半柔性路面在高速公路長大上坡路段養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

1、半柔性路面在高速公路長大上坡路段養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用2010-01-07養(yǎng)護(hù)與管理顏昌清我國已建或在建的山區(qū)高速公路里程逐年增長，其中長大上坡路段往往是病害多發(fā)位置。就瀝青路面來說，長大上坡路段車轍和油污損害兩類病害易出現(xiàn)。車轍根據(jù)嚴(yán)重程度不同采用微表處填充、薄層罩面、銑刨回填高模量瀝青砼等措施處理；車輛漏油造成的油污損害多表現(xiàn)為連續(xù)密集的小坑槽，一般需要銑刨或局部挖補(bǔ)；以目前的處理手段，兩類病害仍易反復(fù)。為探索適用于高溫多雨及特重交通下長大上坡抗車轍、抗油污的養(yǎng)護(hù)方法，在京珠北高速公路上修筑了約130m的半柔性路面試驗(yàn)段。 京珠北高速公路于2003年3月建成通車，為雙向四車道瀝青砼路面。作為進(jìn)出廣東

2、的主要通道，存在交通量大，交通組成以貨車為主；路段超載貨車較多，路面整體結(jié)構(gòu)承載能力要求較高；有十幾公里長大縱坡，長大上坡路段車轍、車輛油污損害多發(fā)等特點(diǎn)。因此，該項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)施工難度較大，且存在病害反復(fù)出現(xiàn)，特別是油污損害。09年6月3日-6月5日，在京珠北云巖服務(wù)區(qū)南行入口匝道實(shí)施砂漿半柔性路面試驗(yàn)段。試驗(yàn)段經(jīng)7、8月高溫多雨季和11月雨雪低溫天氣，目前使用效果較好，未出現(xiàn)病害。 一、半柔性路面材料要求及施工技術(shù) 半柔性路面由多孔隙瀝青混凝土及水泥砂漿(含硅灰)所組成，即將水泥砂漿填充在開級配瀝青混凝土的孔隙中。開級配瀝青混凝土包含粗集料、瀝青、填充料及木質(zhì)纖維，瀝青混凝土配比中粗集料約占91

3、.2? 92.2%、瀝青占3.6?4.6%、填充料占4.0%、木質(zhì)纖維占0.2%的總重?？障堵始s25?30% ，其比重較一般瀝青混凝土為輕，大約在1850kg/m3左右。水泥砂漿由特殊水泥粉末、摻料、強(qiáng)塑劑及水拌合而成。 （一）開級配瀝青砼鋪筑及技術(shù)要求 1.開級配瀝青砼鋪筑 開級配瀝青砼空隙率控制在25%?30%，經(jīng)試制確定級配。 （1）用常規(guī)攤鋪機(jī)來鋪設(shè)一個壓實(shí)厚度為50mm的開級瀝青層。開級瀝青與改性聚合瀝青的最適宜鋪設(shè)溫度是140?160。在溫度冷卻至110前必須完成全部的碾壓工作。 （2）若有橫向接縫存在，逐漸傾斜鋪設(shè)足夠長度的常規(guī)瀝青預(yù)混料來收尾，從接縫處開始鋪設(shè)，使用切割機(jī)來切出

4、橫向接縫，在清除掉多余的預(yù)混料后才開始接鋪開級瀝青層。 （3）讓開級瀝青有2?3小時的冷卻時間。 2.開級配瀝青混合料的要求 （1）開級配瀝青砼成分 開級配瀝青砼成分比例 （2）孔隙比必須保持在25%?30%之間（馬歇爾沖壓2×50次）。 （3）磨損損失值，按照Cantabro測試方法，不得超過25%。 （4）流失值不得超過0.3%。 （5）已混合的骨料和填料的級配 （二）砂漿澆注及技術(shù)要求 1.砂漿混合及質(zhì)量要求 開級配瀝青層施工完成后，采用持續(xù)混合機(jī)來混合砂漿和清水（大約每25kg干粉混合4.8kg清水），制備砂漿。(下圖：砂漿攪拌設(shè)備） 對于砂漿，準(zhǔn)備至少6個任意的高強(qiáng)度高粘性

5、膠粉樣品，體積分別為100mm×100mm×100mm做綜合強(qiáng)度測試（7天和28天）。要求如下：綜 合強(qiáng)度（MS26） 7天 最小55MN/m2 28天 最小80MN/m2 密度（MS26） 2150kg/m3 凝結(jié)時間（MS522） 68小時 流動時間（一升的標(biāo)準(zhǔn)測量值）最少10秒、最多18秒 W/C 比 0.160.22 2.砂漿的澆注及質(zhì)量要求 砂漿混合好后，將其通過軟管澆注在開級配瀝青砼上，讓其自由滲透進(jìn)空隙中，凝結(jié)后并形成半柔性路面結(jié)構(gòu)。 對于已完成的半柔性路面有如下質(zhì)量要求：綜合強(qiáng)度（MS26）7天 最小5MN/m2 28天 最小7MN/m2 抗滑性能，PSRT

