公路路面瀝青綜合表面處治技術(shù)試驗研究

王志斌

（河北路橋集團(tuán)第一工程有限公司，河北 邢臺054001）

0 引言

瀝青表面處治（bituminous surface treatment）層是用瀝青和細(xì)粒料按層鋪或拌和的方法施工，且厚度一般為1.5～3cm 的薄層路面面層。由于處治層很薄，一般不起提高強(qiáng)度的作用，而主要用于抵抗行車磨耗和大氣作用，增強(qiáng)防水性，提高平整度，改善路面的行車條件。處治層主要用于城市道路支路、縣鎮(zhèn)道路、各級公路施工便道以及在舊瀝青面層上加鋪罩面層或者磨損層。本文重點(diǎn)對處治的主要材料進(jìn)行試驗分析，并對施工工藝進(jìn)行探討。

1 表面層處治工藝

結(jié)合試驗工程，本文系統(tǒng)開展了有關(guān)公路路面瀝青綜合表面處治層施工工藝的研究，并得到如下成果。

1.1 原材料

（1）集料

試驗段分別采用5～10mm碎石、10～15mm碎石和5～10mm 礫石等三種集料，其試驗檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 檢測數(shù)據(jù)

部分碎石經(jīng)過瀝青拌和設(shè)備加熱除塵處理后，其現(xiàn)場鋪筑時溫度達(dá)到70～120℃，相對未加熱的碎（礫）石而言，碎石與瀝青的粘結(jié)較密實，層間結(jié)合較好，但需要具備加熱和除塵設(shè)備，成本較高，不適用于點(diǎn)少線長的鄉(xiāng)村道路、一般支線及低交通干線公路。

（2）瀝青

試驗段采用克拉瑪依AH—90#B型瀝青，瀝青的各項指標(biāo)均符合《公路石油瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40—2004）“道路石油瀝青技術(shù)要求”，其試驗檢測數(shù)據(jù)見表2。

表2 試驗檢測數(shù)據(jù)

（3）土工布

采用深圳海川150g/m2無紡長纖土工布、獨(dú)山子天利高新150g/m2無紡長纖土工布、天利高新200g/m2無紡長纖土工布和天利高新200g/m2短纖土工布。

1.2 施工前準(zhǔn)備工作及控制要點(diǎn)

（1）機(jī)械設(shè)備的維修、保養(yǎng)、調(diào)試工作是保證施工的基本前提，尤其是瀝青灑布車油嘴的高度、角度、清潔度是瀝青灑布質(zhì)量的控制關(guān)鍵，在施工前必須進(jìn)行試機(jī)。

（2）在施工前必須對出現(xiàn)坑槽、車轍、沉陷等病害較嚴(yán)重的地段進(jìn)行修補(bǔ)整平，使其具有良好的平整度，并去除土塊等污染物，使原路面干燥、平整、無雜物。

1.3 施工要點(diǎn)

（1）灑布瀝青

瀝青灑布溫度不得低于140℃，灑布車速控制為10～12km·h。瀝青用量控制指：第一層瀝青用量小于第二層，針對不同的單位質(zhì)量土工布，其瀝青用量也不同，第一層瀝青用量控制為1.0～1.3kg/m2，第二層瀝青用量控制為0.8～1.1kg/m2（土工布單位面積、質(zhì)量小的瀝青用量控制取下限）較適宜。

（2）攤鋪土工布

土工布鋪筑過程中要注意使人工與機(jī)械緊密配合，避免出現(xiàn)土工布疊起、褶皺現(xiàn)象。天利高新200g/m2短纖土工布，經(jīng)壓路機(jī)碾壓上滲較快，瀝青灑布車經(jīng)過時易卷起，其壓路機(jī)碾壓遍數(shù)要減少，瀝青用量也要適當(dāng)減少；深圳海川150g/m2長纖土工布在鋪筑過程中，纖維易拉起，其單位質(zhì)量也較小，瀝青用量控制要取較小值。試驗段所采用的四種土工布都上滲較快，光就成本來看，天利高新土工布單價比深圳海川便宜，大面積施工可優(yōu)先考慮，性能情況有待后期回訪檢測。

（3）碎石灑布機(jī)灑布碎石

試驗段1 和試驗段2 采用的是國產(chǎn)碎石灑布機(jī)，該機(jī)械控制集料用量不均勻，集料鋪筑有密集、有稀薄、空隙率大，需要人工跟機(jī)掃勻，不但影響施工質(zhì)量而且制約工程進(jìn)度，在得不到改裝的情況下避免使用。試驗段3采用了美國埃特耐爾碎石灑布機(jī)，該碎石灑布機(jī)可根據(jù)集料規(guī)格設(shè)定用量，灑布均勻，自動化程度很高，應(yīng)推廣采用。

