PR技術(shù)在安慶S228路面大中修工程中的應(yīng)用

劉偉松

(安慶市公路管理局直屬分局，安徽 安慶　246001)

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PR技術(shù)在安慶S228路面大中修工程中的應(yīng)用

劉偉松

(安慶市公路管理局直屬分局，安徽 安慶246001)

摘要：簡要的講述了S228省道的工程概況與今年樅陽段路面大中修的設(shè)計方案，進一步介紹了大中修中應(yīng)用的PR技術(shù)的主要內(nèi)容和它的技術(shù)特點；詳細敘述了PR技術(shù)在S228樅陽段路面工程維修養(yǎng)護中的應(yīng)用情況,包括應(yīng)用中的技術(shù)性能試驗，直投整體改性瀝青混合料的工藝，施工與質(zhì)量檢測。

關(guān)鍵詞：PR技術(shù)；瀝青混合料改性劑；直投改性工藝；高溫穩(wěn)定性；車轍

1S228路面工程概況

本項目大修的路面工程為安慶市S228樅陽段的路面工程，工程位于安慶市樅陽縣境內(nèi)，項目起點位于樅陽縣麒麟鎮(zhèn)，樁號為K20+400，路線總體呈南北走向，終點位于樅陽縣義津鎮(zhèn)，終點樁號為K33+700，路線全長約13.3 km。該路于2001年開始改建，2003年9月完工。老路為二級公路，設(shè)計速度為80 km/h。當時的路面結(jié)構(gòu)形式為:6 cm AM瀝青碎石面層，20 cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層，30 cm厚級配碎石底基層。

2006年曾分別對K21+330～K24+330、K26+300～K27+900、K29+600～K31+200、K32+580～K33+700段進行過大修養(yǎng)護，采用補強后,其結(jié)構(gòu)層選用3 cm的AC-13瀝青混凝土上面層，4 cm的AM-20瀝青混碎石下面層，20 cm的水泥穩(wěn)定碎石基層。2009年又一次對K20+500～K21+500、K31+775～K32+575段進行大修養(yǎng)護，其中K20+500～K21+500結(jié)構(gòu)采取3 cm AC-10瀝青混凝土上面層，5 cm AM-16瀝青碎石下面層，21 cm冷再生基層；K31+775～K32+575結(jié)構(gòu)采取3 cm AC-10瀝青混凝土上面層，4 cm AM-16瀝青碎石下面層，20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層?，F(xiàn)又經(jīng)過6年的使用，由于交通量的增加，重型車輛的增多，目前的路面又出現(xiàn)更多病害，主要病害為龜裂、塊狀裂縫、縱橫裂縫、沉陷。經(jīng)過調(diào)查結(jié)果及有關(guān)資料的分析：路面病害的主要原因有，路面的整體強度不足；水穩(wěn)基層的水泥劑量偏高，造成干縮和溫縮裂縫以及基層的集料組成設(shè)計不佳，細料和粉料偏多，特別是局部膠結(jié)料偏少強度不足，另由于超載車輛的不斷增加使路基路面產(chǎn)生豎向變形，導致路面下沉。根據(jù)對，K20+400～K33+700段的路面破損狀況指數(shù)(PCI)評定,PCI值平均為35.11，評定結(jié)果為差，說明路面破損狀況較嚴重。

由于路面破壞嚴重，道路現(xiàn)狀已不能適應(yīng)現(xiàn)代交通的“快速、暢通、舒適、安全”的需求，且該道路是沿線居民出行及生產(chǎn)、生活的主要通道，對地方經(jīng)濟的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。為了改善道路的服務(wù)水平，提高道路通行能力，帶動地方經(jīng)濟的進一步快速發(fā)展，維修恢復工作已迫在眉睫。同時為了提高路面的使用質(zhì)量和使用壽命，在這次的路面大修中采用了目前廣泛應(yīng)用的PR新技術(shù).

