淺談灌入式復(fù)合路面設(shè)計流程及施工工藝

淺談灌入式復(fù)合路面設(shè)計流程及施工工藝朱宏亮【摘要】灌入式復(fù)合路面這種新型路面以其優(yōu)越的抗車轍性能受到廣泛的關(guān)注.為更好地推廣這種新型路面，需結(jié)合具體工程實例論述其設(shè)計步驟、性能驗證過程和施工工藝，以便施工技術(shù)人員詳細(xì)深入的了解，為今后其他灌入式復(fù)合路面施工提供技術(shù)支撐.【期刊名稱】《現(xiàn)代交通技術(shù)》【年(卷)，期】2019(016)001【總頁數(shù)】3頁(P23-25)【關(guān)鍵詞】灌漿復(fù)合路面;配合比設(shè)計;施工工藝【作者】朱宏亮【作者單位】江蘇省南京市公路管理處，南京210000,China【正文語種】中文【中圖分類】U416.2灌入式復(fù)合路面起源于法國，20世紀(jì)90年代，國內(nèi)才開展灌入式復(fù)合路面及材料的研究。灌入式復(fù)合路面是將瀝青路面和水泥混凝土路面進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的—種新型路面形式，通常的做法是在大孔隙的基體瀝青混合料(空隙率20%~33%)中用以水泥漿為主的灌漿料進(jìn)行灌注成型，憑借大孔隙瀝青混合料的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)及灌漿料的膠結(jié)加固作用，來提高道路結(jié)構(gòu)層抗永久變形能力，具有〃剛?cè)岵?jì)”的特點。有研究表明，灌入式復(fù)合路面的高溫穩(wěn)定性能、抗水損害性能均優(yōu)于普通瀝青路面，低溫抗裂性能及抗疲勞性能雖有所降低，但均能滿足規(guī)范要求［1-3］。同時，灌入式復(fù)合路面還具有耐油、耐酸、耐熱、抗滑和易著色等特性［4］。對于干線公路交叉口、公交站臺等渠化交通嚴(yán)重的路面，礦區(qū)、港口等重載車多的路面，以及車轍、推移嚴(yán)重的路段，灌入式復(fù)合路面結(jié)構(gòu)是一種比較理想的解決方法。本文將結(jié)合具體工程，介紹灌入式復(fù)合路面的設(shè)計方案以及施工流程，為今后灌入式復(fù)合路面的推廣運(yùn)用提供參考。1灌入式復(fù)合路面實施方案本工程是省道S204南京江寧段路面維修工程，原道路因重載車輛較多，導(dǎo)致交叉口車轍嚴(yán)重(最深處已達(dá)8cm)，嚴(yán)重威脅路面車輛行車安全和舒適性，由于地處城市干道，路面維修時間要求短、路面抗車轍要求高。因此，為了徹底解決該段路面車轍頻發(fā)的現(xiàn)狀，結(jié)合原路面高程及結(jié)構(gòu)形式，通過多方論證，決定在該路段鋪筑灌入式復(fù)合路面，其具體方案如表1所示。表1路面實施方案位置原設(shè)計方案更改后設(shè)計方案上面層(4cm)SMA-13下面層(8cm)SUP-20(改性瀝青+抗車轍劑)GRAC-13灌入式復(fù)合路面基層原基層原基層2GRAC-13配合比設(shè)計GRAC-13灌入式復(fù)合路面配合比設(shè)計步驟為基體瀝青設(shè)計、灌漿料設(shè)計及灌入式復(fù)合路面性能驗證。2.1基體瀝青混合料設(shè)計作為灌入式復(fù)合路面，基體瀝青混合料需具有較大的空隙，一般需要達(dá)到20%~33%，便于漿體流入，同時混合料還應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性，以提高后期灌入式復(fù)合路面的抗裂性能。在本工程中，基體瀝青混合料根據(jù)《灌入式復(fù)合路面施工指導(dǎo)意見》的設(shè)計要求開展了GRAC-13的配合比設(shè)計，設(shè)計結(jié)果如表2~表4所示。表2GRAC-13目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果混合料類型油石比/%篩孔通過百分率/%16mm13.2mm9.5mm4.75mm2.36mm1.18mm0.6mm0.3mm0.15mm0.075mmGRAC-133.010093.952.611.19.16.75.44.23.83.1表3馬歇爾試驗技術(shù)指標(biāo)表類型油石比/%穩(wěn)定度/kN流值/0.1mm空隙率/%試件相對密度最大理論相對密度GRAC-133.04.3625.429.01.9752.783要求一>3.020-5020-33——注：空隙率采用體積法測定。表4基體瀝青混合料性能試驗結(jié)果級配類型油石比/%飛散率/%析漏/%GRAC-133.026.720.217要求一<30<0.32.2灌漿料設(shè)計灌漿料應(yīng)具有以下特點：①必須具有足夠的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度；②必須具有良好的流動性；③在硬化過程中，體積變化較小；④具有較小的干縮、溫縮特性；⑤與瀝青混合料必須具有良好的膠結(jié)性能。同時考慮到本項目實際施工期短，需盡快開放交通，因此方案中采用了快凝高強(qiáng)的灌漿料，其性能指標(biāo)如表5所示，其檢測值滿足灌入材料技術(shù)指標(biāo)要求。