半柔性抗車轍路面在鶴壁市G107 公路的應(yīng)用

魏中原，鄧成，劉保全，張彥軍，丁雷

（1. 鶴壁市公路管理局，河南 鶴壁 458030 2. 江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇 南京 211103 3. 鶴壁市通遠(yuǎn)公路勘察設(shè)計(jì)有限公司，河南 鶴壁 458030 4. 鶴壁市宇航路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，河南 鶴壁 458030）

0 引言

車轍作為瀝青路面最常見的病害之一， 對(duì)道路的行車安全和使用性能有很大影響。 公路交叉口是公路交通的樞紐位置， 交叉口附近是車輛剎車制動(dòng)和起動(dòng)的地方，極易出現(xiàn)車轍破壞。 半柔性路面材料是指在開級(jí)配的大空隙瀝青混合料中灌入特殊高流動(dòng)度水泥膠漿而形成的一種復(fù)合式路面材料，已被證明具有優(yōu)異的抗車轍性能。

河南省鶴壁市G107 京港線城區(qū)段是南北貨運(yùn)交通的主通道， 交通流量大， 且貨運(yùn)車比例較高，重載車輛多，交叉口車轍病害嚴(yán)重，夏季車轍最深處可達(dá)11 cm，每年都要維修1~2 次。 為解決干線公路與城市路段交叉口的車轍病害問題，在鶴壁市G107 京港線城區(qū)段中修工程中嘗試采用了半柔性抗車轍路面技術(shù)。文章重點(diǎn)介紹了半柔性路面試驗(yàn)段實(shí)施過程的整體情況， 包含路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、施工設(shè)備、施工工藝、試驗(yàn)路段觀測和評(píng)價(jià)，以期為公路管養(yǎng)工作者提供借鑒。

1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)原路面病害情況和瀝青結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此次半柔試驗(yàn)路段結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示，方案為：10 cm半柔性路面材料SFP-16 +改性乳化瀝青粘層油+銑刨后原剩余瀝青路面。

圖1 試驗(yàn)路段結(jié)構(gòu)示意

2 原材料

（1）半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16：大空隙瀝青混合料SPAC-16 設(shè)計(jì)的總空隙率為24.5%， 連通空隙率為22.4%， 集料采用石灰?guī)r碎石，SBS 改性瀝青油石比為4.1，界面增強(qiáng)改性劑摻量為0.6%，木質(zhì)素纖維摻量為0.3%，其礦料級(jí)配范圍如表1 所示，其性能測試指標(biāo)如表2 所示。

（2）半柔性路面專用灌漿料：采用江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產(chǎn)的JGM-301(C)半柔性路面專用灌漿料，水料比為0.34，其性能如表3 所示。該灌漿料具有超早強(qiáng)、高流態(tài)、低收縮、不離析泌水等特性，最大灌注深度可達(dá)18 cm。

表1 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16 礦料級(jí)配

表2 半柔基體大空隙瀝青混合料SPAC-16 性能測試結(jié)果

表3 半柔性路面專用灌漿料的性能測試結(jié)果

（3）半柔性路面材料SFP-16：由上述灌漿料灌注至大空隙瀝青混合料SPAC-16 中制備而成。SFP-16 的60 ℃動(dòng)穩(wěn)定度、馬歇爾穩(wěn)定度、浸水殘留穩(wěn)定度以及小梁彎曲破壞應(yīng)變等測試結(jié)果如表4 所示。

表4 半柔性路面材料SFP-16 的室內(nèi)路用性能測試結(jié)果

3 工程實(shí)施

半柔性路面鋪裝施工步驟包括：大空隙基體瀝青混合料的鋪筑、灌漿料的制備和灌注、灌注后半柔性路面的表面處理及養(yǎng)護(hù)。

3.1 大空隙瀝青混合料的鋪筑

大空隙瀝青混合料的出廠溫度要求為170~185 ℃，攤鋪溫度不低于150 ℃。 攤鋪時(shí)的混合料松鋪系數(shù)控制在1.1 左右。 碾壓作業(yè)時(shí)，首先使用12 t 鋼輪壓路機(jī)對(duì)新舊路面搭接處開振動(dòng)碾壓3遍， 然后使用12 t 鋼輪壓路機(jī)采用靜壓法碾壓5遍， 當(dāng)混合料溫度降低至80 ℃左右時(shí)進(jìn)行整平碾壓，以消除輪跡。

