Superpave高性能瀝青路面在高速公路養(yǎng)護(hù)維修工程中的應(yīng)用

劉文偉

【摘 要】Superpave是Superior Performing Asphalt Pavement的縮寫，中文意思就是“高性能瀝青路面”。Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)法是一種全新的瀝青混合料設(shè)計(jì)法，因Superpave瀝青路面具有良好的均勻性、優(yōu)良的高溫抗車轍能力、較好的抗水損害能力及有效減少路面集料離析等優(yōu)點(diǎn)，逐漸在國(guó)內(nèi)被推廣應(yīng)用。本文主要闡述Superpave高性能瀝青路面施工工藝控制。

【關(guān)鍵詞】高性能瀝青路面;養(yǎng)護(hù)工程;應(yīng)用

中圖分類號(hào)： U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）04-0209-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.079

Superpave high-performance asphalt pavement the Application of the Maintenance

and Maintenance of the Expressway

LIU Wen-wei

（Gansu Provincial Highway Development Group Co.，Ltd.Gansu Lanzhou 730000，China）

【Abstract】Superpave is the abbreviation of Superior Performing Asphalt Pavement，which means“high performance asphalt pavement”.Superpave asphalt mixture design method is a new asphalt mixture design method，because of the good uniformity of Superpave asphalt pavement，The advantages of high temperature rutting resistance，better water damage resistance and effective reduction of pavement aggregate segregation have been popularized and applied in China.This paper mainly describes the construction technology control of Superpave high performance asphalt pavement.

【Key words】Application of high performance asphalt;Pavement maintenance;Engineering

1 工程概況

G30連霍高速公路樹(shù)徐段，原路面存在橫向、縱向、不規(guī)則裂縫，全路段龜網(wǎng)裂較為普遍，原路面采用AC-13懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生泛油、車轍現(xiàn)象，高溫穩(wěn)定性較差，尤其是輪跡帶疲勞裂縫較多。隨著交通量逐年增大，重車、超載車輛比例大幅度增長(zhǎng)，加之極端氣溫頻繁發(fā)生，大面積誘發(fā)路面車轍、龜裂、坑槽等病害，路面通行質(zhì)量大幅度降低。因此在G30連霍高速公路樹(shù)徐段養(yǎng)護(hù)維修工程中采用Superpave-13瀝青混凝土罩面。

2 Superpave路面施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1 原材料質(zhì)量控制是關(guān)鍵因素

改性瀝青的質(zhì)量直接關(guān)系到瀝青路面的質(zhì)量及后期的運(yùn)營(yíng)效果，是路面施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。針入度、軟化點(diǎn)、低溫延度、彈性恢復(fù)、動(dòng)力粘度等技術(shù)指標(biāo)必須滿足高速公路改性瀝青使用要求;粗集料針片狀顆粒含量、壓碎值、粘附性等級(jí)，細(xì)集料砂當(dāng)量和粉塵含量等指標(biāo)對(duì)瀝青混合料性能影響較大，應(yīng)嚴(yán)格控制，集料應(yīng)分類堆放，料倉(cāng)必須有防雨棚等。

2.2 材料級(jí)配及油石比控制

拌和樓安裝的篩孔尺寸為21mm，16mm，11mm，6mm，4mm五種篩孔，篩分分類后的材料經(jīng)電子秤秤重，此時(shí)中央處理器可以根據(jù)不同篩孔的砂石材料質(zhì)量可以計(jì)算出每盤材料總重及各篩孔的材料用量，同時(shí)計(jì)算出本批瀝青用量。此時(shí)各料倉(cāng)斗門依次打開(kāi)，進(jìn)行放料。當(dāng)每篩孔用量達(dá)到計(jì)算重量時(shí)，斗門馬上關(guān)閉。剩余材料以及經(jīng)篩分不合格材料通過(guò)廢品管道排放到外面。經(jīng)過(guò)計(jì)量秤重準(zhǔn)確的材料落到拌缸中加入瀝青進(jìn)行拌和。