6、(BS8204：Part 5:1994) 最小45 紋理深度，Sand Patch 測試（BS 598:Part 105:1990）0.5mm1.2mm。 二、試驗(yàn)段施工及效果評述 試驗(yàn)段選擇在京珠北高速云巖服務(wù)區(qū)南行入口匝道，該服務(wù)區(qū)位于16km長連續(xù)縱坡坡頂，進(jìn)入車輛多為貨車，交通量大。匝道原路面為瀝青砼路面，瀝青砼層厚約10cm，下設(shè)36cm水穩(wěn)基層，全長130m，縱坡約4%。經(jīng)5年運(yùn)營使用，路面已出現(xiàn)嚴(yán)重的車轍、坑槽、沉陷、龜裂等病害。 （一）試驗(yàn)段施工 試驗(yàn)段施工次序依次為：銑刨10cm原路面、處理病害鋪筑5cmFAC-20瀝青砼下面層鋪筑5cm開級配瀝青砼上面層澆注砂漿。 1.原匝

7、道路面處理 試驗(yàn)段鋪筑之前，先銑刨原路面約10cm，銑刨后對下層病害進(jìn)行處理。路面銑刨及病害處理完成后，先行鋪筑5cmFAC-20瀝青砼并施工乳化瀝青粘層。乳化瀝青使用量大約為300g/m2?500g/m2，主要是防止下階段施工砂漿時砂漿往下滲透。 2.澆筑砂漿 開級配瀝青層施工完成后，采用持續(xù)混合機(jī)制備砂漿。砂漿混合好后，將其通過軟管澆注在開級配瀝青砼上，讓其自由滲透進(jìn)空隙中，凝結(jié)后并形成半柔性路面結(jié)構(gòu)。130m試驗(yàn)段砂漿澆注時間約為4個小時。 為了保證砂漿澆注后的路面抗滑能力滿足要求，試驗(yàn)段采用兩種方法提高表面抗滑性能： 一是在砂漿充分滲透后在表面撒沙，待凝結(jié)后掃去多余沙粒； 二是在砂漿充

8、分滲透后采用硬質(zhì)掃帚刮去開級配瀝青砼表面填充的部分砂漿，保證構(gòu)造深度。 （二） 試驗(yàn)段效果評述 1.開放通車及取芯 本次試驗(yàn)段在砂漿澆注完成后約12個小時開放通車。 開放通車2天后，由于砂漿干縮，試驗(yàn)段局部路面表面出現(xiàn)細(xì)微不規(guī)則裂紋，但未見裂紋發(fā)展。另外，在砂漿澆注完成后進(jìn)行了鉆芯取樣，芯樣顯示開級配瀝青層與其下的FAC-20瀝青層粘結(jié)緊密，開級配瀝青層中砂漿滲透較充分，基本上完全填充了空隙。 2.效果評述 京珠北高速現(xiàn)有交通構(gòu)成中以大、中型車為主，長上坡汽車尾氣、漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，極易造成瀝青路面油污損害。經(jīng)歷七、八兩個月的高溫、雨季，北行K58+000K60+700、K49+000K51+00

9、0和南行K38+000K40+000、K56+000K58+000等路段由于車輛油污加之雨水，造成連續(xù)密集小坑槽；超車道位置出現(xiàn)510mm的輕微車轍。半柔性路面試驗(yàn)段使用狀況良好。 從以上對比圖片可見，瀝青路面在油污作用下，瀝青與集料剝離，表面形成松散，爾后在雨水沖刷和車輪作用下迅速形成連續(xù)密集坑槽。半柔性路面由于砂漿的填充致密，油污存留表面，無法滲入造成破壞。雨季通車兩個月后路況完好，開放通車初出現(xiàn)的表面細(xì)微不規(guī)則裂紋仍然存在，但未見發(fā)展。 （三）試驗(yàn)段總結(jié) 下一步將對芯樣進(jìn)行相關(guān)強(qiáng)度試驗(yàn)，并在現(xiàn)場對路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗滑、滲水等相關(guān)檢測，取得試驗(yàn)數(shù)據(jù)后進(jìn)一步完善該報(bào)告。 就目前試驗(yàn)段施工情況來說，總結(jié)如下： 1.如即將進(jìn)行鋪設(shè)的路段存在病害，例如路面、基層、地基層、路基等存在問題，必須進(jìn)行處理或修復(fù)。并在鋪設(shè)半柔性路面前，下承層應(yīng)平整。 2.通過乳化瀝青粘層等措施來密封表面，防止砂漿往下繼續(xù)滲透。 3.開級配瀝青砼層的空隙率應(yīng)嚴(yán)格控制在25%30%之間，小于25%則可能造成砂漿滲透不充分，超過30%則造