抗車轍改性劑在高速公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用探析

荊克林 （安徽省交通控股集團(tuán)有限公司養(yǎng)護(hù)管理中心，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

朱圩子互通樞紐地處連霍（連云港至霍爾果斯）高速公路安徽段與京臺(tái)高速合徐段交接地帶，是連接江蘇、安徽、河南三省的重要交通樞紐，晝夜交通量近萬(wàn)輛，而且多數(shù)是重型貨車，所以整個(gè)立交橋面都有不同程度的損毀。其中橋頭引線部分損壞主要表現(xiàn)為唧漿、坑槽，而主橋面則出現(xiàn)了嚴(yán)重的車轍推移病害。本次施工為朱圩子互通樞紐徐州至合肥匝道主橋面，施工長(zhǎng)度650m，寬9m，主橋面瀝青層原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為4+5(cm)式瀝青混凝土路面(上面層為4cm厚的AK-16改性瀝青混凝土、下面層為5cm厚的AC-20普通瀝青混凝土）。

本次銑刨修復(fù)養(yǎng)護(hù)方案采用摻加德國(guó)DOMIX抗車轍改性劑這種新技術(shù)、新材料對(duì)車轍嚴(yán)重路段進(jìn)行全面整治。銑刨寬度8m、銑刨深度9cm，橋面水泥混凝土鋪裝層進(jìn)行精銑刨拉毛處理。銑刨清掃干凈后撒布6～8mm厚的0.3%用量改性熱瀝青預(yù)拌碎石封層，再恢復(fù)原結(jié)構(gòu)鋪筑4cm厚改進(jìn)型AC-13改性瀝青混凝土和5cm厚改進(jìn)型AC-20改性瀝青混凝土。分層銑刨，層間兩側(cè)各預(yù)留12～13cm寬的施工臺(tái)階；分層攤鋪，上下面層之間灑布改性乳化瀝青粘層油，路基段采用鉆孔排水工藝解決唧漿難題。

2 德國(guó)DOMIX抗車轍改性劑路用性能

2.1 抗車轍劑的含義

抗車轍劑是指以預(yù)防瀝青路面車轍病害為主要應(yīng)用目的的瀝青改性劑。因此，它是一種功能上的定義，凡是以抗車轍為目的應(yīng)用的相關(guān)瀝青改性劑均為廣義上的抗車轍劑。

2.2 德國(guó)DOMIX抗車轍改性劑特性

①顯著提高抗車轍能力；

②改善低溫抗裂性能；

③減輕因交通荷載所造成的路面疲勞破壞；

④提高瀝青混合料力學(xué)性能指針；

⑤增強(qiáng)瀝青和集料的粘附力，并減輕路面剝落病害的發(fā)生；

⑥改善瀝青抗老化性能，尤其因紫外線輻射所導(dǎo)致的老化。

2.3 摻加德國(guó)DOMIX抗車轍改性劑后混合料路用性能

本次養(yǎng)護(hù)施工采用的石料為石灰?guī)r、玄武巖，礦粉，瀝青為SBS改性瀝青；抗車轍劑摻量為混合料質(zhì)量的0.43%。改進(jìn)型AC-20、AC-13礦料級(jí)配各篩孔通過(guò)率見(jiàn)表1所示。

改進(jìn)型AC-20、AC-13礦料級(jí)配生產(chǎn)配合比各篩孔通過(guò)率 表1

生產(chǎn)配合比階段確定的改進(jìn)型AC-20青混合料的最佳油石比為4.5%，改進(jìn)型AC-13性瀝青混合料最佳油石比為5.0%。

2.4 馬歇爾試驗(yàn)

表2試驗(yàn)結(jié)果表明：DOMIX抗車轍劑對(duì)AC-20瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度值略有提高，對(duì)AC-13改性瀝青混合料則非常明顯，提高幅度接近30%。

外摻DOMIX改性劑混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 表2

2.5 浸水馬歇爾試驗(yàn)（表3）

表3試驗(yàn)結(jié)果表明：DOMIX抗車轍劑對(duì)混合料的殘留穩(wěn)定度強(qiáng)度比有所提高。

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 表3

2.6 凍融劈裂試驗(yàn)（表4）

表4試驗(yàn)結(jié)果表明：DOMIX抗車轍劑對(duì)瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強(qiáng)度有所提高。面具備更好的抗車轍性能。

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果 表4

2.7 車轍試驗(yàn)