2.3 攤鋪

采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)式攤鋪，在每天攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，攤鋪機(jī)前必須有2-3輛運(yùn)料車方可進(jìn)行攤鋪，這樣做能保證攤鋪機(jī)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)速度均勻，無(wú)停機(jī)待料現(xiàn)象并能夠保證路面有良好的平整度。在攤鋪機(jī)前必須安排專人對(duì)運(yùn)輸車輛進(jìn)行指揮、調(diào)配，以防止運(yùn)輸車輛倒退卸料時(shí)碰撞攤鋪機(jī)，使路面產(chǎn)生擁包。

2.4 碾壓

施工碾壓機(jī)械為雙鋼輪壓路機(jī)兩臺(tái)，備用一臺(tái)，膠輪壓路機(jī)三臺(tái)，備用一臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員配備紅外線快速測(cè)溫儀來(lái)對(duì)碾壓時(shí)的溫度進(jìn)行控制。溫度應(yīng)當(dāng)在初壓、復(fù)壓、終壓溫度范圍內(nèi)，指揮壓路機(jī)操作手及時(shí)進(jìn)行碾壓。為保證瀝青路面平整度，碾壓段落長(zhǎng)度控制在40～60m之間。

3 施工工藝控制

3.1 碾壓組合方式及溫度控制

碾壓組合方式確定為：初壓：13T雙鋼輪靜碾兩遍;復(fù)壓：13T雙鋼輪高頻低幅振動(dòng)兩遍+30T輪胎壓路機(jī)靜碾六到八遍;終壓：13T雙鋼輪收光靜碾一遍。松鋪系數(shù)確定為1.20;瀝青攤鋪機(jī)行駛速度為，1.25M/分鐘;鋼輪靜壓速度為2.5km/h;鋼輪復(fù)壓速度為1.8km/h;鋼輪終壓收光速度為3km/h;膠輪速度2.5km/h。瀝青混合料出場(chǎng)溫度不低于170℃;初壓溫度不低于150℃;復(fù)壓溫度不低于140℃;碾壓終了不低于90℃;開(kāi)放交通的路表溫度不高于50℃。

3.2 熱料倉(cāng)及油石比控制

熱料倉(cāng)礦料配比由11～16mm碎石、6～11mm碎石、4～6mm碎石、0～4mm細(xì)集料，最佳油石比確定為4.9%。油石比不可過(guò)大，每天應(yīng)通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)及路面檢測(cè)，動(dòng)態(tài)觀測(cè)油石比波動(dòng)幅度，油石比控制不嚴(yán)，容易出現(xiàn)泛油及推移現(xiàn)象，在運(yùn)營(yíng)期發(fā)現(xiàn)SK1741+300行車道輪跡帶處出現(xiàn)推移現(xiàn)象，分析得出的結(jié)論是局部油石比過(guò)大出現(xiàn)泛油所致。

3.3 對(duì)原路面的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收

在Superpave-13瀝青混合料鋪筑前，要檢查原路面質(zhì)量，特別是有集料離析、泛油比較集中的地方，很容易發(fā)生松散、推移、擁抱等。遇到這種情況必須預(yù)先進(jìn)行處治，清掃干凈徹底，并注意控制高程，路面裂縫經(jīng)開(kāi)槽處理，均勻灌縫處理，灌縫必須平整、無(wú)凹陷，可少量撒布石屑，防止灌縫膠結(jié)材料的反射。在撒布同步碎石封層之前，必須將原路面清掃干凈，確定無(wú)雜物和松散物。施工時(shí)應(yīng)以適宜的速度均勻行駛，灑布完后應(yīng)避免社會(huì)車輛通行，施工車輛不得在灑布完后的封層上掉頭、硬打方向。

3.4 碾壓注意事項(xiàng)

壓路機(jī)碾壓時(shí)特別要注意壓路機(jī)應(yīng)直線行走，不得產(chǎn)生推移，否則將嚴(yán)重影響平整度。壓路機(jī)不得隨意停頓、調(diào)頭，如要停頓時(shí)應(yīng)停放在已成型路段。碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓即從地處往高處碾壓，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2輪寬。攤鋪路段邊緣必須采取限制位移措施，為減少對(duì)路肩及路緣石的損壞，進(jìn)行邊緣碾壓時(shí)一定要保證壓路機(jī)的碾壓速度及線路。為減少碾壓時(shí)的溫度損失，鋼輪壓路機(jī)將淋水設(shè)施調(diào)整為間歇式噴淋，以噴濕鋼輪表面不粘瀝青路面為宜，不得常開(kāi)淋水噴頭從而加快路面溫度降低。輪胎壓路機(jī)不得灑水碾壓，有沾輪現(xiàn)象時(shí)不得往輪胎上噴灑柴油，可涂抹棉籽油等植物油，待輪胎有較高溫度時(shí)將不再粘輪。

