耿蕊

（唐山交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

0 引言

高速公路路面結(jié)構(gòu)層通常由基層和面層組成。而滲水問題為高速公路運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)中需重點(diǎn)關(guān)注的問題，高速公路的路面病害問題大多源于水損害[1]。目前為解決公路滲水問題，常會(huì)在公路面層和基層間加鋪一定厚度的結(jié)構(gòu)層，即為應(yīng)力吸收層，用以承載路面荷載和預(yù)防積水滲透。本文圍繞應(yīng)力吸收層工程特性、原材料設(shè)計(jì)以及施工工藝進(jìn)行分析，并在具體工程中進(jìn)行應(yīng)用。

1 應(yīng)力吸收層特點(diǎn)

目前，在高速公路建設(shè)中，為提升公路的整體通行能力，延長(zhǎng)其壽命的同時(shí)節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，往往會(huì)采用應(yīng)力吸收層施工技術(shù)，通常將應(yīng)力吸收層設(shè)計(jì)在公路結(jié)構(gòu)的面層與基層之間，可有效提升原公路的防滲能力，同時(shí)抑制反射裂縫的長(zhǎng)期擴(kuò)散作用。公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)力吸收層主要原理為利用結(jié)構(gòu)層來吸收作用應(yīng)力，其結(jié)構(gòu)層原材料由高性能瀝青混凝土與碎石通過充分?jǐn)嚢柚频?，再通過攤鋪碾壓成型，構(gòu)成的應(yīng)力吸收層需具有足夠的抗變形能力和防滲透效果，另外其黏結(jié)性、韌性及承載能力需滿足規(guī)范要求，使得施工完畢的應(yīng)力吸收層能保護(hù)公路結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)公路使用壽命[2]。應(yīng)力吸收層施工技術(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用較為廣泛，其中的瀝青膠結(jié)料常選用高聚物改性瀝青，這樣能確保應(yīng)力吸收層施工后其整體穩(wěn)定性和承載力。

2 工程概況

某高速公路全線長(zhǎng)54.95km，設(shè)計(jì)行車速度為100km/h，路基寬度為26.5m，雙向四車道，路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式，且其路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為4cmAC-13CSBS改性瀝青混凝土上面層+6cmAC-20CSBS改性瀝青混凝土中面層+10cmATB-30瀝青穩(wěn)定碎石混合料下面層。該高速公路運(yùn)營(yíng)已有數(shù)十年，由于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，該公路上的行車不斷增多，長(zhǎng)期輪胎作用，外加外界環(huán)境的不斷影響，導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)較多車轍、龜裂、坑槽等病害，雨季過后路面會(huì)出現(xiàn)多處積水現(xiàn)象，不僅會(huì)降低公路行車安全性和舒適性，同時(shí)還會(huì)影響公路的整體美觀。為了解決該問題，養(yǎng)護(hù)單位決定在原公路路面和基層之間加設(shè)一層應(yīng)力吸收層，同時(shí)選用橡膠瀝青作為主要施工膠結(jié)料，并對(duì)應(yīng)力吸收層的施工工藝進(jìn)行重點(diǎn)研究，選取適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)路段來檢測(cè)施工質(zhì)量。

3 應(yīng)力吸收層施工原材料

3.1 橡膠瀝青

由于橡膠瀝青具有較好的黏性和彈性，相比于普通瀝青膠結(jié)料其使用性能較好，因此為確保應(yīng)力吸收層的施工質(zhì)量，本項(xiàng)目選用廢舊橡膠粉顆粒改性瀝青作為混合料中的主要膠結(jié)料，結(jié)合規(guī)范要求采用室內(nèi)瀝青性能試驗(yàn)來評(píng)價(jià)所用橡膠瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)。

3.2 礦料

本項(xiàng)目選用的集料主要技術(shù)指標(biāo)及其級(jí)配如表1～2所示。

表1 石料技術(shù)要求

表2 石料級(jí)配范圍

4 應(yīng)力吸收層施工工藝及質(zhì)量檢測(cè)

