商士陽(yáng)
【摘 要】針對(duì)204國(guó)道建湖段交叉路口車轍較多難處置的現(xiàn)狀,在日常小修保養(yǎng)過(guò)程中采用了半柔性抗車轍路面技術(shù)。鋪筑結(jié)果表明,通車1年后半柔性路面車轍深度不超過(guò)1 mm,同時(shí)期鋪筑的改性瀝青AC-13路面已經(jīng)出現(xiàn)3cm車轍;半柔性路面路表構(gòu)造深度在0.7~1.0mm之間,抗滑性能優(yōu)異,其滲水系數(shù)在5mL/min以下,遠(yuǎn)低于普通瀝青路面測(cè)試結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】半柔性路面;抗車轍;構(gòu)造深度;滲水系數(shù)
交叉口是公路交通的樞紐位置,交叉口附近成為車輛頻繁剎車制動(dòng)和起動(dòng)的地方,極易出現(xiàn)車轍病害。車轍對(duì)道路的行車安全和使用性能有很大影響。灌入式半柔性路面材料是指在開級(jí)配的大空隙瀝青混合料中灌入特殊高流動(dòng)度水泥膠漿而形成的一種剛?cè)岵?jì)的復(fù)合式路面材料,已經(jīng)被證明[1-3]具有優(yōu)異的抗車轍性能。
G204煙滬線是北起山東煙臺(tái)、南至上海市的陸上交通大動(dòng)脈,同時(shí)也是具有國(guó)防意義的干線公路,建湖境內(nèi)交通流量非常大,且貨運(yùn)車比例較高,重載車輛多,交叉口車轍病害嚴(yán)重,夏季車轍最深處可達(dá)8cm,有的路口每年都要維修2次。為解決G204交叉口車轍病害,在G204建湖段日常小修保養(yǎng)作業(yè)過(guò)程中,均采用了半柔性抗車轍路面技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹了半柔性路面實(shí)施過(guò)程的整體情況,包含路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、施工設(shè)備、施工工藝、性能觀測(cè)和評(píng)價(jià),以期為公路管養(yǎng)工作者提供借鑒。
1路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)原路面病害情況和原路面瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn),此次半柔性路面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示,方案為:8cm半柔性路面材料SFP-13 +改性乳化瀝青粘層+銑刨后原剩余路面。
2原材料
1)半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-13:大空隙瀝青混合料SPAC-13設(shè)計(jì)的總空隙率為23.8%,連通空隙率21.3%,集料采用玄武巖碎石,SBS改性瀝青油石比4.3,界面增強(qiáng)改性劑摻量0.6%,木質(zhì)纖維摻量為0.3%,其礦料級(jí)配范圍如表1所示,其性能測(cè)試指標(biāo)如表2所示。
2)半柔性路面專用灌漿料:
采用江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產(chǎn)的JGM?-301(B)半柔性路面專用灌漿料,黑色粉料,水料比為0.35,其性能如表3所示。該灌漿料具有超早強(qiáng)、高流態(tài)、低收縮、不離析泌水等特性,最大灌注深度可達(dá)18cm。
3)半柔性路面材料SFP-13。由上述灌漿料灌注到大空隙瀝青混合料SPAC-13中制備而成。SFP-13的60℃動(dòng)穩(wěn)定度、馬歇爾穩(wěn)定度、浸水殘留穩(wěn)定度及小梁彎曲破壞應(yīng)變等測(cè)試結(jié)果如表4所示。
3工程實(shí)施
在灌漿施工前一天先進(jìn)行下面層富油層及基體大空隙瀝青路面的攤鋪,第二天進(jìn)行灌漿施工。半柔性路面整個(gè)鋪裝施工的步驟包括:基體大空隙基體瀝青混合料的鋪設(shè)、灌漿料的制備和灌注、灌注后半柔性路面的表面處理及養(yǎng)護(hù)。
(1)大空隙瀝青混合料的鋪筑
