熊磊

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

半柔性抗車(chē)轍路面使用混合料鋪筑形成，其組分比較復(fù)雜，主要包含高連通孔隙瀝青混合料、水泥膠粉、少量空隙等。根據(jù)目前的技術(shù)需要，半柔性抗車(chē)轍路面中使用混合料制作時(shí)，應(yīng)用水泥砂漿灌入大空隙率母體瀝青混合料內(nèi)，進(jìn)而可以制作出符合要求的路面材料。較之普通瀝青材料來(lái)說(shuō)，半柔性抗車(chē)轍路面的優(yōu)勢(shì)較為明顯，比如高溫穩(wěn)定性好、低溫抗裂性好、耐久性高，而在車(chē)轍問(wèn)題日益嚴(yán)重的現(xiàn)代社會(huì)，半柔性抗車(chē)轍路面使用范圍不斷地加大。半柔性抗車(chē)轍路面應(yīng)用復(fù)合型材料制作，包含瀝青、水泥等材料，其性能介于水泥與瀝青路面之間，所以集合兩種材料的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于路面性能的提高有積極作用[1]。

1 瀝青路面車(chē)轍形成影響因素

1.1 溫度因素

車(chē)轍病害問(wèn)題的發(fā)生與溫度存在直接關(guān)系，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，某公路車(chē)轍病害問(wèn)題在溫度較高的夏季發(fā)生，特別是7月、8月車(chē)轍病害更加嚴(yán)重，發(fā)展迅速、影響范圍大。因?yàn)樵诟邷丨h(huán)境下，地表溫度不斷向下滲透，深度在4～10cm，這時(shí)溫度會(huì)傳輸?shù)铰访嬷忻鎸由希鵀r青路面散熱效率較低，不能及時(shí)將熱量散失出去，致使混合料內(nèi)部溫度升高而造成抗剪強(qiáng)度降低，在車(chē)輛荷載影響下而引發(fā)車(chē)轍的病害問(wèn)題。

1.2 瀝青路面的運(yùn)營(yíng)管理

如果瀝青路面在運(yùn)行中受到較大的荷載作用，超出設(shè)計(jì)荷載的要求，會(huì)造成車(chē)轍病害問(wèn)題發(fā)生率升高。在交通運(yùn)行中，超載、重載問(wèn)題比較嚴(yán)重，難以從根本上消除，致使運(yùn)營(yíng)負(fù)擔(dān)加重，長(zhǎng)期發(fā)展之下導(dǎo)致車(chē)轍病害更加嚴(yán)重。這是因?yàn)檐?chē)輪在水平、豎向荷載持續(xù)作用下，瀝青面層內(nèi)部形成較大的剪應(yīng)力，如果剪應(yīng)力超出承載能力，形成無(wú)法控制的變形，則導(dǎo)致變形問(wèn)題累積演變，最終導(dǎo)致車(chē)轍的問(wèn)題。

1.3 原材料因素

對(duì)高速公路進(jìn)行取樣分析，該項(xiàng)目中瀝青路面施工采用的是石灰?guī)r礦料形式，這種礦料的強(qiáng)度比較差，耐磨性不足，壓碎值較大，壓碎后極易出現(xiàn)較多的針片狀材料，如果投入瀝青路面中應(yīng)用，則會(huì)造成混合料性能下降，對(duì)路面性能和質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，最終導(dǎo)致車(chē)轍病害的發(fā)生。該工程施工中采用普通石油瀝青材料，軟化點(diǎn)在48℃左右，而夏季地表溫度通常會(huì)達(dá)到60℃左右，導(dǎo)致路面發(fā)生嚴(yán)重的軟化問(wèn)題，瀝青路面抗剪應(yīng)力降低，最終導(dǎo)致車(chē)轍問(wèn)題的發(fā)生，極大地威脅道路交通運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性[2]。

