談高速公路路面新材料的應用及施工工藝

胡學斌

摘要：高速公路路面鋪筑采用的新材料，RS2000抗車轍改性瀝青混合材料，對于高速公路的發展乃至經濟的發展，具有非常重要的意義。本文從這種新材料的性能特點出發，探索這種新材料的應用及施工的工藝。

關鍵詞：高速公路；路面新材料；應用與施工

中圖分類號： 文獻標識碼：A文章編號：

引言

隨著改革開放和經濟建設的發展，我國的公路建沒也得到了蓬勃發展。全國公路總里程數已達133萬km，其中高速公路已超過11000km，躍居世界第3位，規模相當大。在公路路面設計施工中。路面材料所占的位置很重要。一個好的路面設計，如果沒有科學合理地選擇路面材料，通車后的路面結構會發生各種破壞。因此，研究路面材料性能及材料與設計施工的關系就顯得較為重要。在路面新材料與路面設計施工中，如何科學合理地與其他路面材料配合選用，使設計出的公路路面整體結構能滿足行車要求，也是一個研究課題。

1.高速公路路面材料對路面施工的影響

1.1路面材料級配組成和性質與路面施工的關系

不同級配組成集料的混合料其可壓實性不同。骨料與瀝青的質量，礫石、砂、真料與結合料的相對比例是影響壓實度的因素之一。混合料在有效壓實過程中必須克服的阻力有:決定于骨料尺寸、等級和形狀的內摩擦力、由結合劑(礦料和瀝青)薄膜所產生的粘結力以及由結合劑、骨料開頭所決定的粘滯阻力3種。

1.2路面材料(瀝青混合料)的溫度和攤鋪厚度與路面施工的關系

由于瀝青混合料具有熱塑性、其粘滯度隨溫度呈比例變化，故混合料的溫度直接影響著壓實性能。瀝青只有在成為起潤滑作用的流體時，混合料才能被壓實，這是因為熱瀝青結合料具有低粘度和良好的裹覆比能。冷瀝青具有高粘度、牢固、堅韌和較遲緩的裹覆性能，如果瀝青混合料在溫度過低時進行碾壓，則壓實阻力過大而難以實現，這個壓實阻力最小，同時結合料又能夠隨住壓路機重量而不致產生擁包現象的溫度，它受到集料顆粒間摩擦阻力、混合料級配及瀝青粘度等因素的影響。

碾壓工作時間主要取決于混合料攤鋪后冷卻速度。如對含有硬瀝青結合料的混合料來說，需要較高的攤鋪溫度和壓實溫度；而在這種溫度下，混合料因具有較快的冷卻速度，需要較短時間進行壓實工作。

2.路面新工藝及技術

路面的用量龐大且受壓力情況較為嚴重，傳統工藝的瀝青路面已不能滿足人們對于路面的要求。在這種情況下，瀝青路面的新工藝技術也應運而生。瀝青路面的主材料之一瀝青，衍生出了改性瀝青這一材料。改性瀝青是摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或瀝青混合料的性能得以改善制成的瀝青結合料。現代公路和道路面臨的主要問題是交通流量和行駛頻度急劇增長，貨運車的軸重不斷增加，普遍實行分車道單向行駛，這就要求進一步提高路面抗流動性；提高柔性和彈性；提高耐磨耗能力和延長使用壽命。近來歐洲將改性瀝青應用到公路網的養護和補強，較大地推動了改性道路瀝青的普遍應用。由于改性瀝青具有以下等優點：耐高溫，抗低溫，適應性強；韌性好，抗疲勞，增大路面承載能力；抗水、油和紫外線輻射，延緩老化；性能穩定，使用壽命長，降低養護費用。因此，改性瀝青材料在未來的瀝青路面施工工中無疑將占據重要地位，我國也在逐步應用該種材料于路面施工。

2.1常見的改性瀝青原料

改性瀝青材料包括有：橡膠及熱塑性彈性體改性瀝青（天然橡膠改性瀝青、SBS改性瀝青(使用最為廣泛)、丁苯橡膠改性瀝青等）；塑料與合成樹脂類改性瀝青（聚乙烯改性瀝青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性瀝青等）；共混型高分子聚合物改性瀝青（用兩種或兩種以上聚合物同時加入到瀝青中對瀝青進行改性）。