3.2 水泥基灌漿材料的制備與灌注

采用現(xiàn)場專用制漿設(shè)備制漿，通過泵送方式進(jìn)行灌漿。 在灌漿前，采用封邊材料將大空隙瀝青混合料的四周進(jìn)行覆蓋，防止?jié){體流出造成周圍路面及路沿石污染，同時(shí)也方便灌漿抹面施工。 待大空隙瀝青混合料面層溫度降低至50℃以下時(shí)， 方可進(jìn)行灌漿施工。施工時(shí)將制備好的水泥膠漿泵送至大空隙瀝青路面， 經(jīng)重力作用漿體可自流平滲透，直至水泥膠漿不再下滲冒泡、空隙灌滿為止。

3.3 刮漿表面處理

灌注完畢后，進(jìn)行刮漿處理，采用半自動(dòng)抹面機(jī)械，配合人工毛刷作業(yè)，將殘余在表面的水泥膠漿清除干凈，以露出基體瀝青混合料表面凹凸不平為宜，防止水泥膠漿殘留在表面上，保證路面抗滑性能。

3.4 養(yǎng)生與開放交通

養(yǎng)生期間嚴(yán)格封閉交通，禁止一切人員、車輛通行，灌漿后養(yǎng)護(hù)3 h 即可開放交通。

4 道路性能測試與評(píng)價(jià)

半柔性路面試驗(yàn)路段從2020 年5 月通車至今，外觀質(zhì)量良好，表面紋理清晰，沒有車轍和病害產(chǎn)生。 為了評(píng)價(jià)半柔性路面的性能，測試了取芯試件性能、路面的彎沉、構(gòu)造深度、車轍深度等指標(biāo)。

4.1 半柔性路面取芯測試

對(duì)半柔性路面試驗(yàn)段進(jìn)行取芯，芯樣顯示灌漿飽滿，對(duì)芯樣進(jìn)行切割處理，測試其馬歇爾穩(wěn)定度和灌漿飽滿度，結(jié)果如表5 所示，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足技術(shù)要求。

表5 半柔性路面材料現(xiàn)場取芯性能測試結(jié)果

4.2 半柔性路面彎沉測試

采用落錘式彎沉車對(duì)原瀝青路面、半柔性路面進(jìn)行彎沉測試，測試結(jié)果如表6 所示。 從表6 中可以看出，鋪筑半柔性路面后，比原瀝青路面彎沉值降低約28.7%，路面承載能力大幅度提高。

表6 半柔性路面鋪筑前后的路面彎沉測試結(jié)果

4.3 半柔性路面構(gòu)造深度測試

采用鋪砂法測試試驗(yàn)段路表構(gòu)造深度，結(jié)果如圖2 所示， 由圖 2 可知， 其構(gòu)造深度在 0.78~1.06 mm，滿足不低于0.55 mm 的設(shè)計(jì)要求， 因此具有優(yōu)異的抗滑性能。

4.4 半柔性路面車轍深度測試

為了評(píng)價(jià)半柔性路面抗車轍效果，定點(diǎn)測試了施工初期和通車1 年的路面平整度，然后計(jì)算測試點(diǎn)的車轍深度，結(jié)果如表7 所示。 由表7 可知，半柔性路面的抗車轍能力突出，通車1 年的車轍深度不超過1 mm，同時(shí)期鋪筑的改性瀝青AC-16 路面已出現(xiàn) 5 cm 車轍。

圖2 半柔性路面構(gòu)造深度測試結(jié)果

表7 路面平整度及車轍深度測試結(jié)果

5 結(jié)語

鶴壁G107 半柔性抗車轍路面的應(yīng)用是該技術(shù)在河南省公路上的首次應(yīng)用， 從目前應(yīng)用效果看，對(duì)解決交通量大、重載車多的國省干線公路交叉口車轍問題，其效果顯著，值得大力推廣。