高 翔

（江西贛東路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 撫州 344000）

0 引言

在高速公路工程項(xiàng)目中，路面結(jié)構(gòu)大多數(shù)以瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式為主，高速公路瀝青路面主要由集料、瀝青膠結(jié)料、填料等原材料所構(gòu)成。由于各原材料性能差異以及施工工藝的不同，瀝青路面在一段時(shí)間的行車(chē)荷載以及外界環(huán)境的干擾下，會(huì)出現(xiàn)不同程度的病害問(wèn)題。其中路面車(chē)轍病害主要是由于外界高溫長(zhǎng)期影響，表層瀝青膠結(jié)料出現(xiàn)老化，在車(chē)輪碾壓過(guò)程中局部混合料產(chǎn)生推移，進(jìn)而形成車(chē)轍病害[1]?；谏鲜鲇^點(diǎn)，為防止車(chē)轍病害的產(chǎn)生，可在混合料設(shè)計(jì)階段進(jìn)行改善，即加強(qiáng)抗車(chē)轍瀝青路面設(shè)計(jì)。該文基于該原則，重點(diǎn)圍繞抗車(chē)轍瀝青路面進(jìn)行研究，并在具體工程中進(jìn)行應(yīng)用。

1 工程概況

某高速公路建設(shè)項(xiàng)目全線長(zhǎng)101.333 km，雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)車(chē)速100 km/h，路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式，路基寬度為26.5 m。通過(guò)前期高速公路初步設(shè)計(jì)、地質(zhì)勘察時(shí)得出，該高速公路沿線橫縱溝壑，縱坡率最高達(dá)到7.1%，且此公路為省干線，為連接城市的重要通道，行駛車(chē)輛以貨車(chē)等大型車(chē)輛為主，日交通量較高，因此在公路瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)抗車(chē)轍問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)考慮。該高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為4 cm AC-13SBS改性瀝青混凝土上面層+6 cm AC-20SBS改性瀝青混凝土中面層+10 cm ATB-30瀝青穩(wěn)定碎石下面層+54 cm水穩(wěn)碎石層，且路面設(shè)計(jì)為抗車(chē)轍瀝青路面，通過(guò)摻加抗車(chē)轍劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 抗車(chē)轍瀝青路面設(shè)計(jì)

2.1 集料

在抗車(chē)轍瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，礦料特性對(duì)瀝青路面各項(xiàng)路用性能有重要影響。該項(xiàng)目采用的是無(wú)雜質(zhì)、表面干燥潔凈、無(wú)風(fēng)化的石灰?guī)r碎石集料，所用的礦粉為石灰?guī)r磨細(xì)制成，集料主要性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 集料主要性能指標(biāo)

2.2 瀝青

瀝青和集料之間的黏結(jié)力有很高的要求。該項(xiàng)目選用性?xún)r(jià)比較高的SBS改性瀝青作為抗車(chē)轍瀝青路面的瀝青黏結(jié)劑，SBS改性瀝青主要性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

表2 SBS改性瀝青主要性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.3 級(jí)配設(shè)計(jì)

抗車(chē)轍瀝青路面設(shè)計(jì)中，級(jí)配對(duì)路用性能起到?jīng)Q定性作用[2]，應(yīng)結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)（馬歇爾試驗(yàn)、篩分試驗(yàn)等）來(lái)綜合確定混合料級(jí)配設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目中抗車(chē)轍瀝青路面各結(jié)構(gòu)層級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 抗車(chē)轍瀝青路面各結(jié)構(gòu)層級(jí)配設(shè)計(jì)

2.4 室內(nèi)試驗(yàn)

2.4.1 物理性能

抗車(chē)轍劑摻量分別設(shè)定為0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%以及0.5%，瀝青混合料類(lèi)型選定為AC-13，結(jié)合室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行物理性能研究，分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和浸水馬歇爾試驗(yàn)，每一組試驗(yàn)分為五個(gè)平行試驗(yàn)，以得到準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。不同抗車(chē)轍劑摻量下瀝青混合料的物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表4所示，結(jié)果表明，抗車(chē)轍劑摻量為0.5%時(shí)空隙率最大，對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定度值最高。