4.1 施工工藝

4.1.1 施工準(zhǔn)備

應(yīng)力吸收層正式施工前，施工單位提前將各原材料購(gòu)置并妥善存放，做好相應(yīng)的防潮防塵措施。提前對(duì)各原材料的性能進(jìn)行檢測(cè)，不滿足規(guī)范要求的不得入場(chǎng)，同時(shí)確保材料的清潔度。由于本項(xiàng)目應(yīng)用的是橡膠瀝青，橡膠瀝青內(nèi)部膠粉顆粒容易出現(xiàn)離析，因此橡膠瀝青不得存放太久，同時(shí)結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)確定應(yīng)力吸收層混合料的最佳油石比[3]。所選用的碎石應(yīng)質(zhì)地均勻、清潔干燥，碎石的整體用量需嚴(yán)格控制，其堅(jiān)實(shí)度不得低于95%。在應(yīng)力吸收層施工前對(duì)公路下承層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，提前將下承層上的雜物清除，并修補(bǔ)處理其上的大小病害問題。

4.1.2 混合料拌和及運(yùn)輸

由于本項(xiàng)目采用的是橡膠瀝青混合料，應(yīng)嚴(yán)格按照摻量和配比進(jìn)行拌和，同時(shí)對(duì)拌和溫度進(jìn)行合理控制，當(dāng)溫度過低時(shí)混合料會(huì)拌和不均勻，且橡膠粉溶脹程度不夠，會(huì)影響混合料的整體性能，而當(dāng)溫度較高時(shí)混合料會(huì)產(chǎn)生溫度離析，橡膠瀝青混合料的整體拌和溫度應(yīng)控制在175～185℃之間，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。運(yùn)輸途中對(duì)混合料覆蓋，由于橡膠瀝青的黏度相對(duì)普通瀝青更大，在裝料前還應(yīng)在車廂內(nèi)部涂刷一層隔離油。

4.1.3 混合料攤鋪

應(yīng)力吸收層的攤鋪方式以全斷面半幅為主，對(duì)應(yīng)的松鋪厚度不得低于1.2m，而攤鋪成型的層間厚度不得高于2cm。在攤鋪過程中攤鋪機(jī)應(yīng)保持連續(xù)、勻速、低速、直線作業(yè)，合理控制攤鋪機(jī)中螺旋布料器的功率，未攤鋪充分的區(qū)域及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)料[4]。施工技術(shù)人員定期對(duì)應(yīng)力吸收層的平整度進(jìn)行檢測(cè)控制，以免影響后續(xù)碾壓施工質(zhì)量。

4.1.4 混合料碾壓

選用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行應(yīng)力吸收層碾壓施工，在整個(gè)碾壓過程中應(yīng)保持直線行駛，同時(shí)保持勻速、連續(xù)碾壓，壓路機(jī)不得隨意調(diào)頭或是急加減速。應(yīng)力吸收層初壓完畢后施工技術(shù)人員及時(shí)檢測(cè)路拱情況，碾壓溫度不得過低，以免應(yīng)力吸收層的內(nèi)外結(jié)構(gòu)區(qū)域之間存在溫度差。

4.2 質(zhì)量檢測(cè)

為檢測(cè)應(yīng)力吸收層的整體施工質(zhì)量，本項(xiàng)目采用應(yīng)力吸收層施工技術(shù)施作完畢后，選取200m長(zhǎng)的試驗(yàn)路段進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià)，選取9處不同位置的測(cè)點(diǎn)對(duì)施工完畢的應(yīng)力吸收層滲水系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果具體如表3所示。由表3可知，在加鋪應(yīng)力吸收層后其滲水系數(shù)均發(fā)生一定的下降，表明加鋪應(yīng)力吸收層后整體的抗水損害能力有所增強(qiáng)，其施工質(zhì)量良好。

表3 應(yīng)力吸收層滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

5 結(jié)語

為了提升公路的整體通行能力，延長(zhǎng)其壽命和節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，通?？蓪?yīng)力吸收層設(shè)計(jì)于公路結(jié)構(gòu)內(nèi)的面層與基層之間，使得原公路的防滲能力提升，同時(shí)抑制住反射裂縫的長(zhǎng)期擴(kuò)散作用。本文詳細(xì)介紹了應(yīng)力吸收層的具體工程特性和加鋪結(jié)構(gòu)類型，重點(diǎn)研究了應(yīng)力吸收層施工工藝，選取試驗(yàn)路段來檢測(cè)其施工質(zhì)量。研究結(jié)果表明加鋪應(yīng)力吸收層后公路整體的抗水損害能力有所增強(qiáng)，具有較好的可行性和實(shí)用性。