路面罩面材料比選論證研究

何竑沛

摘?要：研究路面罩面的種類，結合具體某工程來比較不同罩面的優點和不足，在常用瀝青罩面的混合料有密級配AC-13、SMA-13、AC-16中，在該工程項目中SMA-13為最佳方案。

關鍵詞：瀝青路面;罩面;材料比選

在交通工程不斷完善的現代社會，國家對道路交通路面工程質量也有較高要求，在這樣的背景下，對罩面材料比選研究，有利于在道路施工中選擇合適的材料，從而有利于在道路施工中選擇合適的罩面材料，從而保障路面平整度和流暢性，對提升道路工程使用年限及路面工程質量都具有重要作用。

目前常用于瀝青罩面的混合料有密級配AC-13、SMA-13、AC-16等類型，考慮廣東省當地，持續高溫時間長，雨季持續時間長降雨量大，冬季低溫時間短，最低溫也在10℃左右，因此主要考慮瀝青混合料的高穩定性，抗滑性，水穩定性，滲水性。綜合這類地質氣候考慮，主要在密級配瀝青混凝土（AC-13）和瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA-13）中進行比選。

1?瀝青罩面的選擇

瀝青罩面在使用中產生的反射裂縫不僅導致路表水下侵，影響路基的強度和穩定性，而且在行車荷載的反復作用下和周期性變化的外界環境影響中，通車導致路面裂縫快速向周邊擴散，從而降低路面使用壽命。為防止反射裂縫產生，目前國內在路面罩面中主要采用以下方案：

1.1 舊面板破碎沖擊振動壓實+半剛性（或剛性）基層+瀝青罩面層。

1.2 舊板病害處理+瀝青調平層+土工布+瀝青罩面層。

1.3 舊板病害處理+STRATA應力吸收層+瀝青罩面層。

1.4 舊板病害處理+瀝青調平層+玻纖格柵+瀝青罩面層。

本文采用第一種方案進行論述，用沖擊錘將舊水泥路面板破碎成混凝土塊，灌入水泥砂漿，振動壓路機碾壓成形，鋪筑水泥穩定級配碎石，不僅能起補強作用，還能吸收基層的反射裂縫，再鋪筑瀝青罩面層。

2?瀝青罩面的種類

2.1?密級配瀝青混凝土（AC-13）

密級配是瀝青混凝土混合料是各種粒徑的顆粒級配連續、相互嵌擠密實的礦料，與瀝青結合料拌和而成，壓實后剩余空隙率小于10%的瀝青混合料。它具備以下特點：瀝青混合料具有良好的力學性質和路面性能，鋪筑的路面平整無接縫，減振吸聲，行車舒適。按關鍵性篩孔通過率的不同又可分為細型、粗型密級配瀝青混合料等。粗集料嵌擠作用較好的也稱嵌擠密實型瀝青混合料。路表具有一定的粗糙度，且無強烈反光，有利于行車安全;瀝青路面可全部采用機械化施工，有利于施工質量控制，施工后即可開放交通;便于分期修建和再生利用。

連續密級配的瀝青混凝土是我國瀝青混合料的主要類型，目前也是我國公路工程中使用量最大的一類瀝青混合料。瀝青混凝土具有較高的強度和密實度，但它們在常溫或者高溫下具有一定的塑性。瀝青混凝土的高密實度使得它水穩性好，具有較強的抗自然侵蝕能力，故壽命長、耐久性好。從國內外的工程實踐來看，以瀝青混凝土作為高等級公路和城市道路的路面材料已經相當普遍。

在國內熱拌熱鋪瀝青混凝土技術規范中，連續密級配瀝青混凝土細分為Ⅰ型和Ⅱ型。I型空隙率為3%（或2%）～6%，屬密實繼配，常用于抗滑表層，它用料中中細型料較多，混合料的空隙率較低，因此水穩定性和耐久性表現良好。Ⅱ型為6%～10%，屬于半開級配型，它在I型繼配基礎上偏粗，細集料比例較少。該混合料其優點表現為較強的表面紋理，抗滑性能良好，但空隙率也較大。公路實踐中，常常對兩種型號混凝土進行混合使用，即在保留Ⅱ型級配粗集料較多的構成條件下，加大細集料的比例，目的在于降低該混合料的空隙率。