表4 不同抗車(chē)轍劑摻量下瀝青混合料的物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.4.2 高溫性能

瀝青混合料高溫穩(wěn)定性是評(píng)價(jià)路面抗車(chē)轍性能的重要指標(biāo)，以動(dòng)穩(wěn)定度和車(chē)轍深度作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。采用車(chē)轍試驗(yàn)對(duì)不同抗車(chē)轍劑摻量下瀝青混合料的高溫性能進(jìn)行測(cè)試研究，首先在不同抗車(chē)轍劑摻量下成型出車(chē)轍板試塊，再結(jié)合車(chē)轍儀進(jìn)行展開(kāi)，對(duì)于成型不合格的車(chē)轍板試件嚴(yán)禁投入試驗(yàn)，避免影響試驗(yàn)效果，不同抗車(chē)轍劑摻量下瀝青混合料的高溫性能檢測(cè)結(jié)果如表5所示。結(jié)果表明，抗車(chē)轍劑摻量為0.5%時(shí)車(chē)轍深度最低，對(duì)應(yīng)的動(dòng)穩(wěn)定度值最高。

表5 不同抗車(chē)轍劑摻量下瀝青混合料的高溫性能檢測(cè)結(jié)果

3 抗車(chē)轍瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 基層處理

抗車(chē)轍路面正式施工前，應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行全面清理，首先利用平地機(jī)進(jìn)行整平，采用高壓水槍清洗基層表面，確?；鶎颖砻嬲麧嵍冗_(dá)標(biāo)，隨后再利用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清掃[3]。待基層表面清理完畢，及時(shí)進(jìn)行拉毛處理，采用高滲透性乳化瀝青進(jìn)行透層灑布施工，確保面層和基層之間的黏結(jié)效果，防止積水侵蝕基層表面，間接降低路面車(chē)轍等病害的產(chǎn)生。提前對(duì)高滲透性乳化瀝青性能進(jìn)行檢測(cè)，確保透層施工質(zhì)量，高滲透性乳化瀝青性能如表6所示。

表6 乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

3.2 碎石及瀝青灑布

待基層清理完畢后，即可在其表面進(jìn)行碎石與瀝青的灑布碾壓，確?；鶎雍兔鎸又g的黏結(jié)性。合理控制瀝青和碎石的灑布量，分別設(shè)定為2.2～2.5 kg/m2、10～10.5 kg/m2，灑布溫度不得高于28 ℃。灑布完畢后，進(jìn)行3遍左右的碾壓施工，碾壓結(jié)束后再次進(jìn)行人工清掃，并封鎖交通，避免車(chē)輛與行人通行。

3.3 瀝青混合料拌和

提前對(duì)各項(xiàng)施工原材料進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)不合格的材料嚴(yán)禁投入施工使用[4]。結(jié)合設(shè)計(jì)好的配合比依次將原材料投入至拌和倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行拌和施工。采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行施作，集料和瀝青的加熱溫度控制在175 ℃左右，且分別進(jìn)行15 s的干拌和45 s的濕拌，確?；旌狭系某鰪S溫度不低于170 ℃，同時(shí)保證無(wú)任何離析料或花白料?，F(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)對(duì)出料質(zhì)量和溫度進(jìn)行檢測(cè)，嚴(yán)禁使用不合格的混合料進(jìn)行路面施工，避免影響路面整體質(zhì)量。

