邢 曉 利

(山西路橋第三工程有限公司，山西 忻州 034000)

0 引言

隨著省內(nèi)經(jīng)濟建設(shè)的進一步發(fā)展，對交通基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)能力和質(zhì)量提出了新的要求，以高速公路瀝青路面施工為例，除了應(yīng)保證瀝青路面的綜合承載能力外，還必須提升瀝青混凝土路面的抗滑、降噪能力，以提升路面通行能力和行車舒適性。隨著高速公路交通量的快速增長，給路面養(yǎng)護施工帶來巨大的挑戰(zhàn)。高效保質(zhì)的路面養(yǎng)護技術(shù)在保證通行能力的基礎(chǔ)上能夠最大程度延長瀝青路面的服役年限，確保瀝青路面始終處于最佳的使用狀態(tài)。本文以省內(nèi)某新建高速公路項目為研究案例，選取某標段為試驗段，在原有瀝青混凝土路面上層鋪筑薄層，以起到防滲、加固、降噪、抗滑的作用。在瀝青混凝土路面薄層設(shè)計及施工過程中，嚴格控制原材料質(zhì)量及級配，多次試驗優(yōu)化薄層混合料級配及油石比，依照最新的JTG F40—2017公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求進行薄層施工。實地檢測了瀝青混凝土路面薄層的各實用指標，為后續(xù)省內(nèi)瀝青混凝土路面養(yǎng)護提供了參考。

1 瀝青混凝土路面抗滑降噪能力分析

1.1 高速公路瀝青混凝土路面噪聲來源分析

高速公路噪聲主要來源于車輛輪胎與路面的直接作用，車輪負責傳遞車輛上部荷載，考慮到車輛行駛過程中，產(chǎn)生一定的沖擊作用，因此，車輪傳遞至路面的荷載為復雜的動荷載，由于瀝青混凝土路面表面存在大量的細微凸起，在動荷載作用下，荷載沿凸起對路面產(chǎn)生縱向沖擊力和水平摩擦力，在復雜應(yīng)力的耦合作用下，行駛噪聲主要來源于車輪自身振動過程中發(fā)出的胎噪和輪胎與路面摩擦過程中發(fā)出的噪聲。此外，車輪在滾動過程中，由于車輪在上部荷載作用下產(chǎn)生一定變形，車輪變形擠壓輪胎花紋與路面之間的空氣，在高壓作用下，空氣被擠出，產(chǎn)生空氣噪聲，且空氣噪聲值同車速呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。

1.2 高速公路瀝青混凝土路面抗滑能力分析

對于高速公路而言，由于交通量較大，且車輛行駛速度較快，為了提升行駛安全性，必須保證瀝青混凝土路面具備較高的抗滑能力，保證各類型車輛在高速剎車狀態(tài)下，剎車距離均能保持在安全距離內(nèi)，因此，路面的抗滑能力直接決定了高速公路的通行安全性。一旦高速公路路面抗滑能力不能滿足規(guī)范標準，將造成嚴重的追尾和側(cè)翻事故?；阡佋O(shè)超薄瀝青混凝土薄層罩面以保護瀝青路面的抗滑擺動值(BPN)，聯(lián)合瀝青路面構(gòu)造深度指標進行路面抗滑能力分析。使用擺式摩擦儀測定的瀝青混凝土路面構(gòu)造深度計算公式如下：

其中,D為攤鋪完成后骨料粒徑，mm；V為骨料體積；TD為瀝青混凝土表面構(gòu)造深度值，mm。

2 瀝青混凝土路面超薄防護層施工技術(shù)

2.1 超薄防護層原材料選取

為了不影響瀝青混凝土路面的整體剛度和承載能力，保證瀝青混凝土路面層級與設(shè)計保持一致，因此，表面超薄防護層必須控制好厚度，省內(nèi)該試驗標段選用的瀝青混凝土超薄防護層厚度介于1.5 cm～2 cm之間，與瀝青路面層整體厚度相比，厚度比率低于5%，故在后期驗算階段可以忽略超薄防護層對計算指標的影響。該超薄防護層厚度正好介于超薄磨損層與微表處層厚度之間，超薄防護層的粘結(jié)層的原材料骨料主要采用玄武巖石，其化學性能穩(wěn)定，且物料硬度和剛度滿足骨料使用要求，細骨料選用玄武巖碎屑，其余骨料添加劑和摻合料選用礦粉，以增加骨料的整體性和防滲性；瀝青材料選用SB改性瀝青材料，粘結(jié)層選用改性乳化瀝青。