2.2?瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（Stone Mastic Asphalt，SMA），是一種由瀝青結合料、礦粉、纖維與少量的細集料組成的瀝青瑪蹄脂結合物填充在間隙的粗集料骨架間隙所形成的瀝青混合料，屬于骨架密實結構。簡單地說，SMA是由互相嵌擠的粗集料骨架和瀝青瑪蹄脂兩大部分組成的。其組成特征主要包括兩個方面：含量較多的粗集料互相嵌鎖組成高穩定性（抗變形能力強）的結構骨架;細集料礦粉、瀝青和纖維穩定劑組成的瀝青瑪蹄脂將骨架膠結一起，并填充骨架空隙，使混合料有較好的柔性及耐久性。

SMA的結構組成可概括為“三多一少，即：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細集料少”。具體講：SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達70%～80%，礦粉的用量達7%～13%，（“粉膠比”超出通常值1.2的限制）。由此形成的間斷級配，很少使用細集料;為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時使用纖維作為穩定劑;瀝青用量較多，高達6.5%～7%，粘結性要求高，并希望選用針入度小、軟化點高、溫度穩定性好的瀝青（最好采用改性瀝青）。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前國際上公認（使用較多）的一種抗變形能力強，耐久性較好的瀝青面層混合料。由于粗集料的良好嵌擠，混合料有非常好的高溫抗車轍能力，同時由于瀝青瑪蹄脂的粘結作用，低溫變形性能和水穩定性也有較多的改善。添加纖維穩定劑，使瀝青結合料保持高粘度，其攤鋪和壓實效果較好。間斷級配在表面形成大孔隙，構造深度大，抗滑性能好。同時混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。

3?材料的優點比選

多年工程實踐經驗表明，我國傳統的Ⅰ型密級配瀝青混合料適用于二級及二級以下公路基本可以，但當用于渠化交通的高速公路和一級公路，卻存在著高溫穩定性和抗滑性能不足的缺點，特別是對重載公路以及長坡路段。這是因為Ⅰ型級配為非常明顯的懸浮結構，所以抗車轍能力性能較為不足。Ⅱ型瀝青混合料相比Ⅰ型雖然采用了較多的粗集料，但因此必然空隙率偏大，在工地現場的空隙率更是普遍超過10%，易出現水損害，在多雨潮濕地區的路面不適于使用。

SMA混合料與AC混合料相比，在相同粒徑范圍情況下，SMA混合料里粗集料比例更高（對于SMA，大于4.75mm的顆粒被定義為粗集料），粗集料含量較多因此形成了更為穩定的骨架結構，相比于瀝青混凝土，SMA混合料中還含有更多的填料，正是大量的填料和瀝青膠結料填充了SMA的骨架空隙，因此形成了密室型結構。正是因為SMA混合料中的粗集料含量更多，形成了較為明顯的骨架結構，所以相比于普通的AC路面，SMA路面擁有更大的構造深度，防滑性能更好。也是因為大量粗集料形成的完整骨架結構，SMA的抗車轍性能更為優異。

大量工程實踐表明，相較于傳統的AC瀝青路面，SMA具有非常良好的路用性能和表面功能：抗高溫、抗滑、減少低溫開裂、抗車轍、平整度高、減少低溫開裂、平整度高、噪音小、能見度好等特點。SMA同時還具備路面抗變形能力強、使用壽命長、不透水、維護養護少等優點，方便施工易于維修。綜上所述，瀝青瑪蹄脂具備諸多優點，目前作為高等級路面材料在高等級公路建設中已經被廣泛應用。

4?結語

隨著經濟高速發展，對運輸交通方面的需求量在進一步增加。選取SMA-13作為上面層材料雖然經濟造價較AC-13要高，但SMA-13的路用性能相較AC-13會更好，抗病害能力更強，并結合廣東省，高溫持續時間長，低溫時間十分短暫，存在較長時間雨季，降雨量高等氣候特點，SMA-13路面維修少易養護，使用年限也相比AC-13路面使用年限長，最終經濟收益相比AC-13要高。

參考文獻：

[1]李坤.易密實薄層罩面在城市道路養護中的應用[J].市政技術，2014（S1）：36-39

[2]許德錄.高速公路瀝青路面薄層罩面養護技術與施工方法[J].交通世界，2008（7）：158-160

[3]余連海.舊剛性路面瀝青罩面損壞機理分析與防治措施[J].中國新技術新產品，2011（11）