易密實(shí)瀝青混合料在公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

鄒曉勇

（金華市公路管理局，浙江 金華321013）

0 引言

改革開放以來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)飛速發(fā)展。9.6 萬km 的高速公路和424 萬km 的公路網(wǎng)正為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供著便捷高效的運(yùn)輸服務(wù)。隨著公路里程的急劇增加，如何保障路網(wǎng)的完好并不斷改善道路服務(wù)狀況、提高國家巨額資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，成為當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)面臨的重要任務(wù)。目前，公路養(yǎng)護(hù)部門已經(jīng)開始嘗試采用各種公路養(yǎng)護(hù)新技術(shù)與新材料，以達(dá)到節(jié)約成本和延長道路使用壽命的目的。浙江省在330國道金東段預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中，首次進(jìn)行了易密實(shí)瀝青混合料路面鋪筑試驗(yàn)。本文針對易密實(shí)瀝青混合料（ECA—10）在330國道金東段預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的使用特性，進(jìn)行分析及探討。

1 工程概況

G330國道溫壽線，起點(diǎn)為浙江溫州，終點(diǎn)為浙江建德市，途徑溫州、麗水、金華、杭州等地，全程327km，其中金東段18.227km，雙向四車道，路基寬24.5m，設(shè)計車速為100km/h。表1為本次實(shí)施路段的路面使用狀況評定表。從表1 中可以看出，該路段的路面性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)均較好，滿足實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的基本技術(shù)要求，但由于近幾年過往車輛逐年增加（截止目前已經(jīng)達(dá)到30 000輛/d），重載車比例與日俱增，且持續(xù)40℃以上的高溫天氣明顯增多，在高溫和車載作用下，部分路段路面車轍指標(biāo)較差，最大車轍已經(jīng)超過35mm，嚴(yán)重影響了行車舒適性。為此本工程在銑刨處治車轍的同時采用加鋪2.5cm ECA—10易密實(shí)瀝青混合料罩面對舊路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以提高路面抗車轍能力。

表1 路面使用狀況評定表

2 瀝青混合料組成設(shè)計

2.1 材料選擇

ECA—10 易密實(shí)瀝青混合料集料相對較細(xì)，在這種情況下合理選擇瀝青結(jié)合材料，對提高路面的高溫穩(wěn)定性能具有重要意義，且瀝青混合料的黏彈特性來源于瀝青結(jié)合料，因此選擇性能良好的瀝青可以在一定程度上提高路面的抗車轍能力。本工程選用浙江寧波SK 寶盈公司提供的SBS改性瀝青，試驗(yàn)指標(biāo)均滿足技術(shù)要求，詳見表2。

表2 SBS改性瀝青試驗(yàn)指標(biāo)

表2（續(xù)）

礦料是瀝青混合料的主要組成材料，其力學(xué)性能、顆粒形狀均直接關(guān)系到混合料性能，為此本次粗集料選用浙江武義輝綠巖，細(xì)集料采用浙江金華石灰?guī)r。各種礦料的技術(shù)指標(biāo)都滿足規(guī)范[1]的要求，各種集料及填料的檢測結(jié)果見表3。

表3 礦料技術(shù)要求及檢測結(jié)果

本試驗(yàn)路段摻加了0.25%的纖維以提高混合料的路用性能，為更好地掌握不同的纖維對ECA—10易密實(shí)瀝青混合料路用性能的影響，分別摻加符合技術(shù)要求的玄武巖纖維和聚酯纖維進(jìn)行比較試驗(yàn)。由于厚度只有2.5cm，碾壓過程中溫度下降快，為擴(kuò)大瀝青混合料的可壓實(shí)溫度范圍，滿足現(xiàn)場壓實(shí)要求，摻加瀝青用量的0.5%M1型溫拌添加劑。

2.2 礦料配合比設(shè)計

ECA—10 易密實(shí)瀝青混合料級配中大粒徑骨料較少，其表面功能特性至關(guān)重要，因此增加了6.7mm 篩孔作為控制粒徑，盡可能增加粗集料用量，根據(jù)級配合成，本項目礦料級配質(zhì)量比為粗集料∶細(xì)集料∶礦粉=69∶25∶6，其合成級配詳見表4。