2 半柔性路面抗車(chē)轍性能試驗(yàn)分析

按照目前我國(guó)關(guān)于瀝青路面試驗(yàn)的操作規(guī)范展開(kāi)車(chē)轍試驗(yàn)，確定半柔性路面抗車(chē)轍的性能。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇應(yīng)用HDCZ-09A 型車(chē)轍試驗(yàn)系統(tǒng)，輪壓為0.7MPa，溫度設(shè)定60℃，以試件為300mm×300mm×50mm 形式進(jìn)行試件碾壓。將60℃作為車(chē)轍試驗(yàn)研究的環(huán)境，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制作試驗(yàn)試件，在成型后，常溫條件下連同模子放置12h，如果使用聚合物改性瀝青混合料，要放置48h。在聚合物改性瀝青經(jīng)過(guò)固化作用后，開(kāi)展試驗(yàn)分析。將試件放置在60℃的恒溫室內(nèi)，超過(guò)5h，然后將試驗(yàn)機(jī)內(nèi)放置試件，再進(jìn)行輪壓的調(diào)節(jié)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)記錄溫度與變形曲線，最大變形量在25mm 時(shí)停止。試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)表1。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)在相同溫度之下，半柔性路面變形量非常小，沒(méi)有超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。從這個(gè)方面分析，應(yīng)用半柔性路面的變形量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他兩種材料。隨著溫度的變化，半柔性路面依然可以保持較高的動(dòng)穩(wěn)定度，說(shuō)明這一材料的抗車(chē)轍性能非常高。

表1 抗車(chē)轍性能對(duì)比（60℃動(dòng)穩(wěn)定度）

3 半柔性抗車(chē)轍路面施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 半柔性路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

原路面基層結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞、松散的問(wèn)題后，要將全部基層銑刨掉，然后再鋪設(shè)一層路面結(jié)構(gòu)。半柔性抗車(chē)轍路面在施工前必須進(jìn)行全部銑刨，具體施工可見(jiàn)表2。

表2 路面結(jié)構(gòu)

第一，應(yīng)用黏度比較高的SBS 改性瀝青制作半柔性路面材料層SFP-13 材料，進(jìn)而可以形成空隙在25%～30%的瀝青混合料，通過(guò)使用水泥基灌漿材料施工可以形成符合要求的施工材料，該材料的應(yīng)用價(jià)值較高，具備較高的抗車(chē)轍性能。

第二，為了能夠全面提升半柔性路面的性能，使施工更加方便，可以應(yīng)用高模量瀝青混凝土AC-20 密實(shí)型的混合料作為高模量混凝土施工，選用普通70#重交瀝青，并且加入一定量的改性劑，從而使得混合料的性能合格。

第三，乳化瀝青黏層油通常要鋪設(shè)到層間的位置上，從而可以使得層間具備較高的黏結(jié)性，各個(gè)層之間的結(jié)合度得到提升，更好地提升結(jié)構(gòu)總體性能，確保耐久性滿足要求[3]。

3.2 施工流程

3.2.1 對(duì)路面進(jìn)行銑刨處理，加強(qiáng)銑刨深度控制，并根據(jù)需要設(shè)置垂直平接縫，落實(shí)橫向接縫的控制。在銑刨后立即進(jìn)行清掃處理，確保路面達(dá)到整潔性效果。如果經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)基層病害嚴(yán)重，及時(shí)采取處理措施，把抗裂貼布置在基層裂縫部位上。

3.2.2 噴灑黏層油。根據(jù)公路工程標(biāo)準(zhǔn)要求，落實(shí)規(guī)范化管理措施，對(duì)新建設(shè)的基層進(jìn)行透層油的噴灑處理。如果對(duì)公路工程進(jìn)行改造處理，要在基層、面層各個(gè)層間噴灑黏層油。在施工中加強(qiáng)瀝青黏層油的噴灑量控制，即半剛性基層0.7～1.2L/m2；面層0.4～0.7L/m2。

3.2.3 對(duì)瀝青混合料的鋪筑來(lái)說(shuō)，要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)的控制，包含拌制、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)。根據(jù)OGFC排水瀝青路面開(kāi)展拌制、運(yùn)輸以及攤鋪施工，將松鋪系數(shù)控制在1.1～1.8。嚴(yán)格控制碾壓環(huán)節(jié)，新舊路面要有一定的搭接量，碾壓3 遍即可。除了搭接部位上，其他部位碾壓施工7～9 遍，相鄰部位重疊輪寬的1/2 左右。

