淺談瀝青路面施工和病害防治中的新材料、新工藝

陳建黨

(陜西興通監(jiān)理咨詢有限公司榆綏高速公路J3駐地辦)

1 前言

我國(guó)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的騰躍式大發(fā)展，導(dǎo)致大交通量、渠化交通成為現(xiàn)代交通的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，路面的行車安全性、舒適性、使用壽命長(zhǎng)、沿線美觀設(shè)計(jì)，更是成為越來越多高速公路建設(shè)者研究的目標(biāo)。為了提高公路的使用年限，預(yù)防路面早期破壞，路面施工和養(yǎng)護(hù)工程中引進(jìn)了很多新材料和新工藝，以迎合交通流量的迅速增長(zhǎng)、車流量大型化和嚴(yán)重超載問題的嚴(yán)峻考驗(yàn)。瀝青路面在交通載荷與氣候影響的重復(fù)作用下，隨著時(shí)間的推移，路面狀況和服務(wù)能力將逐漸地惡化。所以現(xiàn)今在瀝青路面的施工中，越來越多的運(yùn)用到了改性瀝青及其施工工藝，并且在病害防治和養(yǎng)護(hù)等施工中也運(yùn)用了很多的新材料和新工藝，以增加瀝青路面的使用壽命。

2 瀝青路面施工中的新工藝和新材料

2.1 改性瀝青簡(jiǎn)述

目前在我國(guó)廣泛推廣的改性瀝青主要是摻加SBS改性劑或SBR改性劑，改性后瀝青在物理性能方面得到大面積提高，主要表現(xiàn)在軟化點(diǎn)、針入度、脆點(diǎn)、延度等方面都得到改善。SBS改性乳化瀝青用于高等級(jí)公路，具有很好的路用性能，表現(xiàn)為良好的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性，最佳的抗車轍能力，增強(qiáng)了與石料的粘結(jié)力。改性瀝青的原材料方面，最重要的是瀝青與碎石的配合比，它直接影響著改性瀝青路面使用壽命是否長(zhǎng)久，行車是否安全舒適，所以，原材料質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此，原材料的選擇至關(guān)重要，在我國(guó)，為了滿足原材料的堅(jiān)韌性，通常選擇堅(jiān)硬、粗糙有棱角的優(yōu)質(zhì)石料，而花崗巖、石英巖、砂巖等具備這些性質(zhì)。但這些石料中往往屬于酸性石料，由于瀝青中含有瀝青酸、瀝青酸酐等，粘附性往往難以滿足要求，為了增強(qiáng)瀝青與集料的粘附性，在基質(zhì)瀝青中摻加SBS改性劑，就能滿足粘附性的要求。考慮到這些工藝的要求，原材料的選擇及改性劑的摻配就至關(guān)重要了。

2.2 改性瀝清的施工工藝

改性瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段，目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段，是指拌和機(jī)采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、鋪筑試驗(yàn)段、并用拌和的瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)，由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。標(biāo)準(zhǔn)配合比應(yīng)作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)設(shè)計(jì)確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過程中不得隨意變動(dòng)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)配合比過程中要注意瀝青用量和填料用量。如何經(jīng)濟(jì)合理的選用瀝青最佳用量，應(yīng)根據(jù)本地區(qū)的具體情況，在共同用量范圍內(nèi)選用適當(dāng)?shù)臑r青用量。如針對(duì)交通量較大和預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生較大車轍的路段，可在中間值與下限之間選擇;交通量較小、多雨潮濕或寒冷的地區(qū)，則可在中間值與上限之間選擇。如果填料用量過小，則混合料就容易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象;過多則會(huì)出現(xiàn)結(jié)團(tuán)、成塊現(xiàn)象。如果瀝青用量偏少，瀝青飽和度就降低，混合料的空隙率也增大，在陽(yáng)光的照射下，瀝青容易老化，且由于空隙率增大，瀝青混凝土的和易性差，難以壓實(shí)，容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象;反之，則會(huì)容易出現(xiàn)泛油、車轍等現(xiàn)象，路面的抗車轍能力降低，影響行車的舒適及安全性。

除了瀝青混合料生產(chǎn)之外，瀝青混凝土路面施工的控制也是質(zhì)量保障的關(guān)鍵。在進(jìn)場(chǎng)施工前，一定要進(jìn)行上一道工序的驗(yàn)收，進(jìn)行高程測(cè)量、沉降穩(wěn)定檢驗(yàn)等檢查驗(yàn)收工作，檢查下封層的完整性，并清理基層表面污染、雜物，進(jìn)行水沖洗。在運(yùn)輸過程時(shí)，運(yùn)料前打掃干凈車槽，并涂1∶3油水混合液，車槽側(cè)面打溫度檢查孔，備覆蓋成品混合料的油氈布。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，在供料系統(tǒng)上，要利用刮板輸送器和料斗閥門控制好進(jìn)入攤鋪室的供料量，確保沿螺旋全長(zhǎng)布料一致，并選擇合適的料斗閥門開度，使輸料器連續(xù)、均勻地供料;在攤鋪施工時(shí)，從攤鋪機(jī)性能抓起，全套攤鋪設(shè)備型號(hào)盡量相同，新舊差別要小，現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員要懂得攤鋪機(jī)的主要構(gòu)造并能及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整;碾壓過程，要嚴(yán)格按照初壓、復(fù)壓和終壓三步進(jìn)行，使初壓時(shí)達(dá)到整平、穩(wěn)定的要求;復(fù)壓時(shí)達(dá)到密實(shí)、穩(wěn)定、成型的要求;終壓則達(dá)到消除輪跡的要求，碾壓要掌握好從開始攤鋪到溫度下降到80℃之間的時(shí)間段，混合料開始攤鋪后溫度下降最快，大約每分鐘4～5℃，所以在攤鋪開始后要緊跟壓路機(jī)作業(yè)，爭(zhēng)取有足夠的壓實(shí)時(shí)間。

