就地?zé)嵩偕鷰追N。廠拌熱再生就是將瀝青混合物進(jìn)行混合，并在其中加入再生劑和新集料攪拌，從而形成新的瀝青混合料。這種材料的實(shí)用性比較好，就地?zé)嵩偕鸀r青混合料技術(shù)根據(jù)路面的實(shí)際情況可以一次完成再生使用。瀝青混合料不會(huì)被浪費(fèi)。廠拌冷再生就是在廢舊的瀝青混合料中加入穩(wěn)定劑以及水泥，形成新材料。

2.5 微表處稀漿混合料? 這種混合料是一種比較新型的材料，主要用于道路的養(yǎng)護(hù)，使用這種材料時(shí)要注意攤鋪的厚度，保證在1cm左右。在高速公路施工中利用微表處稀漿混合料能夠促進(jìn)施工效果的實(shí)現(xiàn)，減少施工的時(shí)間消耗，也有助于促進(jìn)路面施工技術(shù)的提高。微表處稀漿混合料能修復(fù)車(chē)轍損壞的道路，促進(jìn)道路使用壽命的延長(zhǎng)。

3? 貴州高速公路路面新材料的施工工藝

與普通的瀝青混合材料鋪筑高速公路相比，RS2000抗車(chē)轍改性瀝青材料鋪筑高速公路路面兩者之間在施工溫度是相對(duì)一致的，基本攤鋪溫度都控制在0～l60℃范圍內(nèi)，兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在碾壓溫度上，與一般的瀝青混合材料相比，其無(wú)需跟近碾壓，在l40C左右即可開(kāi)始碾壓。結(jié)合貴州地區(qū)氣候和地理特點(diǎn)，采用70號(hào)A級(jí)重交瀝青作為其高速路的基質(zhì)瀝青，同時(shí)加入RS2000改性，其摻入量是混合料總量的5‰～5.5‰，之后用機(jī)械強(qiáng)力攪拌，在高溫環(huán)境下充分混合相容。

3.1 RS2000抗車(chē)轍改性瀝青混合料攤鋪? 在攤鋪前，應(yīng)先按1.8千克/平方米的標(biāo)準(zhǔn)噴一定量的乳化瀝青粘層油。同時(shí)要求攤鋪機(jī)正式開(kāi)始工作前，應(yīng)先對(duì)其及熨平板進(jìn)行預(yù)熱保溫。應(yīng)控制熨平板預(yù)熱的溫度在80℃之上，同時(shí)最好和RS2000抗車(chē)轍改性瀝青混合料的溫度保持一致。采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)的的形式進(jìn)行施工，從K95+660開(kāi)始，速度控制在2m/min，溫度控制在170℃。攤鋪機(jī)應(yīng)依據(jù)攪拌機(jī)的出料速度緩慢、連續(xù)、均勻的作業(yè)，禁止隨意更改溫度和速度，如此才能保證攤鋪路面平整。完成攤鋪后，應(yīng)檢查其表面的紋理和平整度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否存在異物。攤鋪機(jī)應(yīng)該設(shè)置成平衡梁式攤鋪厚度控制方式和自動(dòng)找平方式，進(jìn)行施工的人員要隨時(shí)檢查作業(yè)的厚度和橫坡、路拱以及瀝青材料的總量、面積和平均厚度，并與方案進(jìn)行比較，對(duì)數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行管理控制。攤鋪的厚度等于松鋪系數(shù)與設(shè)計(jì)厚度的乘積，松鋪系數(shù)要通過(guò)試壓試鋪確定。在施工的過(guò)程中，料斗要完全打開(kāi)，保證RS2000抗車(chē)轍改性瀝青混合料的不間斷供應(yīng)，它的高度要在送料器高度的2/3以上，這樣攤鋪機(jī)的全寬度斷面才不會(huì)發(fā)生離析的現(xiàn)象。

3.2 高速路面的碾壓及成型? RS2000抗車(chē)轍改性瀝青材料鋪筑高速公路路面，第一次壓路要用壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后進(jìn)行作業(yè)，速度大概在2.5km/h。碾壓的原則有“緊跟、慢壓、高頻、低幅”。壓路的過(guò)程中，不能隨意的中止，要連續(xù)不間斷的均衡進(jìn)行。第二次壓路要緊跟初壓，可以采用25t、27t膠輪壓路機(jī)作業(yè)，長(zhǎng)度為70～80m，壓5遍，速度大概在4km/h。檢驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行終壓，緊跟在第二次后進(jìn)行，速度大概在5km/m，壓二遍，提高平整度并消除輪跡。路面壓實(shí)后的溫度應(yīng)該在90℃以上。為了盡快地降溫運(yùn)行，可以在完成后灑水。

貴州最早采用RS2000抗車(chē)轍改性瀝青材料鋪筑的路面，即貴陽(yáng)東北繞城公路的改造路面，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，至今運(yùn)行狀況良好。它采用了70號(hào)A級(jí)重交基質(zhì)瀝青，摻入5‰RS2000巖瀝青，顯著地改善了路面高溫條件下的穩(wěn)定性。

4? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，新材料的綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)已經(jīng)充分體現(xiàn)，具體應(yīng)用在高速公路路面施工工程中也取得了不錯(cuò)效果，但還需不斷探索和創(chuàng)新，敢于在工程施工中應(yīng)用新型施工建設(shè)材料，將新材料的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，如此才能不斷改進(jìn)施工技術(shù)，將施工效果優(yōu)化并提高，繼而全面提升道路工程施工建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉月蓮.RS2000抗車(chē)轍改性瀝青性能與應(yīng)用技術(shù)研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2008（10）：23-26.

[2]譚生光.RS2000抗車(chē)轍改性瀝青在昌九高速公路上的應(yīng)用[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2008（03）：42-48.

[3]唐云華.新型路面結(jié)構(gòu)和高性能路面材料應(yīng)用淺析[R].交通環(huán)保，2013（09）.

[4]張海濤，王憲軍，王錫殿.高速公路路面材料的發(fā)展及存在的問(wèn)題[C].森林工程，2001.