2S228路段大,中修路面的設(shè)計方案

本次大中修的S228桐安路工程起點樁號為K20+400，終點樁號為K33+700，全長13.3 km，擬定大修路段6.215 km，工程總投資1 160萬元。全程路段處理方式分為大修和中修兩種方案，大修路段采取對基層先進行補強或冷再生后，再加鋪瀝青面層，并在上面層中采用PR技術(shù)。具體根據(jù)路面破壞情況又采用兩種方案：(1)對于大面龜裂路段，彎沉值較大的路段，先對老路基層病害進行處理補強后，再進行路面施工，具體設(shè)計為：上面層4 cm AC-13C細粒式普通瀝青混凝土，添加PR.PLAST.S瀝青混合料添加劑；下面層為6 cm AC-20C中粒式普通瀝青混凝土，基層為20 cm水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。(2)對于大面積塊裂路段，先進行20 cm冷再生后再加鋪下面層為6 cmAC-20C普通瀝青的中粒式瀝青混凝土，上面層為4 cm AC-13C細粒式普通瀝青混凝土，添加PRPLAST.S瀝青混合料添加劑。中修路段統(tǒng)一先淺銑刨，再局部病害挖補后統(tǒng)一加鋪瀝青面層。具體段落劃分見表1。

這次的路面大修工程中，為了提高瀝青路面的抵抗高溫變形能力，抵抗水毀破壞的能力，以及提高路面的使用性能和使用質(zhì)量，延長路面的耐久性和疲勞能力以及使用壽命，減少養(yǎng)護周期，降低養(yǎng)護費用，首次在路面大修工程的上面層中使用了法國PR系列技術(shù)中的PLAST.S瀝青混合料添加劑，詳見表1。

表1　路面大,中修設(shè)計方案與段落劃分

3PR技術(shù)介紹

PR技術(shù)是法國路面材料實業(yè)有限公司研發(fā)的一整套提高瀝青路面技術(shù)性能與路用性能的系列技術(shù)，他們用一種新的理念，提出改性瀝青混合料技術(shù)性能的新思路，即直接整體改性瀝青混合料的性能。以往提高瀝青混合料的技術(shù)性能是先通過將瀝青的性能進行改性，提高了瀝青的技術(shù)性能后再通過改性瀝青來改性瀝青混合料的性能。而PR技術(shù)直接改性瀝青混合料，瀝青不需要改性，減少了瀝青在改性過程的加熱環(huán)節(jié)。PR技術(shù)包括改性瀝青混合料的直投改性工藝和瀝青混合料的添加劑PLAST.S兩個主要部分。

直投工藝: 將PLAST.S添加劑在拌和瀝青混合料時直接投入到拌和鍋內(nèi)，要求添加劑與熱礦料同步進入拌和鍋，干拌時間不少于15 s，加入瀝青再拌和35～40 s，拌和溫度按照改性瀝青要求的溫度控制。這種直投整體改性瀝青混合料的工藝，不但代替了改性瀝青，而且對瀝青混合料的改性效果優(yōu)于SBS改性瀝青。

PLAST.S添加劑：它是瀝青混合料改性劑， PR技術(shù)有系列的瀝青混合改性劑， PLAST.S添加劑是其中的一種，它主要改善瀝青混合料的高溫性能，也稱為抗車轍劑。它呈黑色、固體、顆粒狀，顆徑4 mm左右，密度0.91～0.965 gr/cm3，熔化點為140～150 ℃。

添加劑先經(jīng)過和熱礦料料的拌和過程，體態(tài)軟化,加入熱瀝青后再攪拌，改性劑逐步分散在瀝青中，隨著繼續(xù)攪拌,分散更加均勻，并寡覆在礦料表面。當瀝青混合料成型冷到氣溫后性能達到改善提高：PLAST.S添加劑的摻量一般是瀝青混合重量的0.35%～0.5%，即一噸瀝青混合料添加3.5～5.0 kg。具體根據(jù)對車轍指標的要求：車轍5 000次/mm可添加0.35%；車轍5 000次/mm以上可添加0.4%，在大坡道上或者重型車輛多可添加0.5%。

