对抗车辙的沥青路面设计及施工技术的探讨

对抗车辙的沥青路面设计及施工技术的探讨

郑良俊（嘉兴交通投资集团有限责任公司，浙江嘉兴31400

摘要：结合改性沥青混合料设计、改性沥青混合料后场生产拌制和现场摊铺的施工过程控制进行了探讨。SBS改性沥青混合料具有很好的抗车辙能力，而且其弹性和韧性也提高了路面的抗疲劳能力，特别是在大流量、重载严重的公路上具有良好的应变能力，可减少路面的永久变形。

关键词：抗车辙；改性沥青；混合料设计；施工技术

1改性沥青混合料设计

1.1确定矿料级配范围

目前有些工程单位往往根据其工程所在地的气候、交通条件等，对现行规范规定的矿料级配范围进行调整，自行确定设计级配范围，但其上下限差值必须小于规范级配范围的差值。对冬季温度较低，且低温持续时间长的地区，或者非重载路段，应在保证抗车辙能力的前提下，充分考虑提高低温抗裂性能，适当增大4.75mm及2.36mm的通过率，选用较小的设计空隙率。当采用密级配混合料时，宜选用细型密级配沥青混合料。

对夏季温度高，且持续时间长，冬季又十分寒冷，年温差特别大，又属于重载路段的工程，高温要求和低温要求发生矛盾时，应以提高其高温抗车辙能力为主，兼顾低温抗裂性能的需要，在减少4.75mm及2.36mm的通过率的同时，适当增加0.075mm的通过率，使其级配范围成S型，并取中等或偏高水平的设计空隙率。对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区，在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要，防止水损害破坏，宜适当减小设计空隙率，但应保持良好的雨天抗滑性能。对于旱地区，受水的影响很小，对密水性及抗滑性能的要求可放宽。

1.2对于路面不同层位的考虑

表面层应综合考虑高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑的需要。

中面层应重点考虑抗车辙能力。

底面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。

1.3确定最佳沥青用量（或油石比）

根据沥青用量与马歇尔试验的结果绘制曲线：当相应于试验的沥青用量范围能出现密度及稳定度峰值时，求取密度、稳定度、空隙率范围中值的沥青用量，取三者的平均值为最佳沥青用量的初始值为OAC1。

当选择的沥青用量范围没有使密度及稳定度曲线出现峰值，但涵盖设计空隙率全部范围时，以空隙率中值或目标空隙率所对应的沥青用量作为OAC1。

各项指标均符合技术标准OACmin～OACmax，的中值为OAC2。根据实线经验和公路等级、气候条件等因素确定最佳沥青用量，通常情况下取OAC1及OAC2的中值作为最佳沥青用量OAC。对粉胶比（C=P0.075/Pa）宜在1.0～1.2范围，不得超过1.6。

1.4改性沥青混合料性能检验

改性沥青混合料的配合比设计，应遵循《公路沥青路面施工技术规范》中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。

（1）级配

沥青混合料配合比设计级配应采用贝雷法进行设计，级配选择原则：AC-13I型混合料2.36mm以下筛孔通过量应取级配下限以达到密实、嵌挤。

（2）粉料比

小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大，混合料级配中小于0.075mm的含量必须考虑粗集料本应含有的粉尘部分。要求矿粉含量不超过沥青含量，小于0.075mm部分与沥青含量之间的比值即粉料比应存在1～1.2之间，对沥青面层混合料矿粉含量宜取4.5%～5%。

（3）混合料技术指标

为有效的提高沥青路面的性能，表面层沥青混合料一方面要满足泌水条件，另一方面，又要防止出现超密现象，因此，需要对沥青混合料的体积指标进行进一步的限制。

2改性沥青路面施工

SBS沥青是一种以弹性塑胶类改性沥青，正确使用可以显著提高沥青面层的抗车辙性能，增加耐久性，增加抗老化能力，延长公路的寿命。与AH-70基质沥青相比，SBS沥青的粘度和软化点显著增加，SBS沥青的运输储存和路面面层施工有一些与基质沥青不同的要求，只有正确使用才能达到预期效果。

2.1改性沥青混合料生产

为保证沥青混合料的质量更稳定，沥青用量更准确，宜采用间隙式拌和机拌和。拌和必须均匀，只有SBS沥青改性剂完全分散在沥青中，才能充分发挥其效能，对于密级配（AC-13I）混合料，应做到拌合后的混合料均匀一致，无细料和粗料分离及花白、结成团块的现象。由于SBS改性沥青混合料的施工温度要求较高，建议拌合温度控制在160℃，运输车必须加盖篷布或其它保温材料，防止结合料表面结硬，为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，必须保证摊铺机前至少两辆车等待卸料，决不能出现摊铺机等车的现象。

2.2改性沥青混合料路面的施工

（1）运输

SBS沥青在生产工厂装车温度必须保持在160℃以上，运到混合料拌合场的温度不应低于140℃，运输车辆须在24h内运到指定地点，并及时把沥青泵送到沥青储存罐中。SBS沥青的储存温度应保持在150℃左右，若温度低于所要求的储存温度，SBS沥青的粘度过大，从而导致沥青罐的油管路堵塞，最后只能停产修理。

（2）摊铺

SBS沥青混合料在摊铺时连续、均匀、不间断的摊铺是保证路面平正的关键。连续不断的施工，以减少摊铺机和压路机的停顿，减少裂缝，提高其面层平整度。为提高路面的平整度，表面层宜采用摊铺前后保持相同高差的雪橇式摊铺厚度控制方式。由于SBS沥青粘度较大，粘附力强，用部分摊铺机的后雪橇是胶轮式结构，胶轮易粘附混合料细颗粒，影响平整度，所以摊铺机后雪橇是胶轮式结构的必须改成钢滑靴式结构。摊铺速度应控制在2米/分钟，做到缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，禁止随意变换速度或中途停顿。

（3）压实

对于密级配型混合料，其适宜的碾压温度范围是130℃～150℃，120℃前结束碾压作业。只有在高温条件下碾压才能取得更好的效果，压实速度控制在4～5km/h（即一般人行走的速度），振动频率宜为35Hz～50Hz。压实工艺为DD110或DD130压路机2～3档各碾压3遍，即初压1遍，高频低幅振动碾压2遍（振幅宜为0.3mm～0.8mm），终压2遍。特别注意：施工时若发现压路机粘轮时，用洗衣粉水较好。

（4）接缝

接缝施工原则上同普通热拌沥青混合料一致，纵向接缝的三种碾压方法：静载钢轮压路机先从已压实的路面边开始碾压，搭接宽度为150mm；振动压路机从未压实的边开始，搭接宽度也为150mm；振动压路机从未压实的这边开始，但不搭接，而是留约76mm宽，然后用静载钢轮压路机压实留下的这部分。首先从热混合料边开始碾压，压路机质量主要由未压实的热混合料部分承受，并产生向接缝区挤压的力，从而获得较好的效果。若首先从已压实的冷混合料这边开始碾压时，接缝区的压实度将比先从热混合料这边开始碾压低1～2。

参考文献

[1]孙艳娜.几种改性沥青粘弹性与高温性能的评价与分析[J].公路工程，2008（4）.

[2]程灏.浅析SBS改性沥青路面的施工工艺[J].中国科技信息，2008（16）.