常溫拌和瀝青混合料薄層路面技術(shù)分析

SMC常溫改性瀝青通過在基質(zhì)瀝青中摻加利用廢舊塑料與輪胎人工合成的高分子聚合物彈性體，改善瀝青在常溫下的施工和易性，使瀝青混合料在常溫甚至低溫條件下仍具備流動性。因此SMC常溫瀝青混合料可采用冷拌冷鋪的方式施工，通常用于低等級道路瀝青面層，或者用于修復(fù)高速公路表面功能層非結(jié)構(gòu)性病害。為研究SMC常溫拌和瀝青混合料薄層路面技術(shù)，本文總結(jié)了SMC常溫瀝青混合料薄層施工技術(shù)，將其運用在高速公路表面功能層養(yǎng)護(hù)維修施工中，檢驗其效果，為常溫瀝青混合料的施工提供借鑒。

工程概況

某高速公路設(shè)計行車時速為100km，路基寬度26m，自通車以來，交通流量較大，以四軸與六軸貨車為主，貨車通行比例約達(dá)70%。該高速公路在通車四年后，部分路段出現(xiàn)橫向裂縫、局部網(wǎng)裂與局部車轍等病害，研究決定，鋪筑3cmSMC-10常溫瀝青混合料薄層進(jìn)行處治。

原材料

瀝青

本文選用SBS/SMC常溫改性瀝青作為常溫拌和瀝青混合料的膠結(jié)料，其主要技術(shù)性質(zhì)，如表1所示。

表1 SBS/SMC改性瀝青技術(shù)指標(biāo)

集料

粗集料選用石灰?guī)r碎石，細(xì)集料為石灰?guī)r石屑與礦粉，其主要技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果，如表2所示。

表2 集料技術(shù)指標(biāo)

配合比

本文根據(jù)《公路路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對SMA-10的級配范圍及關(guān)鍵篩孔（2.36mm）通過率經(jīng)行調(diào)整與控制，設(shè)計級配如表3所示。

表3 SMC-10設(shè)計級配

常溫瀝青混合料薄層施工技術(shù)

施工準(zhǔn)備

SMC常溫瀝青加工工藝。SBS/SMC復(fù)合改性瀝青加工工藝較為簡單，在拌和站將SMC改性劑與SBS改性瀝青在110℃～120℃的條件下進(jìn)行混溶，并簡單攪拌30min～60min，使其溶脹均勻即可。

原路面處理。該高速公路舊路面表面層為4cmAC-13瀝青混凝土，由于交通量較大，集料表面瀝青膜剝落較嚴(yán)重。為提高舊路面與薄層之間的粘結(jié)，薄層施工前應(yīng)使用高壓熱空氣對舊路表面雜物清除干凈，再噴灑適量SBS改性乳化瀝青，方可進(jìn)行常溫瀝青的攤鋪、碾壓施工。

拌和、運輸及攤鋪

常溫瀝青混合料的拌和。SBS/SMC常溫改性瀝青混合料拌和工藝與熱拌瀝青混合料大致相似，區(qū)別在于常溫瀝青混合料拌和溫度較低。拌和站生產(chǎn)配合比為6mm-10mm：3mm～6mm：0mm～3mm：礦粉=61：4：27：8；SMC改性劑摻量為15%，油石比為5.1%。礦料加熱溫度控制在120℃～130℃之間，瀝青加熱溫度控制在110℃～120℃之間，出料溫度控制為120℃～130℃。

常溫瀝青混合料的運輸。采用自卸汽車將拌和完成的常溫瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，裝料前應(yīng)在車廂內(nèi)涂刷適量稀釋劑以避免裝料困難，裝料時應(yīng)呈品字形接料以避免混合料離析，同時現(xiàn)場應(yīng)安排專員指揮自卸汽車配合攤鋪機卸料。

常溫瀝青混合料的攤鋪。常溫瀝青混合料薄層攤鋪工藝與熱拌瀝青混合料大致相似，僅松鋪系數(shù)、攤鋪機分料室內(nèi)瀝青混合料的高度、攤鋪溫度與攤鋪系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)存在差異。其中常溫瀝青混合料松鋪系數(shù)通常較高，一般在1.3～1.4之間。而對于攤鋪機的分料室內(nèi)混合料高度，應(yīng)待螺旋布料器將混合料分向兩側(cè)直到料的高度達(dá)到螺旋布料器高度3/4時，即混合料將上部布料器掩埋1/2時，方可進(jìn)行混合料攤鋪。對于攤鋪機速度，應(yīng)將其控制在2m/min～4m/min，確保攤鋪機勻速緩慢且連續(xù)不間斷的進(jìn)行攤鋪。由于SMC瀝青混合料的溫度敏感性較低，因此對攤鋪施工溫度未提出具體的要求。

常溫瀝青混合料碾壓

SBS/SMC常溫改性瀝青混合料的級配是骨架密實型結(jié)構(gòu)，對于該混合料的碾壓成型更偏重于膠輪壓路機的揉搓壓實作用，同時由于在該混合料溫度高于60℃的條件下使用膠輪碾壓施工容易粘輪現(xiàn)象，因此施工過程中采用的碾壓方案為：初壓采用12t鋼輪壓路機靜壓2遍，避免振動壓實造成薄層部分集料破碎；復(fù)壓采用26t膠輪壓路機碾壓6遍；終壓采用12t鋼輪壓路機收光壓實2遍；碾壓速度應(yīng)控制在3km/h以內(nèi)，終壓碾壓溫度應(yīng)大于30℃，對于初壓與復(fù)壓無溫度要求。

工程實踐

為研究常溫拌和瀝青混合料在實際工程中的應(yīng)用效果，本文依托實體工程，在高速公路薄層路面施工中運用了上述施工技術(shù)，并對施工完成后的路面質(zhì)量進(jìn)行跟蹤檢驗。

路面平整度與車轍深度檢測。常溫拌和瀝青混合料薄層路面施工結(jié)束后，選取5個代表性路段，對其路基表面平整度與車轍深度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如表4所示。

表4 路面跟蹤檢測結(jié)果

由表4可知，常溫拌和瀝青混合料薄層路面在行車荷載與環(huán)境的共同作用下，其表面平整度較好，未產(chǎn)生嚴(yán)重車轍。通車一年后薄層路面平整度未產(chǎn)生顯著變化，各路段平整度均小于2mm，表明路面各結(jié)構(gòu)層未產(chǎn)生較大變形；路面車轍深度增長緩慢，通車一年后最大車轍深度僅為4.1mm，表明薄層路面高溫性能良好，在夏季高溫與車輛荷載的條件下，仍能保持較好的抗變形能力。

路面抗滑性能檢測。常溫拌和瀝青薄層路面施工結(jié)束后，選取5個代表性路段，對其路面抗滑性能進(jìn)行跟蹤檢測，結(jié)果顯示，薄層路面在行車荷載與環(huán)境因素的作用下，其路面抗滑性能衰減緩慢，并維持在良好的范圍內(nèi)。開放交通一年后，路面抗滑系數(shù)與構(gòu)造深度在車輪的磨耗與壓密作用下緩慢衰減，但仍滿足規(guī)范要求（BPN≥54，TDb≥0.55），路面抗滑性能良好。