3 瀝青路面病害防治和維修中的新材料和新工藝

3.1 泡沫瀝青

在瀝青路面修復(fù)中有一種運(yùn)用越來越廣泛的新材料就是泡沫瀝青。泡沫瀝青混凝土是全厚式再生技術(shù)之一，適用材料比較廣泛，包括各種瀝青路面和基層及含塑性指數(shù)的穩(wěn)定土材料。泡沫瀝青早在四十多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，直到最近這十年間才逐漸被人們重視而逐漸普及起來。泡沫瀝青的施工主要是對(duì)舊有路面進(jìn)行銑刨破碎，也可加入其他碎石骨料和再利用的原有瀝青混合料。一般典型的泡沫瀝青穩(wěn)定層厚度在200～300 mm之間，大約加入2.0% ～3.5% 泡沫瀝青，攤鋪成型后使用輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行初壓，鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓，最后可進(jìn)行表面處理或用熱拌瀝青混合料加鋪一層新的瀝青表面層即可。和傳統(tǒng)的技術(shù)相比，泡沫瀝青可以儲(chǔ)存達(dá)1個(gè)月時(shí)間，節(jié)約施工時(shí)間、節(jié)約能源、剪切強(qiáng)度增加、對(duì)水的敏感性降低、抗車轍和抗疲勞性提高。

泡沫瀝青施工工藝，首先要對(duì)需重新修復(fù)的路面進(jìn)行工程評(píng)估;對(duì)回收再利用的材料進(jìn)行檢測(cè)。其次要確定泡沫瀝青混凝土各種材料用量比例;確定泡沫瀝青的膨脹率及半衰減期。然后制作泡沫瀝青試件，檢測(cè)混合料的水敏感性;確定最佳瀝青用量。最后，對(duì)泡沫瀝青混凝土性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.2 防水粘結(jié)材料

防水粘結(jié)材料，即AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料。AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料是以石油瀝青及石油基活性反應(yīng)物質(zhì)等為主要基料，摻和少量助劑經(jīng)特殊工藝形成的一種單組分、適用范圍廣的反應(yīng)型防水粘結(jié)材料。AMPPS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料的主要特點(diǎn)是兼具防水、粘結(jié)雙重功能，適用于路面鋪裝層間的防水粘結(jié)，尤其適用于彎坡及陡坡段的水泥混凝土路面瀝青混凝土鋪裝的層間防水粘結(jié)。

乳化瀝青及瀝青改性劑AM-1065陽(yáng)離子SBR橡膠乳液。AM-1065陽(yáng)離子SBR橡膠乳液是國(guó)內(nèi)采用國(guó)外優(yōu)質(zhì)橡膠原料，應(yīng)用先進(jìn)工藝和科學(xué)配方合成的乳化瀝青及瀝青改性劑，其主要用于制備陽(yáng)離子改性乳化瀝青，對(duì)乳化瀝青改性效果好，能顯著提高改性后瀝青的軟化點(diǎn)、低溫延度、韌性、粘韌性，能延長(zhǎng)瀝青的使用壽命。現(xiàn)在，AM-1065陽(yáng)離子SBR橡膠乳液已經(jīng)運(yùn)用于高等級(jí)路面、橋面、機(jī)場(chǎng)道面等道路工程的稀漿封層、微表處、粘層油等，同時(shí)也用于橋面、屋面、地下洞庫(kù)等防水工程。AM-1065陽(yáng)離子SBR橡膠乳液的使用方法分為內(nèi)摻法和外摻法。內(nèi)摻法是將乳化劑和膠乳分別按比例加入55～60℃的水中攪拌使其充分溶解、混合。外摻法是先制備合格的乳化瀝青，在乳化瀝青出口處，按比例緩慢加入膠乳，在乳化瀝青儲(chǔ)罐中用攪拌器攪拌使之充分混合;或者在使用乳化瀝青前，再加入膠乳，混合均勻。一般的，內(nèi)摻法穩(wěn)定性好，但需提高乳化劑用量。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來，我國(guó)公路交通量增長(zhǎng)非常迅猛，往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了設(shè)計(jì)預(yù)期增長(zhǎng)速度，同時(shí)高速公路重載車輛比例在不斷提高，車輛超載超限現(xiàn)象非常普遍，這種交通條件對(duì)路面的破壞作用非常嚴(yán)重。在這種情況下，瀝青路面的施工、病害防治等施工中都應(yīng)該要以科技為領(lǐng)先，多采用新型材料和新工藝，以提高瀝青路面的質(zhì)量。

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［1］中華人民共和國(guó)交通部.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 032-94)［S］.人民交通出版社，1994.

［2］沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［3］中華人民共和國(guó)交通部.公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073.2-2001)［S］.北京：人民交通出版社，2002.

［4］郭忠印，李立寒.瀝青路面施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［5］殷岳川.公路瀝青路面施工［M］.人民交通出版社，2004.