3.4 瀝青混合料運(yùn)輸

采用自卸運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行出廠混合料運(yùn)輸，裝料前在車(chē)廂內(nèi)部均勻涂抹一層隔離油，避免混合料黏附車(chē)壁。依照前、后、中的順序進(jìn)行裝料，降低混合料下落過(guò)程中產(chǎn)生離析，裝料完畢后選用厚實(shí)帆布袋進(jìn)行全面覆蓋，防止運(yùn)輸過(guò)程中溫度散失。同時(shí)運(yùn)輸車(chē)按照指定的路線行駛，非特殊情況不得隨意更改運(yùn)輸路線，避免影響施工進(jìn)度。運(yùn)輸車(chē)在進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)車(chē)輪進(jìn)行清洗，以免車(chē)輪污染施工作業(yè)面。運(yùn)輸車(chē)輛從施工便道處行駛，混合料在運(yùn)輸過(guò)程中容易產(chǎn)生溫度離析，應(yīng)盡快運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.5 瀝青混合料攤鋪

抗車(chē)轍瀝青混合料正式攤鋪前，對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行必要的安裝調(diào)試，并于熨平板和料斗處涂抹黏結(jié)油，將比例控制為油∶水=3∶1。將攤鋪設(shè)備預(yù)熱30 min左右，確保其溫度達(dá)到100 ℃，并調(diào)整熨平板，滿(mǎn)足路面虛鋪厚度要求。攤鋪施工過(guò)程中采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)聯(lián)合施作的方式，前后間距控制在3 m左右，施工速率為3 m/min，溫度不得低于160 ℃，確保攤鋪溫度滿(mǎn)足施工要求。攤鋪過(guò)程中施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)攤鋪平整度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，針對(duì)攤鋪不到位的區(qū)域進(jìn)行人工修補(bǔ)。

3.6 瀝青混合料碾壓

攤鋪施工完畢后開(kāi)展混合料碾壓作業(yè)，混合料的碾壓施工分為初壓、復(fù)壓以及終壓三個(gè)階段[5]，碾壓速度控制在2.0～2.2 km/h范圍內(nèi)為宜，而且應(yīng)對(duì)碾壓溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。首先采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行兩遍靜壓，復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行4～6遍的振壓，最后采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行1～2遍的靜壓。碾壓施工完畢后，現(xiàn)場(chǎng)施工人員及時(shí)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保整體壓實(shí)度和平整度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.7 養(yǎng)生

瀝青混合料碾壓成型后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生處理，養(yǎng)生時(shí)間控制在7 d左右，利用塑料薄膜覆蓋加灑水的方式進(jìn)行處理，路面存在缺水現(xiàn)象時(shí)及時(shí)予以補(bǔ)水，養(yǎng)生期間嚴(yán)禁車(chē)輛通行。在適當(dāng)位置設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)牌或隔離墩，以免破壞已成型路面，待壓實(shí)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求且溫度低于50 ℃后即可開(kāi)放交通[6]。

3.8 施工質(zhì)量檢測(cè)

嚴(yán)格按照抗車(chē)轍瀝青路面專(zhuān)項(xiàng)施工技術(shù)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，各原材料檢測(cè)質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求?？管?chē)轍瀝青路面施工完畢后，為評(píng)價(jià)整體施工質(zhì)量，選取5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別對(duì)施工完成面上的滲水系數(shù)、壓實(shí)度、平整度、摩擦系數(shù)以及穩(wěn)定度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表7所示。分析檢測(cè)結(jié)果可知，各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，抗車(chē)轍性能良好。

表7 質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生車(chē)轍病害問(wèn)題，降低瀝青路面的行車(chē)舒適性和安全性。該文就抗車(chē)轍瀝青路面設(shè)計(jì)及應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)各項(xiàng)原材料性能指標(biāo)進(jìn)行分析，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)來(lái)制定最佳級(jí)配及性能參數(shù)。完成設(shè)計(jì)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工應(yīng)用，制定并實(shí)施專(zhuān)項(xiàng)抗車(chē)轍瀝青路面施工方案。以滲水系數(shù)、壓實(shí)度、平整度、摩擦系數(shù)及穩(wěn)定度等指標(biāo)就抗車(chē)轍瀝青路面施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，采用抗車(chē)轍瀝青路面施工技術(shù)可有效改善瀝青路面車(chē)轍病害問(wèn)題，延長(zhǎng)公路使用壽命，具有較強(qiáng)的可行性和實(shí)用性。