表4 礦料配合比設(shè)計

2.3 最佳瀝青用量

本項目采用馬歇爾試驗(yàn)方法確定最佳瀝青用量，兩種摻加不用類型纖維的ECA—10 瀝青混合料按照J(rèn)TG E20—2011 的要求，估計油石比5.3 為中值，以0.3%間隔配置5 種不同的油石比成型試件，依據(jù)穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度、密度等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定最佳瀝青用量。試驗(yàn)結(jié)果詳見表5和表6。從表中可知，摻加不用類型纖維的兩種ECA—10瀝青混合料的最佳油石比均為5.4%。

表5 ECA—10馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

3 路面性能驗(yàn)證

3.1 瀝青混合料性能

3.1.1 析漏、飛散試驗(yàn)

瀝青析漏試驗(yàn)是檢測瀝青膠結(jié)料從瀝青混合料析出的數(shù)量，檢測多余的游離瀝青的數(shù)量。該試驗(yàn)指標(biāo)在于限定瀝青用量用以防止混合料在運(yùn)輸、施工過程中瀝青的滴漏、流淌現(xiàn)象。飛散試驗(yàn)用以評價由于瀝青用量或黏結(jié)性不足時，在交通荷載作用下，路面表面集料脫落而散失的程度。其試驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 析漏和飛散試驗(yàn)結(jié)果

從表6 中的數(shù)據(jù)可以看出無論摻加何種纖維，按照最佳油石比成型的ECA—10 瀝青混合料析漏、飛散試驗(yàn)結(jié)果都能很好地滿足規(guī)范[1]中SMA混合料技術(shù)要求。

3.1.2 水穩(wěn)定性試驗(yàn)

由表7中馬歇爾試件的空隙率可知，按照最佳油石比成型的兩種混合料試件的空隙率都在4.5%左右，均滿足設(shè)計要求。表7試驗(yàn)結(jié)果表明摻加聚酯纖維的ECA—10 混合料的水穩(wěn)定性好于摻加玄武巖纖維的混合料。

表7 浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

3.1.3 車轍試驗(yàn)

《道德經(jīng)》中也說：“萬物負(fù)陰而抱陽，沖氣以為和。”盡管這是唯心主義的一種說法，但我還是非常認(rèn)同。天地之間，萬物造化，神鬼莫測，人之力、智，不過其千萬分之一耳！但對于每一個具體的人而言，在這塵世間，無論怎樣，都是一種生活，而且是不可僭越的，獨(dú)一無二和自我精彩的。亞里士多德說：“哲學(xué)源于對世界的驚奇?！碧子靡幌拢喝松泊笾略从趯钪姆N種可能的猜測與實(shí)踐，遭遇與破解。對于我，一個中年人，無論怎樣，始終保持對世界和生活、生命的驚奇，當(dāng)是一種最好的驅(qū)使力。

動穩(wěn)定度試驗(yàn)?zāi)苤庇^反映混合料抗車轍能力。由表8可知，兩種瀝青混合料均有很好的動穩(wěn)定度，具有良好的抗車轍性能，摻加聚酯纖維的ECA—10 瀝青混合料抗車轍性能略好于摻加聚酯纖維的混合料。

表8 車轍試驗(yàn)結(jié)果

3.1.4 滲水試驗(yàn)

鑒于瀝青混合料的早期破壞中，因路面滲水導(dǎo)致基層承載能力下降發(fā)生的破壞占有相當(dāng)大的比例，ECA—10 用作路表面處治，其滲水指標(biāo)必須達(dá)到要求。從表9的數(shù)據(jù)可以看出，無論摻加何種纖維，ECA—10 薄層罩面瀝青混合料的滲水試驗(yàn)結(jié)果完全滿足要求，具有很好的密水性。

