淺議改性瀝青在高等級(jí)公路路面中的應(yīng)用

趙建峰

(甘肅省天水公路管理局清水公路管理段，甘肅 天水 741000)

0 前言

隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施，我省高等級(jí)公路的建設(shè)事業(yè)得到了快速發(fā)展。高等級(jí)公路由于工程艱巨、投資較大，其安全、高效、順適、耐久等所應(yīng)具備的性能顯得尤為重要。路面做為與行車直接接觸的工程項(xiàng)目，在使用的過(guò)程中必然要接受行車荷載、溫差應(yīng)力、水侵蝕等實(shí)際情況的考驗(yàn)。由于各種因素的影響，我省部分已竣工通車的高等級(jí)公路路面也有不同程度的破壞。筆者曾就高等級(jí)公路路面破壞現(xiàn)象在我省及周邊省(區(qū))范圍內(nèi)進(jìn)行過(guò)考察，實(shí)際情況是各省(區(qū))都不同程度地出現(xiàn)了路面破壞的問(wèn)題，造成路面破壞的原因眾多，為了減少路面破壞現(xiàn)象的發(fā)生；各省(區(qū))也根據(jù)實(shí)際情況采取了許多有效的措施。近年來(lái).隨著新技術(shù)、新材料在高等級(jí)公路中的應(yīng)用.改性瀝青也在國(guó)內(nèi)一些項(xiàng)目中逐步使用。但由于其造價(jià)相對(duì)較高，在南方經(jīng)濟(jì)條件較好的省(區(qū))使用較多，從目前使用的情況來(lái)看，其效果明顯，有效地減少了路面病害，應(yīng)該說(shuō)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高等級(jí)公路路面使用改性瀝青是今后的發(fā)展趨勢(shì)。

1 改性瀝青在我省使用的現(xiàn)狀

改性瀝青的應(yīng)用就廣義來(lái)說(shuō)，沒(méi)有特別不能使用的地方，可以說(shuō)對(duì)所有公路都是適用的，都可以起到延長(zhǎng)路面使用壽命的目的，改性瀝青可以用在新修公路的上、中、下面層的任何一層，也可以用于舊路維修和罩面。在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家改性瀝青已經(jīng)得到了普遍使用，我國(guó)由于受投資限制還僅限于部分路段使用。就我省的實(shí)際情況而言，由于我省的經(jīng)濟(jì)條件較差，修建高速公路的資金十分缺乏，還不可能大量地、普遍地使用改性瀝青。在這種情況下，改性瀝青在我省也只能使用于個(gè)別路段。從目前使用的情況看，我省使用改性瀝青的高等級(jí)公路也僅限于在上面層或上、中面層，根據(jù)擬建項(xiàng)目的交通量、車型構(gòu)成等，對(duì)于上面層一層改性尚不能滿足要求的路段采用了兩層改性。近年來(lái)，我省已在高速公路項(xiàng)目中使用了改性瀝青。

2 改性瀝青的性能

對(duì)改性瀝青混合料來(lái)說(shuō)，它的改性效果隨改性目的而不同，往往通過(guò)與未改性的混合料比較，以評(píng)價(jià)改性后提高的程度?？傮w來(lái)說(shuō)改性瀝青以下幾個(gè)方面的性能較為突出。

2.1 高溫穩(wěn)定性能

目前采用改性瀝青混合料，最大的期望就是提高高溫抗車轍能力，這也是我省幾條高速公路所關(guān)注的問(wèn)題之一。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的研究和經(jīng)驗(yàn)，采用改性瀝青可較大地提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性，若與普通瀝青混凝土比較，其效果明顯。結(jié)合我省的氣候條件，從《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF4—2004)(以下簡(jiǎn)稱規(guī)范)可以看出，普通瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般要求不小于800次／mm，而改性瀝青混合料的穩(wěn)定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則要求不小于2400次／mm。

2.2 低溫抗裂性能

改性瀝青的低溫抗裂性能若與普通瀝青混凝土比較有明顯的提高，但一般不如高溫抗車轍性能突出。從改性瀝青來(lái)說(shuō)，SBS、SBR等熱塑性橡膠類及橡膠類改性瀝青對(duì)低溫抗裂性能效果較好，熱塑性樹脂類的EVA、PE則不明顯，有時(shí)甚至可能還有負(fù)面影響。

2.3 水穩(wěn)定性能

改性瀝青使瀝青結(jié)合料與集料的粘附性增加，瀝青混合料的水穩(wěn)定性比不改性的普通密級(jí)配瀝青混合料要好。特別是我省酸性石料多，中性少，而石灰?guī)r作為路面用石料太軟，這是我省路面用石料的特點(diǎn)也困難.因此瀝青結(jié)合料與集料的粘附性在我省顯得尤為重要。從規(guī)范中可以看出，要求普通瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于750A，，而改性瀝青混合料的浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不小于80%。