3.5 接縫處理

切割面附近部分清掃、烘干，并在切割面上涂粘層瀝青。在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)攤鋪機(jī)就位，熨平板必須加熱，加熱時(shí)間不小于30分鐘，這樣有利于接縫嚴(yán)密，達(dá)到兩次攤鋪的銜接。然后人工配合，對(duì)接縫耙平處理，并用5m直尺檢測(cè)平整度，平整度應(yīng)控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。

4 跟蹤觀測(cè)及效果評(píng)價(jià)

G30連霍高速公路樹(shù)徐段養(yǎng)護(hù)維修工程Superpave-13瀝青混凝土罩面施工結(jié)束后，對(duì)該路段進(jìn)行了跟蹤觀測(cè)，特別是在春融、夏季高溫、長(zhǎng)時(shí)間降雨、冬季降雪冰凍等最不利季節(jié)和行車環(huán)境下跟蹤觀測(cè)路面變化情況，通過(guò)跟蹤觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，Superpave高性能瀝青路面有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）夏季高溫抗車轍性能。Superpave設(shè)計(jì)級(jí)配呈S型，中檔集料用量較多，位于中間部分的顆粒含量較高，合成集料的內(nèi)摩擦角大，粗集料、細(xì)集料相對(duì)傳統(tǒng)的AC型結(jié)構(gòu)較少，混合料更容易形成骨料間的嵌擠結(jié)構(gòu)。重交荷載主要由集料骨架承受，由于集料間良好的嵌擠作用使瀝青混合料具備非常好的抵抗荷載變形能力，即使在高溫環(huán)境下，集料嵌擠結(jié)構(gòu)由于良好的溫度適應(yīng)性，細(xì)集料不致于發(fā)生移動(dòng)和流動(dòng)現(xiàn)象，從而提高了路面整體高溫抗車轍能力。

（2）低溫抗裂性能。低溫條件下抗裂性能主要由結(jié)合料的拉伸性能決定，由于Superpave瀝青混合料低溫時(shí)柔韌性較好，當(dāng)溫度下降混合料收縮變形使集料被拉開(kāi)時(shí)，性能優(yōu)異的改性瀝青結(jié)合料有較好的粘結(jié)作用，它的柔韌性使混合料有良好的抗低溫變形性能。

（3）良好的抗滑性能。Superpave高性能瀝青路面使用細(xì)集料相對(duì)較少，路面壓實(shí)后表面構(gòu)造深度大，提高了抗滑性能。同時(shí)也使路面在雨天行車不會(huì)有大的水霧形成，提高了路面行駛的安全性。

5 推廣應(yīng)用

Superpave與AC路面相比，其粗集料和細(xì)集料少，中間集料多，因而均勻性好，更容易形成嵌擠結(jié)構(gòu)。具有優(yōu)良的抗車轍性和抗水損害性能。路面耐久性、密水性及平整度都有提高，被認(rèn)為是當(dāng)今最先進(jìn)的路面結(jié)構(gòu)。

從施工角度分析，與傳統(tǒng)瀝青混合料有一定區(qū)別，主要表現(xiàn)在需要較高的碾壓溫度，對(duì)機(jī)械設(shè)備要求較高。另外，壓實(shí)工藝復(fù)雜，對(duì)壓實(shí)機(jī)械的性能要求較高，應(yīng)采用高頻低幅的震蕩性壓路機(jī)，施工機(jī)械費(fèi)用略有增加，但總體施工成本與傳統(tǒng)密級(jí)配混合料相當(dāng)，并沒(méi)有明顯提高。

【參考文獻(xiàn)】

[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）北京人民交通出版社，2004年.

[2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG F80/1-2017）北京人民交通出版社，2017年.

[3]G30連霍高速公路樹(shù)徐段（二期）養(yǎng)護(hù)維修工程施工圖設(shè)計(jì).