表5灌入材料技術(shù)指標(biāo)要求指標(biāo)單位檢測值要求流動度S11.210-14抗折強(qiáng)度（3天）MPa7.2>5.0抗壓強(qiáng)度（7天）MPa23.5>202.3性能驗證基體瀝青混合料馬歇爾試件成型后，待試件冷卻，將灌漿劑灌入基體瀝青混合料試件中，在灌漿過程中需要注意對試件底部進(jìn)行觀察，以保證灌漿劑充滿基體瀝青混合料空隙，然后將灌入式試樣放在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)3天。最后按照瀝青混合料試驗規(guī)程進(jìn)行性能驗證試驗［5］。試驗結(jié)果如表6、表7所示。表6馬歇爾試驗結(jié)果混合料類型油石比/%穩(wěn)定度/kN流值/0.1mmGRAC-133.016.2526.7要求一>9.020-50表7浸水馬歇爾試驗結(jié)果級配類型殘留穩(wěn)定度S0/%凍融劈裂強(qiáng)度比TSR/%動穩(wěn)定度/次-mm-1GRAC-1393.390.215062技術(shù)指標(biāo)>85>80>100003灌入式復(fù)合路面施工跟室內(nèi)配合比設(shè)計相關(guān)試驗一樣，灌入式復(fù)合路面的施工也分為基體瀝青混合料施工和灌漿施工兩大塊。在本次施工中，受天氣及現(xiàn)場條件限制，省道S204南京江寧段灌入式復(fù)合路面GRAC-13分別于2018年7月4日、7月7日、7月10日進(jìn)行施工。每次施工時間為晚20時至次日凌晨6時，完成老路面銑刨，基體混合料攤鋪、冷卻，灌漿，養(yǎng)生等工作，確保在早高峰到來前開放交通。3.1基體瀝青混合料施工1） 基體瀝青混合料后場生產(chǎn)由于灌入式復(fù)合路面基體瀝青混合料需達(dá)到20%~33%的空隙率，混合料集料以粗集料為主，因此在本次生產(chǎn)中，技術(shù)人員對拌合樓冷料斗進(jìn)料進(jìn)行了調(diào)整，采用了粗集料多料斗進(jìn)料的方式確保生產(chǎn)效率。同時拌合樓調(diào)低了出料溫度（降低5~10°C）,以提高基體瀝青混合料的空隙，并減少后期混合料冷卻時間，具體出料溫度檢測結(jié)果如表8所示。表8出料溫度檢測結(jié)果檢測12345溫度/C1671681681671652） 基體瀝青混合料現(xiàn)場施工基體瀝青混合料攤鋪仍然依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40—2004）。采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪時應(yīng)采用平衡梁的找平方式，攤鋪速度控制在2.0m/min左右。由于基體瀝青混合料的粗集料占混合料比重80%以上，屬于骨架-空隙型，這使得混合料松鋪系數(shù)較小，現(xiàn)場松鋪系數(shù)為1.08左右。同時為了控制空隙率，現(xiàn)場配備了一臺雙鋼輪進(jìn)行靜壓，碾壓2~3遍，以無輪跡印為終。3.2灌漿施工灌入式復(fù)合路面的質(zhì)量關(guān)鍵是灌漿施工的質(zhì)量，因此從施工準(zhǔn)備、施工過程、現(xiàn)場檢測三道工序全面分析現(xiàn)場灌漿施工流程。1） 施工準(zhǔn)備為了保證灌漿順利有序的進(jìn)行，需要在灌漿前進(jìn)行前期施工準(zhǔn)備。①為了防止灌漿材料對周邊道路產(chǎn)生污染，采用木條與填縫劑的方式對路面灌漿區(qū)域進(jìn)行封邊處理。為了防止基體瀝青混合料溫度過高使得灌漿料快速硬化，需對路面進(jìn)行灑水降溫。完成架設(shè)灌漿機(jī)、吊裝灌漿材料、鋪設(shè)灌漿管道等準(zhǔn)備工作。2） 施工過程灌漿施工比以往灌入式施工相對簡便，不需要人工平板夯進(jìn)行輔助施工，僅僅需要將拌合機(jī)生產(chǎn)的灌漿料泵送到路面上，由于灌漿料的流動性和滲透性較佳，性狀如水，能自流到路面空隙中。待表面灌滿后，現(xiàn)場采用人工與平整機(jī)共同平整路面，確保構(gòu)造深度以后即完成灌漿施工。灌漿流程如圖1所示。圖1灌漿流程3） 現(xiàn)場檢測為了驗證灌漿料灌入的效果，在2018年7月11日進(jìn)行現(xiàn)場鉆取芯樣檢測，厚度結(jié)果情況如表9及圖2所示。表9灌入后芯樣位置及飽滿情況匯總編號厚度/cm備注113.5飽滿灌注到底212.5飽滿灌注到底314.0飽滿灌注到底413.0飽滿灌注到底512.5飽滿灌注到底圖2灌入式復(fù)合路面芯樣飽滿4總結(jié)本文以省道S204南京江寧段交叉口車轍處置工程為依托，詳細(xì)闡述了灌入式復(fù)合路面的設(shè)計流程和施工過程，可為今后其他灌入式復(fù)合路面的生產(chǎn)實踐提供借鑒。實踐證明灌入式復(fù)合路面作為一種新型路面，能夠大幅提高路面的抗車轍性能、承載能力，延長路面使用壽命，將其應(yīng)用在交通量大、車轍頻發(fā)且封閉維修時間短的交叉口和渠化交通嚴(yán)重的路段能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，具有較高的應(yīng)用推廣價值。參考文獻(xiàn)【相關(guān)文獻(xiàn)】吳國雄漲洋,王愛民，等.半柔性路面高溫穩(wěn)定性試驗研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報,2007(01):