新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備在金永高速公路中的應(yīng)用

李忠年

甘肅省金昌公路總段，甘肅 金昌 737100

該項目路線全長42.1396km，全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計時速80km/h。主線路面結(jié)構(gòu)層為18cm厚水泥穩(wěn)定砂礫底基層+32cm厚水泥穩(wěn)定砂礫基層（摻30%碎石）+煤油稀釋瀝青透層+改性瀝青碎石封層+7cm厚ATB-25改性瀝青穩(wěn)定碎石下面層+SBR改性瀝青粘層+5cm厚AC-16C改性瀝青混凝土上面層。路面工程施工技術(shù)及工藝標(biāo)準(zhǔn)非常高，遠遠超過了甘肅省內(nèi)的同類工程，因此有必要在該項目中采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備。

1 新技術(shù)：現(xiàn)場加工SBS改性瀝青

SBS改性瀝青在高等級公路的應(yīng)用，可以顯著提高路面的使用性能，延長路面的使用壽命，降低養(yǎng)護費用，具有良好的社會與經(jīng)濟效益。SBS改性瀝青混合料路面施工是一項技術(shù)性強、涉及范圍比較廣的一個系統(tǒng)工程。為此該項目在路面施工時與交通運輸部科學(xué)研究院合作，由交通運輸部科學(xué)研究院提供技術(shù)支持，在施工現(xiàn)場進行了改性瀝青加工。在施工過程中，從原材料進場開始，對瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪、壓實等各工序工藝上進行層層把關(guān)，并在瀝青路面施工前開展了試驗段的鋪筑，從試驗數(shù)據(jù)來看，瀝青現(xiàn)場改性質(zhì)量以及路面質(zhì)量達到了預(yù)期的效果。

2 新工藝

2.1 改性瀝青碎石封層

以往采用的半剛性基層不論在施工過程中，還是在通車使用過程中，溫縮、干縮、疲勞等原因引起半剛性基層的開裂是不可避免的。瀝青面層的低溫開裂、疲勞開裂、基層裂縫引起的反射開裂以及瀝青面層本身的空隙率，都是導(dǎo)致瀝青路面水損壞的重要因素。為防止雨水滲入到面層與基層的交界面上產(chǎn)生沖刷與唧漿損壞，保護基層，同時延緩或減少基層開裂引起的瀝青面層反射裂縫，為此，金永高速公路在基層表面設(shè)置了下封層(或稱應(yīng)力吸收層)，采用同步碎石封層技術(shù)，在長安大學(xué)徐培華教授的指導(dǎo)下，首次在路面施工中開展SBS改性瀝青防水層的施工應(yīng)用研究。

在具體施工中，透層油的灑布用量約為2.0kg/m2左右的SBS改性瀝青，然后再在上面均勻撒布一層單一粒徑的碎石，碎石粒徑的大小應(yīng)與防水層上鋪筑的瀝青混凝土粒徑相匹配，其撒布面積為滿鋪的60%～70% ，然后用膠胎壓路機穩(wěn)壓1～2遍成型。撒布單一粒徑碎石的目的是保護防水層在施工過程中不被運料車等施工車輛輪胎和瀝青混合料攤鋪機履帶所破壞，防止改性瀝青被高溫氣候和熱瀝青混合料熔化后粘輪而影響施工。

同步碎石封層技術(shù)施工簡單、迅速，提高工作效率；可以節(jié)省材料、設(shè)備成本，降低工程造價，性價比高；由于同步碎石封層設(shè)備的高精確度，也使得勞動強度大大降低。因此，采用同步碎石封層設(shè)備和SBS改性瀝青防水層，能大大提高對瀝青路面下封層的施工質(zhì)量和防水密水、抗裂性能。通過該項目碎石封層的施工，既提高了施工技術(shù)，又鍛煉了職工隊伍，施工質(zhì)量多次得到了專家的認可和好評。