大空隙瀝青混合料的出廠溫度要求175-185℃,攤鋪溫度不低于150℃。攤鋪時(shí)的混合料松鋪系數(shù)控制在1.1左右。碾壓作業(yè)時(shí),首先使用12t鋼輪壓路機(jī)對(duì)新舊路面搭接處開振動(dòng)碾壓3遍左右;然后使用12t鋼輪壓路機(jī)采用靜壓法碾壓5遍左右,當(dāng)混合料溫度降低至80℃左右時(shí)要進(jìn)行整平碾壓,以消除輪跡。大空隙瀝青混合料攤鋪碾壓施工后的照片如圖2所示。
(2)水泥基灌漿材料的制備與灌注
采用專用制漿設(shè)備制漿,通過(guò)泵送方式進(jìn)行灌漿。在灌漿前,采用封邊材料將大空隙瀝青混合料的四周進(jìn)行覆蓋,防止?jié){體流出造成旁邊路面及路沿石污染,同時(shí)也方便灌漿抹面施工。待大空隙瀝青混合料面層溫度降低至50℃以下時(shí),方可進(jìn)行灌漿施工。施工時(shí)將制備好的水泥膠漿泵送至大空隙瀝青路面,經(jīng)重力作用漿體可自流平滲透,直至水泥膠漿不再下滲冒泡、空隙灌滿為止。
(4)刮漿表面處理
灌注完畢后,進(jìn)行刮漿處理,采用半自動(dòng)抹面機(jī)械,配合人工毛刷作業(yè),如圖3、圖4所示,將殘余在表面的水泥膠漿清除干凈,以露出基體瀝青混合料表面凹凸不平為宜,防止水泥膠漿殘留在面上,保證路面抗滑性能。
(5)養(yǎng)生與開放交通
養(yǎng)生期間嚴(yán)格封閉交通,禁止一切人員車輛通行,灌漿后養(yǎng)護(hù)6h開放交通。
4道路性能測(cè)試與評(píng)價(jià)
G204建湖段交叉口半柔性路面從2019年5月通車至今,外觀質(zhì)量良好,表面紋理清晰,沒(méi)有車轍病害產(chǎn)生。為了評(píng)價(jià)半柔性路面的性能,測(cè)試了取芯試件性能、構(gòu)造深度、車轍深度、滲水系數(shù)等指標(biāo)。
4.1半柔性路面取芯測(cè)試
對(duì)半柔性路面進(jìn)行了取芯,芯樣顯示灌漿非常飽滿,對(duì)芯樣進(jìn)行切割處理后,測(cè)試了馬歇爾穩(wěn)定度和灌漿飽滿度,如表5所示,指標(biāo)均滿足技術(shù)要求。
4.2半柔性路面構(gòu)造深度測(cè)試
采用鋪砂法測(cè)試半柔路面路表構(gòu)造深度,結(jié)果如圖5所示,從圖5看出其構(gòu)造深度基本在0.7~1.0mm之間,滿足不低于0.55mm的設(shè)計(jì)要求,因此具有優(yōu)異的抗滑性能。
4.3半柔性路面車轍深度測(cè)試
為了評(píng)價(jià)半柔性路面抗車轍效果,定點(diǎn)測(cè)試了施工初期和通車1年后的路面平整度,然后計(jì)算測(cè)點(diǎn)的車轍深度,結(jié)果如表6所示。所測(cè)結(jié)果表明,半柔性路面的抗車轍能力非常突出,通車1年后車轍深度不超過(guò)1 mm,同時(shí)期鋪筑的改性瀝青AC-13路面已經(jīng)出現(xiàn) 3cm車轍。
4.4半柔性路面滲水系數(shù)測(cè)試
表7是半柔性路面滲水系數(shù)測(cè)試結(jié)果。從表7看出其滲水系數(shù)基本在5mL/min以下,遠(yuǎn)低于普通瀝青路面測(cè)試結(jié)果。
5結(jié)語(yǔ)
G204建湖段半柔性抗車轍路面的應(yīng)用是該技術(shù)在建湖公路的持續(xù)推廣應(yīng)用,從目前應(yīng)用效果來(lái)看,對(duì)解決交通量大重載車多的國(guó)省干線公路交叉口車轍問(wèn)題,其效果是非常顯著的,是一項(xiàng)值得大力推廣的好技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張榮鹍.高性能灌注式半柔性路面材料的研究與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué),2009.
[2]鄧成,黃沖,洪錦祥,等.超早強(qiáng)半柔性路面在市政路口的應(yīng)用研究[J].公路工程,2016,41(1):116-119.
[3]程磊.半柔性路面用混合料性能及其設(shè)計(jì)方法研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2002.
(作者單位:江蘇省建湖縣公路管理站)