抗凝冰瀝青路面在泰山景區(qū)天外村旅游公路的應(yīng)用

盛明乾

（泰安市公路局工程處，山東 泰安 271000）

我國(guó)北方冬季冰雪凍害較為突出，路面積雪、結(jié)冰嚴(yán)重影響了車(chē)輛行駛的安全性。為了消除積雪結(jié)冰造成的行車(chē)交通安全隱患，常采用傳統(tǒng)的機(jī)械作業(yè)和融雪劑相結(jié)合的方式進(jìn)行除雪作業(yè)，常用的路面融雪劑有醇類(lèi)或鹽類(lèi)融。但是，醇類(lèi)融雪劑的除冰雪效果受環(huán)境影響較大，并存在反結(jié)冰現(xiàn)象

本項(xiàng)目依托泰山景區(qū)天外村游覽公路改造提升工程，該項(xiàng)目屬于旅游公路范疇，位于泰山景區(qū)內(nèi)，屬于盤(pán)山公路，具有海拔高、縱坡大、轉(zhuǎn)彎半徑小，晝夜溫差大、常年氣溫低等特點(diǎn)。作為旅游公路，亟需解決冬季路面結(jié)冰的安全行車(chē)問(wèn)題，為此，開(kāi)展了抗凝冰瀝青路面的研究[1-3]。

1 抗凝冰瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目上面層采用4cmSMA-10 的路面結(jié)構(gòu)形式，抗凝冰材料應(yīng)用于該結(jié)構(gòu)層。

1.1 原材料

上面層瀝青采用采用SBS（I-D）改性瀝青，粗集料采用玄武巖，細(xì)集料采用玄武巖機(jī)制砂，填料采用礦粉。首先對(duì)原材料進(jìn)行篩分，并對(duì)原材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，其技術(shù)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對(duì)瀝青、集料、填料的要求。

1.2 配合比設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)程中采用規(guī)定的級(jí)配范圍，采用馬歇爾試驗(yàn)方法。調(diào)試了“粗、中、細(xì)”三個(gè)級(jí)配進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)和體積指標(biāo)檢測(cè)。確定合適級(jí)配后，采用6.0%、6.3%、6.6%的瀝青用量分別制件，通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)確定了最佳瀝青用量。

采用5%的抗凝冰劑等效替代5%的礦粉，級(jí)配與瀝青用量保持不變，同時(shí)加入0.3%的木質(zhì)素纖維，設(shè)計(jì)瀝青混合料的最大理論密度采用計(jì)算法。

根據(jù)體積指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，結(jié)合原材料的工程性質(zhì)，確定最佳瀝青用量為6.3%。

2 路用性能研究

2.1 常規(guī)試驗(yàn)驗(yàn)證

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，加入抗凝冰劑后，瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)略有不同程度的衰減，但衰減的幅度并不大，均能滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求[4]。

2.2 非常規(guī)試驗(yàn)驗(yàn)證（漢堡輪轍試驗(yàn)）

本次設(shè)計(jì)采用漢堡輪轍試驗(yàn)對(duì)混合料的高溫穩(wěn)定性及抗水損害能力進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。

輪轍曲線圖如圖1。

圖1 漢堡試驗(yàn)曲線圖

本工程表面層混合料采用瀝青膠結(jié)料為SBS改性瀝青，PG 分級(jí)為PG76，本次設(shè)計(jì)的瀝青混合料的漢堡試驗(yàn)滿(mǎn)足德克薩斯州交通部提出的針對(duì)瀝青膠結(jié)料PG 等級(jí)提出的相應(yīng)指標(biāo)的要求，同時(shí)曲線沒(méi)有出現(xiàn)拐點(diǎn)，摻加抗凝冰的瀝青混合料高溫及抗水損害能力滿(mǎn)足要求。

3 施工控制

3.1 拌和

瀝青混合料應(yīng)拌和均勻，所用礦料顆粒應(yīng)全部裹覆瀝青混合料，鑒于混合料中加入了抗凝冰劑，此次和時(shí)間不宜少于60s，濕拌時(shí)間不宜少于45s，干拌時(shí)間不宜少于15s。

3.2 運(yùn)輸

1）混合料的裝載不能一次性裝成錐形，自卸車(chē)在裝料時(shí)應(yīng)前后移動(dòng)使混合料成山字型。

2）在運(yùn)輸車(chē)側(cè)面中部設(shè)專(zhuān)用檢測(cè)孔，孔口距車(chē)箱底面約30cm，并做好溫度記錄，溫度不符合要求的混合料予以廢棄。

3.3 攤鋪

1）瀝青路面施工應(yīng)在環(huán)境溫度大于10℃，且處于持續(xù)升溫的過(guò)程中施工，氣溫低于10℃時(shí)不得進(jìn)行瀝青路面的攤鋪。

2）攤鋪機(jī)充分預(yù)熱熨平板后開(kāi)始作業(yè)，熨平板溫度不低于100℃，攤鋪機(jī)螺旋布料器應(yīng)勻速、不停頓地轉(zhuǎn)動(dòng)。

3.4 碾壓

1）壓路機(jī)通常應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)，保持合理的壓實(shí)速度，振動(dòng)壓路機(jī)采用間斷噴水預(yù)防鋼輪黏結(jié)瀝青，盡可能減少?lài)娝俊?/p>

2）碾壓按“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則進(jìn)行；振動(dòng)壓路機(jī)應(yīng)先起步后起振，先停振后停機(jī)；碾壓應(yīng)從外向內(nèi)，從低向高碾壓。

3）壓路機(jī)不允許在未碾壓成型或剛壓實(shí)成型后的路面上任意停留（例如加油、加水等活動(dòng)），應(yīng)在溫度已經(jīng)降低至80℃以下方可停車(chē)。

3.5 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)，路面的各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，具體檢測(cè)結(jié)果如表1。

表1 路面檢測(cè)結(jié)果匯總

4 結(jié)語(yǔ)

將抗凝冰劑摻加到瀝青混合料中，使得普通瀝青路面具備了主動(dòng)融雪化冰的功能，提高了雨雪天氣下的行車(chē)安全性；通過(guò)與普通瀝青混合料的路用性能對(duì)比，發(fā)現(xiàn)抗凝冰劑對(duì)混合料的性能并無(wú)太大影響，完全可以滿(mǎn)足表面層的使用性能和功能性要求；通過(guò)試驗(yàn)路的鋪筑，對(duì)施工工藝進(jìn)行了完善和總結(jié)，抗凝冰劑的摻加對(duì)施工并無(wú)其他特殊要求，增加了施工的便利性；降低雪天的養(yǎng)護(hù)作業(yè)成本，也降低了雪天養(yǎng)護(hù)對(duì)路面壽命的影響。