2.2 下面層ATB-25結(jié)構(gòu)施工

改性瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25路面結(jié)構(gòu)在我省重載交通上的應(yīng)用尚屬起步階段。改性瀝青穩(wěn)定碎石屬于粘彈性材料，韌性強，有一定的自愈能力，對反射裂縫有較好的抑制作用和一定的抗車轍能力，另外，它具有較高的抗剪強度和耐疲勞性能，同時不易產(chǎn)生收縮開裂和水損害，又可作為承重層，使整個路面受力，變形更為協(xié)調(diào)。為此，金永高速公路建設(shè)項目下面層設(shè)計采用瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25路面結(jié)構(gòu)、以期為今后改性瀝青穩(wěn)定碎石ATB-25在我省高速公路的推廣應(yīng)用提供借鑒。

3 新設(shè)備：振動壓實成型儀和旋轉(zhuǎn)壓實成型儀的使用

為了更好的保證工程質(zhì)量，加大試驗檢測力度，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，該項目要求中心試驗室和兩個路面施工單位工地試驗室購置了先進的試驗儀器設(shè)備振動壓實成型儀和旋轉(zhuǎn)壓實成型儀，并在項目中使用。

在以往的路面基層施工中，基層標(biāo)準(zhǔn)試驗都是沿用規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗和靜壓法試驗來作為控制基層施工質(zhì)量的依據(jù)，雖然也能夠有效的控制基層的質(zhì)量，但是，隨著大噸位振動壓路機的推廣使用和試驗方法的不斷研究和完善，新材料新理念的使用，用標(biāo)準(zhǔn)試驗結(jié)果來控制基層質(zhì)量暴露出了很多問題；比如，同條件下標(biāo)準(zhǔn)試驗確定的最大干密度和最佳含水率比振動壓實法確定的最大干密度小而含水率大，水泥劑量也相應(yīng)的較高，反應(yīng)在質(zhì)量方面主要表現(xiàn)在現(xiàn)場壓實度超密、水泥劑量偏大、干縮和溫縮裂縫較多；而使用振動壓實法后，很好的解決了以上問題。振動壓實成型儀的工作原理是模擬現(xiàn)場大噸位振動壓路機的作業(yè)原理，采用振動壓實法進行標(biāo)準(zhǔn)試驗的。而且，應(yīng)用振動壓實成型法確定的最大干密度較大，含水率相對較小，水泥劑量比標(biāo)準(zhǔn)方法確定的低。這樣既很好的控制了質(zhì)量還節(jié)約了成本。振動壓實儀的投入使用，不但給了我們一個全新的施工理念，更把我們的基層質(zhì)量控制提升到了一個新的高度。

在瀝青面層施工過程中對于瀝青混合料試驗，試驗室使用了旋轉(zhuǎn)壓實儀。旋轉(zhuǎn)壓實儀與傳統(tǒng)的馬歇爾擊實儀相比，有很多優(yōu)點，能很好的模擬現(xiàn)場壓實情況、在成型試件時壓力持續(xù)、均衡，制備的試件能更加精確地反映混合料的各項技術(shù)指標(biāo)，而且，采用大馬歇爾試件，試件高度控制準(zhǔn)確，混合料的級配和油石比的變化反映比較靈敏。旋轉(zhuǎn)壓實儀的使用，使施工單位能準(zhǔn)確及時的掌握瀝青混合料的各項技術(shù)參數(shù)，以此對混合料進行及時的調(diào)整，使混合料的孔隙率、相對密度、礦料間隙率、瀝青飽和度及穩(wěn)定度和流值等重要指標(biāo)得到有效控制，適應(yīng)新形勢下公路重載交通的現(xiàn)狀，更好的預(yù)防了路面早期破壞，提高了工程質(zhì)量。

[1]交通部公路科學(xué)研究所.JTG F40-2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]交通部公路科學(xué)研究所.JTJ052-2000 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]金永高速公路路面工程施工作業(yè)指導(dǎo)書.金永高速公路建設(shè)項目辦.長安大學(xué)，2010.