通過(guò)以上分析可以看出改性瀝青與普通瀝青相之而言，其幾個(gè)主要性能都得到了很大的提高，尤其是高溫穩(wěn)定性能及低溫抗裂性能效果突出。由于我省大部分地區(qū)干燥少雨、溫差大.因此提高瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能至關(guān)重要。

雖然相對(duì)普通瀝青而言，改性瀝青的幾個(gè)主要性能都得到了提高，但改性瀝青不是決定瀝青路面質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。由于出現(xiàn)路面病害的原因較多設(shè)計(jì)、施工、路面所采用的材料、路基的壓實(shí)度等都對(duì)路面質(zhì)量有直接的影響，同時(shí)較普通瀝青而言，改性瀝青路面的施工也較難控制。

3 改性瀝青路面的施工

改性瀝青路面施工工藝較為復(fù)雜，質(zhì)量也較難控制，筆者曾就此翻閱了許多相關(guān)資料，也曾請(qǐng)教于有關(guān)專家，本文就改性瀝青路面施工中應(yīng)注意的因素做一簡(jiǎn)單的總結(jié)，以便在相關(guān)工作中可作參考。

3.1 施工溫度

由于改性瀝青的粘度增大，保證較高的施工溫度成了施工的最主要的技術(shù)關(guān)鍵。一般情況下；可在普通適瀝青混合料施工溫度的基礎(chǔ)上提高10—20℃，適宜的施工溫度應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

3.2 改性瀝青的拌制

結(jié)合我省蘭臨、劉白、寶天、平定等高速公路改性瀝青路面設(shè)計(jì)、施工等方面，前幾年由于我省現(xiàn)場(chǎng)制備改性瀝青的經(jīng)驗(yàn)較少、技術(shù)不成熟，為了控制改性瀝青的質(zhì)量多采用桶裝改性瀝青，近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)制備改性瀝青在我省逐步采用。

3.3 改性瀝青混合料的運(yùn)輸和攤鋪

改性瀝青的粘性較大，運(yùn)料車的車廂底部要涂刷較多的油水混合物。而且為了防止運(yùn)料車表面混合物結(jié)成硬殼，運(yùn)料車運(yùn)輸過(guò)程中必須加蓋苫布，運(yùn)料車的數(shù)量也要適當(dāng)增加。由于改性瀝青混合料的粘度較高，攤鋪溫度高，因此其攤鋪?zhàn)枇σ绕胀ɑ旌狭洗?。?dāng)下層灑布粘層油時(shí)，一般的輪胎式攤鋪機(jī)可能頂不動(dòng)運(yùn)料車，產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，所以對(duì)改性瀝青一般需要使用履帶式攤鋪機(jī)攤鋪，而且攤鋪機(jī)的攤鋪寬度也不能象普通混合料那樣伸長(zhǎng)的太多。

3.4 改性瀝青的碾壓成型

改性瀝青混合料的壓實(shí)工藝，除了提高碾壓溫度外，與普通瀝青混合料沒(méi)有太大的區(qū)別，對(duì)壓實(shí)機(jī)具也沒(méi)有特別要求，壓實(shí)機(jī)械型號(hào)一般先輕后重。在高溫下碾壓顯得特別重要，溫度降到一定程度時(shí)，碾壓顯得無(wú)能為力，因此攤鋪完成后需要及時(shí)碾壓。工程上一般掌握的碾壓最低溫度為130℃，并應(yīng)在混合料溫度降至120℃前結(jié)束碾壓作業(yè)，具體的溫度應(yīng)在施工前通過(guò)試驗(yàn)確定。

3.5 改性瀝青路面的接縫

改性瀝青路面的接縫處理要比普通混合料困難一些。如果到第二天處理接縫，將會(huì)發(fā)現(xiàn)改性瀝青混合料非常堅(jiān)硬，所以一定要防止出現(xiàn)縱向冷接縫，當(dāng)不得不采用冷接時(shí)宜采用平接縫，也可采用自然縫。用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)攤鋪時(shí)，如果相距太遠(yuǎn)，縱向接煞也有可能不能保持熱接縫狀態(tài)。如果路面橫向?qū)挾忍?，不可能一次全幅鋪筑時(shí)，冷接縫的處理也將是個(gè)難題。要在改性瀝青路面每天施工完工后，在其尚未面層采用平接縫，宜在當(dāng)天施工結(jié)束后切割、清掃、成縫。

4 結(jié)束語(yǔ)

影響高等級(jí)公路路面質(zhì)量的因素很多，改性瀝青在我省高等級(jí)公路中的應(yīng)用還是起步階段，在工程實(shí)踐中要求我們?cè)趯?shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)、確保施工質(zhì)量、加強(qiáng)后期管理，同時(shí)也要及時(shí)對(duì)我省已建成通車及在建的項(xiàng)目加強(qiáng)總結(jié)，以便進(jìn)一步了解改性瀝青的特點(diǎn)、效果及施工工藝，提高我省高等級(jí)公路路面的質(zhì)量。