3.2.4 封邊處理。為了預(yù)防灌漿環(huán)節(jié)污染相鄰瀝青路面、路緣石的結(jié)構(gòu)，還要提高灌漿飽滿度，因此應(yīng)該連續(xù)性進(jìn)行灌漿施工封邊處理。經(jīng)過(guò)對(duì)比多種方式，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用組合封邊法處理可以大幅度提升封漿率，穩(wěn)定性得到提升。大空隙瀝青混合料在降溫的環(huán)節(jié)，及時(shí)進(jìn)行吹掃處理，達(dá)到清理的效果，再通過(guò)組合封邊方式處理。道路邊緣部位可以粘貼雙面膠，壓緊之后揭開(kāi)隔離紙，將輕質(zhì)發(fā)泡條粘貼在雙面膠的中間，再應(yīng)用薄膜覆蓋發(fā)泡膠，將底部雙面膠黏結(jié)在薄膜兩側(cè)。經(jīng)過(guò)封邊處理，可以預(yù)防發(fā)生液體流出而引發(fā)路面、路緣石的污染，提高灌漿施工效果。

3.2.5 灌注水泥基灌漿材料?，F(xiàn)場(chǎng)使用專(zhuān)用車(chē)輛進(jìn)行半柔性路面水泥膠漿的制作與生產(chǎn)，提前給儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)加入一定量的灌漿干料，通過(guò)設(shè)備進(jìn)行充分的攪拌處理，防止發(fā)生粉塵、污染的問(wèn)題。在施工時(shí)先開(kāi)啟攪拌的功能，干粉與水同時(shí)加入桶內(nèi)，然后高速攪拌2min，以制作合格的水泥砂漿。按照工程的標(biāo)準(zhǔn)，材料初始流動(dòng)度為10～14s，30min 流動(dòng)度為10～16s。經(jīng)過(guò)攪拌完成后，檢測(cè)確定路面溫度在50℃以下，即可進(jìn)行灌漿作業(yè)?，F(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，要給大空隙瀝青路面泵輸送水泥膠漿，通過(guò)材料自重作用實(shí)現(xiàn)自流平滲透。自流平滲透時(shí)間在15s 以上，直到膠漿不再下滲、冒泡為合格標(biāo)準(zhǔn)。如果路面存在坡度，應(yīng)該從下到上逐步進(jìn)行撒鋪?zhàn)鳂I(yè)，防止?jié){液流動(dòng)過(guò)快，否則將會(huì)影響滲透質(zhì)量。

3.2.6 表面刮漿施工后即可進(jìn)行水泥漿灌注作業(yè)，該環(huán)節(jié)可以應(yīng)用半自動(dòng)刮漿設(shè)備聯(lián)合人工毛刷方式處理，將多余的水泥膠漿清理干凈，預(yù)防殘留水泥膠漿的問(wèn)題，并裸露出母體瀝青材料，達(dá)到抗滑性能標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.7 養(yǎng)護(hù)施工。施工環(huán)境溫度比較低時(shí)，不需要對(duì)路面實(shí)施特殊的養(yǎng)護(hù)處理。夏季環(huán)境溫度相對(duì)較高，尤其是超過(guò)30℃的天氣下，水泥漿硬化養(yǎng)生極為重要。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度、漿料材料特點(diǎn)等明確養(yǎng)生周期，通常在灌漿的1～3h 后開(kāi)展，合格后才能開(kāi)放交通。

4 半柔性抗車(chē)轍路面的質(zhì)量控制

4.1 加強(qiáng)混合的配比參數(shù)控制

在瀝青混合料生產(chǎn)開(kāi)始之前開(kāi)展試拌試鋪工作，明確工作流程和標(biāo)準(zhǔn)，確定礦料的溫度、攪拌溫度、攪拌時(shí)間等參數(shù)，以及最為合適的攪拌流程和方案措施，并進(jìn)行配合比參數(shù)的檢測(cè)，以得出最為合理的材料性能參數(shù)。在混合料的攪拌工作中，如果冷料倉(cāng)的供料不匹配，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)溢料或者待料的問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合具體的溢料或者待料量進(jìn)行冷料倉(cāng)的調(diào)節(jié)工作。通過(guò)合理、有效地進(jìn)行平衡控制，冷料倉(cāng)的供料比符合標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)抽屜式試驗(yàn)以及馬歇爾試驗(yàn)的方式獲得相應(yīng)結(jié)果，分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，確定瀝青混合料的性能和配合比參數(shù)，并根據(jù)鉆芯取樣檢驗(yàn)方式，確定壓實(shí)孔隙率以及壓實(shí)度參數(shù)，從而了解路面性能，對(duì)于規(guī)避車(chē)轍的問(wèn)題產(chǎn)生積極作用[4]。