2.8 低溫小梁彎曲試驗(yàn)

表5試驗(yàn)結(jié)果表明：DOMIX抗車轍劑對(duì)混合料動(dòng)穩(wěn)定度有顯著提高，說(shuō)明DOMIX抗車轍劑可使其鋪筑的瀝青路

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果 表5

表6試驗(yàn)結(jié)果表明：DOMIX抗車轍劑對(duì)瀝青混合料的破壞應(yīng)變有明顯提高，DOMIX抗車轍劑在顯著改善瀝青混合料高溫穩(wěn)定性能的同時(shí)，對(duì)混合料低溫抗裂性能也存在明顯的改善作用。

外摻DOMIX改性劑的改性瀝青混合料冷彎試驗(yàn)結(jié)果 表6

3 施工工藝

3.1 DOMIX抗車轍劑的添加

DOMIX抗車轍劑的添加是從拌合站拌鍋觀察窗投入DOMIX，根據(jù)DOMIX的添加量，確定每次添加DOMIX的質(zhì)量為6kg，即混合料總質(zhì)量的0.43%。

3.2 DOMIX抗車轍劑的拌和

改進(jìn)型AC-20、AC-13改性瀝青混合料外摻DOMIX抗車轍劑的生產(chǎn)技術(shù)方案：改性瀝青加熱溫度165℃～170℃；礦料加熱溫度190℃～210℃；DOMIX抗車轍劑在礦質(zhì)混合料中添加，添加后的干拌時(shí)間宜為10～12秒，濕拌時(shí)間為36～45秒。本次養(yǎng)護(hù)工程實(shí)際采用干拌10s,濕拌38s。改性瀝青加熱溫度170℃，礦料加熱溫度190℃～210℃，混合料出場(chǎng)溫度175℃～185℃。

DOMIX抗車轍劑拌和流程

3.3 外摻DOMIX抗車轍劑瀝青混合料的攤鋪、碾壓

攤鋪速度宜按2～3m/min緩慢、均勻、不間斷攤鋪。攤鋪時(shí)對(duì)外摻DOMIX抗車轍劑的瀝青混合料溫度進(jìn)行測(cè)控，確保攤鋪溫度不低于170℃，瀝青混合料攤鋪后，趁熱及時(shí)按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則進(jìn)行碾壓。本次養(yǎng)護(hù)施工實(shí)際攤鋪速度為3m/min，碾壓方式為3-3-2，即雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)振壓三遍作為初壓、膠輪壓路機(jī)搓揉碾壓三遍作為復(fù)壓、雙鋼輪壓路機(jī)靜壓兩遍作為終壓的碾壓。

外摻DOMIX抗車轍劑改性瀝青混合料初壓溫度宜在160～170℃且不低于150℃，復(fù)壓溫度不低于135℃，碾壓終了溫度不低于110℃，總碾壓時(shí)間宜控制在20～30分鐘內(nèi)。

3.4 鋪筑路面的路用性能檢測(cè)

朱圩子互通樞紐施工完畢后，通過(guò)測(cè)定路面構(gòu)造深度、平整度及鉆取芯樣并對(duì)其物理力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均值見(jiàn)表7。

朱圩子互通立交橋面加抗車轍劑檢測(cè)結(jié)果 表7

從表7中可以看出：該段各檢測(cè)項(xiàng)目測(cè)定值均滿足要求。

4 質(zhì)量回訪

截至2018年10月，經(jīng)過(guò)九年的運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn)，該路段車轍發(fā)展緩慢，說(shuō)明DOMIX抗車轍劑對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能有較大幅度的提高，具體車轍數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表8。

2018年現(xiàn)場(chǎng)車轍檢測(cè)結(jié)果 表8

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)德國(guó)DOMIX抗車轍改性劑與改進(jìn)型AC-20、AC-13改性瀝青混合料復(fù)合使用的試驗(yàn)分析和工程應(yīng)用實(shí)踐，可以得出以下主要認(rèn)識(shí)或結(jié)論：

①德國(guó)DOMIX抗車轍劑作為一種瀝青混合料專用外摻改性劑，能夠提高SBS改性瀝青混合料的抗車轍能力；

②使用DOMIX不需要添加任何設(shè)備，減少了其他添加劑所需要的設(shè)備成本；

③使用DOMIX運(yùn)輸、貯存和施工都非常簡(jiǎn)便，很大程度上降低了管理成本。