4PR技術(shù)在S228路面大修工程中的具體應(yīng)用

為了提高本次對S228路面大修的效果和作用，在大修的6 km的AC-13上面層中全部應(yīng)用了PR技術(shù)，即在AC-13C的瀝青混合料中添加0.35%的PLAST.S添加劑(也稱抗車轍劑)具體應(yīng)用情況如下。

4.1瀝青材料

采用普通A級70#瀝青,其技術(shù)性能見表2。

表2　A級70#瀝青的技術(shù)要求與瀝青試驗結(jié)果

4.2石料

采用的面層石料為石灰?guī)r，洛杉磯磨耗損失: 20.6%，集料壓碎值:19.9%。其規(guī)格產(chǎn)地見表3。

表3　石料規(guī)格與的比例

4.3礦料級配設(shè)計

經(jīng)設(shè)計AC-13C級配的各規(guī)格礦料比例見表3，合成級配見表4。

表4　AC-13C 瀝青混合料礦料合成級配

5馬歇爾試驗

通過馬歇爾試驗確定AC-13C的最佳油石比為5%，用最佳油石比分別摻入PR添加劑0.3%、0.35%、0.40%進行了馬歇爾，殘留穩(wěn)定度，凍融劈裂強度比和車轍試驗，試驗結(jié)果匯總見表5。

表5　添加PR添加劑AC-13c的瀝青混合料技術(shù)性能試驗結(jié)果

說明：規(guī)范技術(shù)指標為改性瀝青

從表5的試驗匯總表中得出：(1)添加0.35%的車轍指標動穩(wěn)定度達到5 080次/mm，馬歇爾穩(wěn)定度14.61 kN，以及其它指標都超過規(guī)范要求，因此本次大修工程中選定的PR添加劑為0.35%。(2)隨著PR抗車轍劑的增加,孔隙率有一定的減小，飽和度和穩(wěn)定度有一定的增大，殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強度比%都在增加。(3)車轍的動穩(wěn)定度指標隨著PR添加劑的增加也在顯著的增大。(4)PR PLAST.S瀝青混合料添加劑對改善提高瀝青混合料的技術(shù)性能和高溫性能效果非常明顯，對路面的水穩(wěn)性也有很大改善。(5)按照試驗的結(jié)果在大修路段的AC-13C上面層中全部添加了0.35%的PR PLAST.S,(瀝青混合料質(zhì)量的0.35%) 通過人工將添加劑投放進拌和鍋內(nèi)，總的拌和時間58 s左右。瀝青混合料的生產(chǎn)工藝簡單，路面施工沒有特殊要求，與普通瀝青混凝土工藝相同，路面施工于2015.8.15完工。

竣工驗收的路面檢測結(jié)果見表6。

表6　添加PR 添加劑路面性能指標測定結(jié)果

從表6的路面性能檢測結(jié)果看路面的各項性能指標都達到了規(guī)范要求,施工的質(zhì)量優(yōu)良。

6結(jié)論

(1)通過這次在S228路面大修工程中對法國PR技術(shù)的應(yīng)用，證實PR技術(shù)是成熟的，它的工藝是可行;(2)瀝青混合料添加劑 PR PLAST.S材料的作用是明顯的，改性瀝青混合料的高溫技術(shù)性能和水穩(wěn)定性的效果是顯著的;(3)直投整體改性瀝青混合性能的工藝簡單，添加劑使用方便;(4) PR PLAST.S添加劑的改性瀝青混合性能效果顯著，可以提高瀝青路面的使用質(zhì)量。

參考文獻：

[1]段號炎,楊銳. PR抗車轍劑在高速公路瀝青混合料中的應(yīng)用研究[J].中外公路，2011.

[2]羅鳴,陳超.摻加PRPLASTS瀝青混合料路用性能試驗研究[J].公路與汽車，2010.

[3]肖慶一等 添加PRPLASTS抗車轍劑瀝青混合料試驗研究[J].武漢理工大學學報，2010.

收稿日期：2016-04-11

作者簡介：劉偉松，工程師，從事公路養(yǎng)護研究及管理工作。

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0019-02