4.2 攤鋪質(zhì)量控制

攤鋪是公路施工的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于高速公路半柔性路面抗車(chē)轍性能有著極為重要的作用。選擇合適的攤鋪機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工，并加強(qiáng)厚度、寬度、攪拌機(jī)產(chǎn)量等方面分析，確定最佳的攤鋪速度，通常保持2～6m/min 的速度進(jìn)行。一次性攤鋪完成，達(dá)到均勻性標(biāo)準(zhǔn)，流程進(jìn)度要緩慢，防止速度的突然改變而發(fā)生攤鋪的質(zhì)量問(wèn)題。在攤鋪進(jìn)行時(shí)，不需要采取人工整修處理方式分析十字路口與交叉口的問(wèn)題，應(yīng)組織人員做好現(xiàn)場(chǎng)指揮與管理。對(duì)于攤鋪環(huán)節(jié)存在的大面積質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)鏟除相關(guān)路面，并重新進(jìn)行攤鋪處理。

4.3 碾壓質(zhì)量控制

對(duì)于半柔性路面來(lái)說(shuō)碾壓既是提升結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵，也是提升路面抗車(chē)轍效果的關(guān)鍵。在碾壓工作實(shí)施環(huán)節(jié)，碾壓的速度、次數(shù)極為重要，并且對(duì)于碾壓效果影響最大。如果碾壓速度較快，質(zhì)量無(wú)法保證，所以在確保質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)卦黾铀俣?。根?jù)以往經(jīng)驗(yàn)，碾壓速度2～4km/h 為最佳。碾壓速度較慢時(shí)，也會(huì)對(duì)壓實(shí)度造成影響，極易使得路面出現(xiàn)孔隙問(wèn)題，工程質(zhì)量無(wú)法保證。因此，加強(qiáng)碾壓質(zhì)量控制、碾壓次數(shù)和速度符合要求，提升路面抗車(chē)轍效果。

4.4 接縫處理質(zhì)量控制

高速公路半柔性路面施工中要加強(qiáng)拼縫部位的處理，以提升整體路面的性能，規(guī)避車(chē)轍的問(wèn)題。在施工中明確拼縫處理工藝和技術(shù)，執(zhí)行處理工作流程，以提升接縫處理的效果。同時(shí)還要加強(qiáng)各項(xiàng)參數(shù)的控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須加強(qiáng)管控，確保整體結(jié)構(gòu)性能合格，不會(huì)影響施工的效果[5]。此外，在拼縫處理時(shí)還要落實(shí)質(zhì)量檢查工作，組織專(zhuān)人檢測(cè)，一旦存在處理不合格的情況，立即采取返修措施。

4.5 路面平整度控制

高速公路半柔性路面的重要技術(shù)指標(biāo)是平整度，這是關(guān)系工程安全性、穩(wěn)定性的重要參數(shù)，也會(huì)直接影響公路工程的質(zhì)量。在工程現(xiàn)場(chǎng)施工中，加大力度進(jìn)行平整度的管控，消除一切不利因素的干擾，使得路面平整度合格，具備較高的抗車(chē)轍性能，投入使用后達(dá)到舒適度、安全性標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路建設(shè)中采用半柔性路面形式，由于其經(jīng)濟(jì)性好、耐磨性高且具備較高的穩(wěn)定性，使用壽命還比較長(zhǎng)，因此被廣泛地應(yīng)用到公路工程領(lǐng)域內(nèi)。加強(qiáng)半柔性路面抗車(chē)轍技術(shù)的研究，不斷應(yīng)用到實(shí)踐中，不僅可以促進(jìn)高速公路路面性能的提升，還為現(xiàn)代交通事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎(chǔ)。