（4）采用膠輪壓路機(jī)碾壓試驗路段。

1.4 施工機(jī)械組配

（1）試驗段1：K17+730～K19+700（1.97km）和試驗段2：K19+700～K20+700（1km）機(jī)械配備

1輛15m3瀝青灑布車、1臺國產(chǎn)碎石灑布車、1輛土工布攤鋪機(jī)、6 輛15t 自卸車、2 臺16t 膠輪壓路機(jī)、1輛3m3裝載機(jī)。

（2）試驗段3：K17+220～K17+730（0.51km）機(jī)械配備

1 輛15m3瀝青灑布車、1 臺美國埃特耐爾碎石灑布機(jī)、1 輛土工布攤鋪機(jī)、6 輛15t 自卸車、2 臺16t膠輪壓路機(jī)、1輛3m3裝載機(jī)。

（3）組配優(yōu)化

試驗段3的機(jī)械組配較合理，針對集料運(yùn)距較遠(yuǎn)的情況可適當(dāng)增加運(yùn)輸力量。試驗段3采用了美國埃特耐爾碎石灑布機(jī)，該碎石灑布機(jī)針對不同規(guī)格的集料用量進(jìn)行電腦控制，不但克服了集料灑布不均勻的現(xiàn)象，而且對超粒徑可以進(jìn)行自動篩除，提高了碎（礫）石灑布質(zhì)量和施工進(jìn)度。

2 試驗工程效應(yīng)分析

系統(tǒng)開展試驗工程效應(yīng)觀測工作，通過對大量試驗資料的分析，得到如下成果：

（1）無論從強(qiáng)度還是路用性能指標(biāo)看，碎石結(jié)構(gòu)均優(yōu)于礫石結(jié)構(gòu)；

（2）相同條件下，厚度大的表處層結(jié)構(gòu)其強(qiáng)度及路用性能優(yōu)于厚度薄的；

（3）對彎沉、平整度、構(gòu)造指標(biāo)來說，長纖均優(yōu)于短纖路面相關(guān)指標(biāo)；

（4）對于長纖來說，單位面積和重量大的長纖強(qiáng)度優(yōu)于單位面積和重量小的長纖；

（5）5～10mm 碎石結(jié)構(gòu)層施工后長纖比短纖的路面結(jié)構(gòu)構(gòu)造深度大，如果要提高路面的構(gòu)造深度，則應(yīng)采用碎石骨料鋪筑；

（6）5～10mm 碎石長纖路面的構(gòu)造深度比5～10mm 礫石長纖路面的構(gòu)造深度要大，施工1 年后，深長纖礫石結(jié)構(gòu)路面TD比碎石結(jié)構(gòu)路面TD小35%，而天利長纖碎石結(jié)構(gòu)和礫石結(jié)構(gòu)1 年后TD變化較小；

（7）10～15mm 碎石長纖路面的構(gòu)造深度比5～10mm碎石長纖路面的構(gòu)造深度要大，運(yùn)營1 年后，10～15mm 碎石長纖路面的構(gòu)造深度比5～10mm 碎石長纖路面的構(gòu)造深度要大20%～25%；

（8）無論碎石結(jié)構(gòu)還是礫石結(jié)構(gòu)，單位面積重的天利長纖瀝青面層比單位面積輕的深圳長纖瀝青面層構(gòu)造深度要??；

（9）老路的平均TD 為0.68mm，鋪筑表處路面后，深圳長纖和短纖比未鋪筑前提高了1.69mm，運(yùn)營1 年后TD 下降的幅度很小，變化率基本相同，而且1 年后仍然比未鋪筑前大1.23mm，說明該種結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；天利長纖和短纖比未鋪筑前提高了1.69mm，運(yùn)營1 年后TD 下降的幅度很大，1 年后只比未鋪筑前大0.13mm，結(jié)果表明，鋪筑表處后，各結(jié)構(gòu)層TD 均有提高，但各種結(jié)構(gòu)面層增加的幅度不同；

（10）試驗路長期使用性能調(diào)查分析表明，采用試驗路推薦的各瀝青表處結(jié)構(gòu)，其各項指標(biāo)均滿足長期使用性能的要求，采用這種處置方案是可行的；多雨地區(qū)建議采用短纖，干旱地區(qū)建議采用長纖；從路面的長期使用性能分析，采用礫石骨料結(jié)構(gòu)也是可行的。

3 結(jié)語

由前文可知，綜合表處層技術(shù)完全適用于高等級路面的養(yǎng)護(hù)，與其他路面施工養(yǎng)護(hù)措施相比，綜合表處層技術(shù)具有施工快捷、方便，可大大縮短開放交通時間，節(jié)約能源，成本較低等優(yōu)點(diǎn)，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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