2.2 拌和配合比設(shè)計

根據(jù)設(shè)計級配，最佳混凝土配合比設(shè)計為：碎石(顆粒直徑：0.3 mm)∶碎石(顆粒直徑：3 mm～6 mm)∶碎石(顆粒直徑：6 mm～11 mm)∶礦粉為25∶8∶65∶5，具體級配情況詳見表1。

表1 顆粒級配情況

經(jīng)現(xiàn)場試驗測定，最佳油石比為5.3%，且超薄瀝青防護層各項試驗指標均滿足規(guī)范要求。

2.3 高速公路瀝青混凝土路面超薄防護層施工技術(shù)

在具體的超薄防護層施工前，必須先對待防護路面進行相關(guān)試驗檢測和處置，確保原有瀝青混凝土路面滿足超薄防護層施工條件和要求，可以先選定某段進行試鋪，以便于確定最佳的原材料級配和配合比。在瀝青超薄防護層混合料拌和過程中，應(yīng)控制好各環(huán)節(jié)溫度及拌和質(zhì)量，且新拌防護層混合料溫度應(yīng)控制在175 ℃～185 ℃之間。選用滿足超薄防護層攤鋪標準的攤鋪機進行攤鋪作業(yè)，且保證攤鋪機與拌和物之間相互匹配，做好施工現(xiàn)場管理，做到施工無縫對接，連續(xù)攤鋪作業(yè)的目的。在運輸和攤鋪過程中，必須做好防滲和防水工作，防止雨水混入混合料中，瀝青混合料從拌和到運輸過程中，必須全程監(jiān)控溫度，不滿足施工質(zhì)量要求的混合料堅決杜絕使用。超薄瀝青防護層攤鋪應(yīng)選用能夠?qū)崿F(xiàn)一次性灑布的設(shè)備，做到改性乳化瀝青灑布、熱瀝青攤鋪及熨板整平一次性完成，改性乳化瀝青的攤鋪溫度應(yīng)控制在70 ℃～80 ℃之間。超薄防護層施工成型及碾壓采用靜態(tài)碾壓法，選用噸位介于10 t～15 t的鋼輪壓路機進行初壓、復壓及終壓，保證碾壓成型質(zhì)量。具體的施工流程詳見圖1。

3 瀝青混凝土路面超薄防護層相關(guān)性能

3.1 路面抗滑能力分析

在鋪設(shè)超薄瀝青防護薄層的路面進行抗滑指標試驗檢測，檢測間隔以300 m為一個測定單位，測定指標為路面的抗滑擺動值及路面構(gòu)造深度值，具體測試結(jié)果如表2所示。

表2 抗滑值測定結(jié)果

通過分析表2可知，瀝青路面超薄防護層抗滑值均高于55，且構(gòu)造深度均超過1.50 mm，可以判定覆蓋超薄防護層的瀝青混凝土抗滑能力滿足要求。

3.2 路面降噪能力分析

覆蓋瀝青超薄防護層的瀝青混凝土路面的降噪能力提升情況如下：選取鋪筑標段路面，在測試車輛內(nèi)部和路面固定位置安裝拾音器，以及時采集對應(yīng)位置的噪聲指標，具體情況詳見表3，表4。

表3 不同路面結(jié)構(gòu)噪聲指標統(tǒng)計

表4 車內(nèi)不同速度下噪聲檢測結(jié)果

通過分析表3和表4可知，經(jīng)超薄瀝青防護層保護后，瀝青路面的噪聲整體水平明顯降低，車外噪聲平均降低了15%，車內(nèi)噪聲平均降低了19%。充分證明了瀝青混凝土路面超薄防護層的降噪能力。