常輝

（衡水龍翔公路工程勘察設計咨詢有限公司，河北衡水 053000）

0 引言

從當前公路建設的實際情況來看，道路工程的路面設計和施工作業(yè)水平還有所不足，材料耗量大和環(huán)境污染問題比較嚴重。我國公路運輸吞吐量巨大，高等級公路路面要求和標準也在逐步提高，材料、結構性設計、相應的施工作業(yè)方案都會對路面整體性能產生直接影響，如相應的設計工作存在缺陷或施工技術不能達到較高水平，都可能導致路面性能下降，縮短路面使用周期，在使用過程中也將面臨較多問題，需要頻繁進行修補工作，對我國交通運輸發(fā)展產生不利影響。因此，在道路路面工程設計和施工中積極引用新型生態(tài)瀝青混凝土路面符合發(fā)展的需要。

1 新型生態(tài)瀝青混凝土路面設計研究

1.1 瀝青機理方面的研究

某工程在設計研究過程中，分別針對當前路面改性材料中比較常見的SBS材料以及橡膠粉材料進行研究，使用熒光顯微鏡實驗方案對其改性機理進行了分析。相關實驗主要研究內容為SBS改性瀝青以及橡膠粉改性瀝青在路面施工中的最佳摻量，實驗過程中，采用紅外光譜技術分析不同摻量下瀝青改性情況，重點針對各種不同摻料對路面的改性情況進行研究。橡膠改性瀝青主要是通過各種廢舊橡膠制品所制成的橡膠粉末加入瀝青基質當中，以提升路面建成后的減震降噪效果，同時能夠降低長時間使用過程中路面容易出現的開裂等問題[1]。而SBS改性瀝青則通過苯乙烯類熱塑性彈性體，有效提升瀝青在較高溫度下的整體性能，增強其彈性和耐老化特性。根據本次實驗結果，SBS最佳摻量為3%～5%，而橡膠粉最佳摻量則為15%～20%。

1.2 瀝青混凝土鋪裝材料性能研究

瀝青混凝土鋪裝材料性能對于整個路面及橋面的整體使用性能產生直接影響，針對相應的鋪裝材料性能的研究應以高溫狀態(tài)下性能研究為主[2]，主要對高溫狀態(tài)下的材料穩(wěn)定性進行分析。同時，考慮到路面冬季低溫環(huán)境特性，還應對其低溫狀態(tài)下的抗裂性能及抗滑性能、防滲性能等進行研究。在材料選擇方面，對多種不同類型的瀝青及瀝青混凝土材料進行研究，其中包括各類改性瀝青以及多孔隙類高性能瀝青混凝土等相應的鋪裝材料。其中，高溫狀態(tài)性能研究將實驗溫度控制在160℃，而低溫狀態(tài)性能研究則將溫度控制在-30℃，高溫實驗溫度選取鋪裝過程中的合適鋪裝溫度，低溫性能研究溫度選取當地冬季最低氣溫，通過相應實驗明確不同鋪裝材料在不同溫度下的整體性能[3]。

1.3 生態(tài)透水瀝青路面結構組合設計

本工程在路面設計方面采取生態(tài)型透水瀝青路面的形式，而此類型路面結構組合設計對其整體性的影響較大，應對其路面結構組合情況進行分析。在該部分內容設計過程中，設計人員采用載荷應力計算模型的方式對最佳組合形式進行分析。在模型建立過程中，根據既往相同類型高速公路車輛載荷參數作為本次實驗的測量載荷參數，實驗內容包括抗剪強度試驗、抗壓強度試驗、抗拉強度試驗以及抗彎拉強度試驗[4]。其中，抗剪強度采用摩爾庫侖強度理論，進行三軸抗剪試驗，并對模型進行直接抗剪參數分析，抗壓強度試驗包括無側線和有側線兩種類型。其余試驗參數均基于本工程所在地區(qū)同類型工程相應試驗參數。根據所得結果，透水路面厚度、下面層厚度以及基層厚度的最佳值分別為3cm、10～12cm以及30cm。

