AC-13細粒式瀝青混凝土路面應用與研究

劉 劍

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

1 前 言

高速公路要求瀝青混凝土表面層抗滑性能好,不濺水、水霧小、噪音輕、行駛舒適安全,為達到這個目的必須保證表面平整且具有一定的粗糙度,應采用構造深度大一些的級配類型,以往施工的瀝青混凝土多采用 AC-16型級配。但越來越多的路面早期破壞,特別是水損害現象,使人們又想把表面層做的細密一些,使其不透水,就得使用粗骨料最大粒徑小些的密級配的瀝青混凝土,如何解決處理好抗滑與透水這一矛盾,各地已做了大量的試驗研究,開始在表面層采用AC-13型級配,就石黃高速公路衡水支線表面層采用 AC-13細粒式瀝青混凝土進行施工的情況做一簡單介紹。

2 工程概況

石黃高速公路衡水支線全長 23.339 km,分為一、二兩合同段,公路主線雙向四車道,路面設計年限為 15年,標準軸載采用Bzz– 100重型標準,到設計年限末一個車道上的當量軸次為 Ne=10.19×106;路面設計彎沉值 Ld=0.238mm。路面結構形式如圖 1。

圖 1 衡水支線高速公路路面結構設計圖

3 AC-13細粒式瀝青混凝土路用性能

3.1 級配型式

AC-13型級配類型有很多種,各種類型也有一定的差別。本條路采用的級配為《公路瀝青路面施工技術規范》提供的,其級配范圍和現規范其他級配范圍見表 1。

表 1 AC-13型級配范圍

從上表可以看出采用的級配較施工規范 AK 13-A、AK13-B和 AC-13Ⅱ型細很多,主要是 4.75mm、2.36mm兩擋篩孔;其與 AC-13I型相近,只略微稍粗一些,目的之一就是采用細密級配先保證不透水。

3.2 生產配合比

石黃高速公路衡水支線一合同粗集料采用易縣生產玄武巖,瀝青使用 TLA改性瀝青;二合同粗集料采用張家口生產玄武巖,瀝青為SBS改性瀝青。在配合比設計時,根據確定的級配范圍考慮上述兩方面的要求,為保證路面粗糙抗滑性好,粗骨料一合同占 65%,二合同占 66%,4.75 mm、2.36mm兩擋及以下篩孔走下限,而0.075mm篩孔走上限,以保證混凝土密實不透水,一合同礦粉占 5%,二合同礦粉占 6%,另外都摻加 2%水泥以保證瀝青與礦料的粘結力,最后確定的礦料合成級配見表2。

表 2 生產配合比礦料合成級配

經生產拌和馬歇爾試驗各項技術指標均符合規范要求,馬歇爾穩定度試驗結果見表 3。

表 3 馬歇爾穩定度試驗結果

根據大量的道路調查,許多專家認為殘留空隙率為 4%的瀝青混合料耐久性最好,太小的容易發生車轍,大的容易發生開裂、松散、坑槽以至透水破壞,為保證不透水,考慮上述意見控制空隙率在 3%～4%之間。

此外還做了車轍試驗、凍融劈裂、低溫彎曲試驗,各項指標也滿足要求,匯總結果見表 4。

表 4 車轍動穩定度、凍融劈裂、低溫彎曲試驗結果評價匯總表

3.3 路用性能檢測

對已完成的路面表層用連續平整度儀(八輪車)檢測平整度結果見表 5,路面彎沉采用 5.4m貝克曼梁法,檢測結果見表 6。

表 5 表面層平整度檢測結果評價表

此檢測數據一合同未包括交通部超薄試驗路 K9+600～K 11+600右幅。

表 6 路面彎沉檢測結果評價表

以上試驗結果均滿足設計要求,路面平整度遠小于設計0.7的要求,說明細粒式瀝青混凝土平整度控制容易些;路面彎沉值也很小,說明路基路面整體穩定性很好。

試驗路段對瀝青混凝土表面層用手工鋪砂法測定路面構造深度,用擺式儀測定路面抗滑值,用路面滲水儀測定瀝青路面的滲水系數,其試驗結果見匯總表 7。

表 7 構造深度、抗滑、滲水系數試驗結果評價匯總表

從以上兩合同試驗段試驗結果可以看出,構造深度0.50mm、0.49mm未能滿足竣工驗收要求值≥0.55mm,擺值也只是剛剛達到驗收標準≥45,不過滲水系數除一合同K15+900～K16+800左幅這段外,其他三段效果不錯,檢測中許多點檢測基本不透水,說明AC-13級配達到了不透水的作用。

4 結 語

經過廣大施工人員的努力,終于完成了施工任務,通過施工從中也得到了一些體會。

(1)AC-13細粒式瀝青混合料在馬歇爾、車轍動穩定度、凍融劈裂、低溫彎曲各項檢測指標均滿足規范要求,與以往表面層AC-16型無太多差別。

(2)混合料離析現象減少,表面攤鋪后粗骨料分布均勻,外觀好看,平整度易控制掌握。

(3)從透水試驗結果可以看出AC-13細粒式結構確實起到了封水、不透水的作用,但構造深度不易達到要求,也正好說明構造深度大的透水系數也大。

(4)雨后觀查,表面層有水膜較厚,雨大時積水不易及時排開。

(5)在今后的施工中如何使抗滑性能好,又保證不透水,又不對路面造成損害,在級配設計及調整平衡或最優設計上,需根據各地實際情況探索積累更多的經驗。

本條路的試驗結果表明,AC-13型細粒式結構基本達到了預期的目的,但如何使之更合理,解決路面的早期破壞問題,還需廣大道路工作者不斷地探索、實踐。

[1] 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程,JTJ 052-2000.

[2] 公路瀝青路面施工技術規范,JTG F40-2004.