朱剛

（張家口市公路工程試驗檢測中心，河北張家口 075000）

1 工程概況

某高速公路工程全長127.15 km，雙向6 車道，基層采用石灰穩(wěn)定土，上面層為AC-13 細粒式密級配瀝青混合料。該地區(qū)由于長期受冬季低溫天氣和行車荷載作用，路面出現(xiàn)較多的早期開裂、凍脹等病害，為延長瀝青路面的使用壽命，并提高服務(wù)性能，本項目擬采用橡膠瀝青碎石封層技術(shù)對該路面實施養(yǎng)護，該公路路基路面的詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計見表1。

表1 高速公路路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計

2 工程實踐

2.1 原材料性能試驗

本項目瀝青采用橡膠改性瀝青，集料選用硬度高、耐磨性好的玄武巖。橡膠改性瀝青的性能遠優(yōu)于基質(zhì)瀝青，且在老化試驗之后，橡膠的技術(shù)指標變化率較基質(zhì)瀝青更小，各項指標均滿足規(guī)范要求。石料的檢測結(jié)果顯示，磨光值實測結(jié)果為技術(shù)指標的50.1%，磨耗損失為規(guī)范要求指標的40%，堅固性為規(guī)范值的66.7%，表明集料具有較好的堅固耐磨性能。

2.2 橡膠瀝青碎石封層性能試驗

由于該地區(qū)地形條件復(fù)雜，山地、丘陵、平原地區(qū)氣候也不盡相同。本研究主要對碎石封層的低溫黏結(jié)性能、抗磨耗等性能展開研究。

依據(jù)JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中瀝青混合料的低溫黏結(jié)性試驗，對本項目中的瀝青與碎石的黏結(jié)性展開檢測，低溫黏結(jié)性以試驗板受沖擊后石料被振落的百分率表示[2]。

按照規(guī)范要求，需對-18 ℃和25 ℃下的瀝青與集料的黏結(jié)性檢測，檢測結(jié)果見圖1 和圖2。

圖1 - 18 ℃黏附性檢測結(jié)果

圖2 25 ℃黏附性檢測結(jié)果

根據(jù)如檢測結(jié)果可知，-18 ℃時碎石的脫落在垂落次數(shù)10 次之后逐漸趨于穩(wěn)定，垂落10 次的時振落百分率為48%；25 ℃時碎石在40 次垂落之前均無掉落，在垂落50 次時，開始有掉落，垂落100 次時，掉落顆粒數(shù)僅為3 顆。因此，該橡膠瀝青碎石在低溫下也具有較好的黏結(jié)性，可用于高寒地區(qū)的路面養(yǎng)護工作。

2.3 瀝青碎石封層施工

養(yǎng)護工作在施工之前應(yīng)對原道路表面進行清潔，使用人工或者機械的方式將道路表面的塵土、碎石、雜物等清掃干凈。同時，做好撒布設(shè)備的清理工作，清理儲油罐內(nèi)殘油。在原材料撒布之前，將原道路路面的裂縫、坑槽、車轍等病害進行維修處置，以確保路面平整，為瀝青碎石封層施工提供基礎(chǔ)[3]。

橡膠瀝青碎石封層原材料的撒布包括橡膠瀝青和碎石的撒布，在撒布起始處應(yīng)先鋪一層牛毛氈，然后進行橡膠瀝青的灑布，減少給路面帶來的污染。鋪撒時，采用同步碎石封層機，根據(jù)路面試件情況進行撒布，在損壞面積或裂縫較大處，可以提高橡膠瀝青的摻量，以保證黏結(jié)性，并根據(jù)實際道路寬度，提前計算好撒布量，橡膠瀝青灑布量一般控制在2.2 kg/m2，碎石撒布量一般控制在1.8 kg/m2即可，避免造成材料浪費[4]。撒布完橡膠瀝青后，進行碎石的鋪撒，碎石鋪撒時應(yīng)使碎石鋪展機械與橡膠瀝青碎石封層之間距離保持一定，確保橡膠瀝青與碎石的充分黏結(jié)。此外，橡膠瀝青碎石封層在施工時車速應(yīng)保持在2~2.5 km/h 勻速行駛，每次碾壓應(yīng)重疊300 mm 以上。施工過程中具體施工設(shè)備如表2 所示。鋪撒完成后，要緊接著進行碾壓，一般采用膠輪壓路機進行碎石封層的碾壓，避免將碎石壓碎，造成抗滑性和耐磨性的降低，初壓時速度控制在約2 km/h，目的是使碎石和瀝青初步黏結(jié)，之后復(fù)壓2 遍，碾壓輪跡重合300 mm 以上，使瀝青和碎石充分黏結(jié)，無過多的浮動碎石。

表2 橡膠瀝青碎石封層施工設(shè)備一覽表

2.4 施工質(zhì)量檢測

由于本項目橡膠瀝青碎石為道路表面層，為確保發(fā)揮良好的路用性能，起到良好的養(yǎng)護效果，本項目對其進行抗滑性和抗?jié)B性進行檢測評價。

2.4.1 構(gòu)造深度質(zhì)量檢測

根據(jù)JTG 3450—2019《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》，本項目選用鋪砂法進行橡膠瀝青碎石封層的抗滑性能檢測，檢測結(jié)果見表3。

表3 構(gòu)造深度檢測結(jié)果

根據(jù)表3 可知，封層前后，瀝青路面的構(gòu)造深度由原來的0.89 提升至0.99，BPN 值由原來的47.6 提升至66.9，抗滑性能得到大幅提升，提高了行車安全性能。

2.4.2 防水性能

防水性能好的瀝青路面可以更好地抵抗路面受到水的侵蝕，不易產(chǎn)生早期開裂[5]。橡膠瀝青碎石封層可以在碎石表面形成瀝青薄膜，從而使瀝青路面的抗水侵蝕能力得到提升。本次檢測根據(jù)規(guī)范要求，隨機選取樁號，每個橫斷面選取5 測點，對所選測點進行滲水系數(shù)測試，檢測結(jié)果見表4。

表4 滲水系數(shù)檢測結(jié)果

根據(jù)檢測結(jié)果可得到，封層前瀝青路面的最大117 mL/min，經(jīng)過封層技術(shù)施工后，降低至最大20 mL/min，路面防水侵蝕性能得到明顯改善。

3 結(jié)語

本文結(jié)合具體工程，對橡膠瀝青碎石封層施工時的材料選取、性能、施工條件和試驗路段檢測進行分析，結(jié)果表明：通過控制原材料質(zhì)量，以2.2 kg/m2的瀝青灑布量、合理的施工組織進行路面養(yǎng)護，可以使道路的抗滑、防水等性能得到大幅提高，起到良好的養(yǎng)護效果。