現代常用的改性瀝青路面有膠乳改性瀝青，由此種材料施工時需要隨時檢測膠乳中的固體物含量。對現場制作的改性瀝青的質量隨時進行檢測。另外還有乳化瀝青稀漿封層施工工藝，稀漿封層施工法對于各種路面都可以產生顯著的經濟效益和社會效益。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害，迅速得到修復，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。對于新鋪的瀝青路面，例如貫入式、表面處治、粗粒式瀝青混凝土、瀝青碎石等比較粗糙的瀝青路面，在其表面做稀漿封層處理后，可以作為保護層與磨耗層，顯著提高路面質量。在橋梁的表層上用稀漿封層處理后，可以起到罩面作用，但很少增加橋身自重。在隧道中的路面經過稀漿封層處理后，可以不影響隧道的凈空高度。因此，稀漿封層施工法在道路工程中有著廣闊的發展前景。

2.2瀝青路面的再生工藝

另外現代研究又有新成果--瀝青路面的再生工藝：①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑，使老化發脆的瀝青重新變軟，多用于貫入式和表面處治路面的再生；②將老化了的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時加入“再生劑”使瀝青質量改進，并加入部分新的集料和瀝青，重新加工回用；該法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工廠拌和，以廠拌熱法加工者質量較好。用這幾種舊瀝青路面材料的再生和回用的工藝技術可以做到節約瀝青、集料和能耗，減少環境污染的作用，近年來，已經引起各國筑路部門的注意和推廣使用。

3.高速公路路面新材料的施工工藝

RS2000抗車轍改性瀝青材料鋪筑高速公路路面，與普通的瀝青混合材料鋪筑高速公路路面的施工溫度大致是一樣的，攤鋪溫度大約控制在l0～l60℃，主要是碾壓溫度與普通的瀝青混合材料不相同，在l40C左右就可以碾壓，而且不用跟近碾壓。根據地區特定的地理特點和氣候特點，高速路的基質瀝青采用70號A級重交瀝青，同時加入RS2000改性，它的摻入量是混合料總量的5‰～5.5‰，然后用機械強力攪拌，加高溫充分混合相容。

3.1RS2000抗車轍改性瀝青混合料攤鋪

在攤鋪前，要先噴一定量的乳化瀝青粘層油，數量大概控制在1.8千克/平方米。攤鋪機在開始工作前，攤鋪機和攤鋪機的熨平板要先進行預熱保溫。熨平板預熱的溫度不能低于80℃，并盡量與RS2000抗車轍改性瀝青混合料的溫度保持一致。在施工的過程中，采用兩臺攤鋪機梯隊作業的的形式，溫度控制在170℃，速度控制在2m/min。為了保證攤鋪的路面平整，攤鋪機根據攪拌機的出料速度緩慢、連續、均勻的作業，不要隨意地改變速度和溫度。攤鋪出來的表面要具有規定的紋理和平整度，沒有孔眼、推擠混合料或撕扯的痕跡。攤鋪機應該設置成平衡梁式攤鋪厚度控制方式和自動找平方式，進行施工的人員要隨時檢查作業的厚度和橫坡、路拱以及瀝青材料的總量、面積和平均厚度，并與方案進行比較，對數量和質量進行管理控制。攤鋪的厚度等于松鋪系數與設計厚度的乘積，松鋪系數要通過試壓試鋪確定。在施工的過程中，料斗要完全打開，保證RS2000抗車轍改性瀝青混合料的不間斷供應，它的高度要在送料器高度的2/3以上，這樣攤鋪機的全寬度斷面才不會發生離析的現象。

3.2高速路面的碾壓及成型

RS2000抗車轍改性瀝青材料鋪筑高速公路路面，第一次壓路要用壓路機緊跟在攤鋪機后進行作業，速度大概在2.5km/h。碾壓的原則有“緊跟、慢壓、高頻、低幅”。壓路的過程中，不能隨意的中止，要連續不間斷的均衡進行。第二次壓路要緊跟初壓，可以采用25t、27t膠輪壓路機作業，長度為70～80m，壓5遍，速度大概在4km/h。檢驗達到標準后，再進行終壓，緊跟在第二次后進行，速度大概在5km/m，壓二遍，提高平整度并消除輪跡。路面壓實后的溫度應該在90℃以上。為了盡快的降溫運行，可以在完成后灑水。

4.結語

隨著城市建設的迅猛發展，我國對城市道路路面施工技術及路面質量，環保程度都有了越來越高的要求。路面使用性能好，行駛舒適，路面使用者對路面的評價就高。因此，在已有技術的基礎上，我們應當更加努力地研究新材料組合以及新型技術，打造更加優秀的路面系統。

參考文獻

[1] 張登良.瀝青與瀝青混合料[M].北京:人民交通出版社,2010.10-20.

[2] 張登良.瀝青路面[M].北京:人民交通出版社,2008..

[3] 王玉亮.瀝青路面冬季補坑槽技術研究與實踐[J].山西交通科技,2009,(4):44-45.

[4] 宋建生 呂偉民.儲存式瀝青混合料設計原理和方法的研究[C]..道路技術論文集[C].2010