1.4 瀝青混凝土抗老化設計

進行瀝青混凝土抗老化設計的過程中，重點考慮抗紫外線老化以及溫度對于路面老化情況的影響。實驗過程中，主要通過定量自然光照射，并控制相應的高低溫度，對不同類型級配抗老化性能進行研究。本工程設計過程中所選級別類型包括135S5型、13S1型、16S2型以及16S4型。根據實驗結果顯示，如環(huán)境中紫外線相對較強，在高溫情況下，其上面層應選擇13S5級配，而對于紫外線相對較強、低溫抗裂性要求較高的地區(qū)，則推薦使用13S1以及16S2級配[5]。

2 新型生態(tài)瀝青混凝土路面施工技術

本路面工程道路長約47km，樁號為KM337+960—KM384+900，路面分上面層和下面層兩層，下面層為9cm厚AC-20瀝青混凝土，上面層為6cm厚SMA瀝青混凝土，總拌和量約16.8萬t，基層為20cm厚的級配碎石柔性基層，新型生態(tài)瀝青混凝土路面配合比要求見表1，在此重點介紹瀝青混凝土路面攤鋪施工的過程。

表1 新型生態(tài)瀝青混凝土路面配合比要求

2.1 PAC排水瀝青路面施工技術

部分路段使用PAC排水瀝青路面，重點對其混合料拌制混合料攤鋪壓實技術進行研究。在混合料拌制過程中，通過機械投放裝置控制投放量，其整體投放誤差控制在2%以內。在拌和過程中需注意投放TPS增黏劑。本工程在投料拌和過程中選擇的拌和鍋每次投料量為13.9kg。溫度控制方面，基質瀝青加熱溫度、礦料溫度以及混合料出料溫度分別為163℃、195℃和180℃。在攤鋪過程中其攤鋪機間距距離為9m，平均攤鋪速度為2m/min，溫度控制為160℃。在壓實過程中根據路寬選擇三臺12t鋼輪壓路機進行初壓和復壓，最終采取膠輪壓路機進行最終壓實，壓實施工過程中的溫度控制為165℃。根據本工程壓實要求以及壓實設備的具體參數，復壓操作需進行4次。

2.2 PVA水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術

基層施工選擇PVA水泥穩(wěn)定碎石基層。此基層在施工過程中注意選擇集中場拌方式來進行混合料處理，同時注意控制纖維束的分散質量。該基層施工過程中留出225m試驗路段。在拌和過程中PVA和集料應注意控制配比，通過預拌和、加入水泥和水以集中拌和的方式完成整個拌和過程。在預拌和過程中注意控制拌和時間，根據相關工程的實際情況，本次預拌時間為5s。另外，在濕拌過程中，其時間控制為35s。攤鋪和碾壓過程根據《公路路面基層施工技術細則》（JTG/TF20—2015）標準執(zhí)行，攤鋪過程中注意消除結團的部分[6]。

2.3 SMA瀝青瑪蹄脂碎石施工技術

主要分析SMA瀝青瑪蹄脂碎石施工技術拌和技術以及攤鋪壓實技術。在拌和過程中注意改性瀝青混合料的不同階段溫度控制，集料加熱階段應注意將溫度控制在180～200℃之間，而出廠溫度則應該控制在170～185℃之間。拌和過程中對于成料應進行相應的模擬攤鋪實驗，保障其整體性能達到預設標準。在抽檢過程中，主要抽檢內容包括級配以及孔隙率。SMA混合料在實際使用過程中需注意拌和完畢后盡快使用，如不能及時使用很可能因放置而發(fā)生變形。通常情況下，放置時間不應超過4h。攤鋪壓實過程中必須保障基礎面整潔，同時注意遵照相應的攤鋪壓實標準落實施工作業(yè)。

3 結語

本文針對某工程新型生態(tài)瀝青混凝土路面設計及施工過程中的相關內容進行了分析，根據我國當前道路交通建設發(fā)展情況來看，采取新型生態(tài)瀝青混凝土路面建設高質量高級別公路是我國公路建設發(fā)展的重要方向。希望本文所研究的相關內容能夠對未來我國公路建設起到一定的助推作用。