表9 ECA—10瀝青混合料滲水試驗(yàn)結(jié)果

3.2 現(xiàn)場檢測

人們乘車出行最重要的就是安全舒適，這就要求路面有良好的路用性能，按照J(rèn)TG E60—2008的要求，對路面的路用性能進(jìn)行了現(xiàn)場檢測，從表10 的檢測結(jié)果可以看出ECA—10 路面構(gòu)造深度大，抗滑性能好，滲水系數(shù)達(dá)到SMA路面要求。

表10 ECA—10路面現(xiàn)場檢測結(jié)果

4 施工注意事項

（1）拌制易密實(shí)瀝青混合料前，需要在普通瀝青混合料拌和設(shè)備上安裝易密實(shí)添加劑的添加裝置，添加裝置應(yīng)劑量準(zhǔn)確。

（2）易密實(shí)添加劑作為外加劑應(yīng)與瀝青按規(guī)定的比例同步噴入拌缸，易密實(shí)添加劑在瀝青開始噴灑后延時7s開始噴入，噴入時間控制在10s以內(nèi)，且必需在瀝青噴灑結(jié)束之前完成易密實(shí)添加劑的噴灑。

（3）每盤料拌和生產(chǎn)周期不低于60s，其中干拌3s，噴瀝青和易密實(shí)添加劑控制在13s以內(nèi)，然后濕拌6s添加礦粉，再繼續(xù)濕拌30s，保證易密實(shí)瀝青混合料無花白料。

（4）一般采用兩臺攤鋪機(jī)成梯隊作業(yè)進(jìn)行全幅攤鋪，兩臺攤鋪機(jī)相隔間距為2～4m；分車道攤鋪時，宜按照“先內(nèi)后外”的順序攤鋪。

（5）攤鋪機(jī)必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以提高平整度，減少混合料的離析。攤鋪速度一般控制在2～2.5m/min的范圍內(nèi)。

（6）易密實(shí)瀝青混合料現(xiàn)場施工溫度控制：瀝青加熱溫度在165～175℃之間，礦料加熱溫度在160～180℃之間，瀝青混合料出廠溫度在155～170℃之間，攤鋪溫度在150～165℃之間，攤鋪后瀝青混合料溫度135℃以上，碾壓溫度在90～155℃之間，碾壓終了溫度在80℃左右。

（7）一般情況下，單幅攤鋪需要配置1臺雙鋼輪振動壓路機(jī)（11～18t），1 臺膠輪壓路機(jī)（25～35t），1 臺雙鋼輪壓路機(jī)（10～15t）。如果采取雙機(jī)梯隊或者一次性攤鋪寬度超過6m 的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時，需要配置2 臺雙鋼輪振動壓路機(jī)（11～18t），2 臺膠輪壓路機(jī)（25～35t），1 臺雙鋼輪壓路機(jī)（10～15t）。

（8）易密實(shí)瀝青混合料碾壓工藝為：初壓2遍，第1遍前靜后振，第2遍振動，壓實(shí)速度在2～3km/h 之間；膠輪復(fù)壓4 遍，壓實(shí)速度在2～4km/h之間；終壓2遍，壓實(shí)速度在3～5km/h之間。

（9）其他要求按照J(rèn)TG F40—2004對瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5 結(jié)論

（1）ECA—10 瀝青混合料適用于干線公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，各項性能指標(biāo)均能滿足規(guī)范[1]要求，能提高路面抗車轍能力，改善路面平整度，具有良好的路用性能。

（2）析漏、飛散試驗(yàn)及滲水試驗(yàn)結(jié)果表明：摻加玄武巖纖維的ECA—10 瀝青混合料優(yōu)于摻加聚酯纖維的混合料；水穩(wěn)定性試驗(yàn)和車轍試驗(yàn)結(jié)果表明：摻加聚酯纖維的ECA—10 瀝青混合料性能則優(yōu)于摻加玄武巖纖維的混合料。

[1] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[3] JTG E60—2008，公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程[S].

[4] JTG F80/1—2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] 范文忠，王麗麗. 易密實(shí)瀝青混凝土ECA—10 施工應(yīng)用研究[EB/OL]. (2011-07-23)[2014-10-24].http://www.yueqikan.com/jianzhushejilw/14125.html.

[6] 馮波.公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013（18）：42-44.