抗車轍改性劑在高速公路養護工程中的應用探析

荊克林 （安徽省交通控股集團有限公司養護管理中心，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

朱圩子互通樞紐地處連霍（連云港至霍爾果斯）高速公路安徽段與京臺高速合徐段交接地帶，是連接江蘇、安徽、河南三省的重要交通樞紐，晝夜交通量近萬輛，而且多數是重型貨車，所以整個立交橋面都有不同程度的損毀。其中橋頭引線部分損壞主要表現為唧漿、坑槽，而主橋面則出現了嚴重的車轍推移病害。本次施工為朱圩子互通樞紐徐州至合肥匝道主橋面，施工長度650m，寬9m，主橋面瀝青層原設計結構為4+5(cm)式瀝青混凝土路面(上面層為4cm厚的AK-16改性瀝青混凝土、下面層為5cm厚的AC-20普通瀝青混凝土）。

本次銑刨修復養護方案采用摻加德國DOMIX抗車轍改性劑這種新技術、新材料對車轍嚴重路段進行全面整治。銑刨寬度8m、銑刨深度9cm，橋面水泥混凝土鋪裝層進行精銑刨拉毛處理。銑刨清掃干凈后撒布6～8mm厚的0.3%用量改性熱瀝青預拌碎石封層，再恢復原結構鋪筑4cm厚改進型AC-13改性瀝青混凝土和5cm厚改進型AC-20改性瀝青混凝土。分層銑刨，層間兩側各預留12～13cm寬的施工臺階；分層攤鋪，上下面層之間灑布改性乳化瀝青粘層油，路基段采用鉆孔排水工藝解決唧漿難題。

2 德國DOMIX抗車轍改性劑路用性能

2.1 抗車轍劑的含義

抗車轍劑是指以預防瀝青路面車轍病害為主要應用目的的瀝青改性劑。因此，它是一種功能上的定義，凡是以抗車轍為目的應用的相關瀝青改性劑均為廣義上的抗車轍劑。

2.2 德國DOMIX抗車轍改性劑特性

①顯著提高抗車轍能力；

②改善低溫抗裂性能；

③減輕因交通荷載所造成的路面疲勞破壞；

④提高瀝青混合料力學性能指針；

⑤增強瀝青和集料的粘附力，并減輕路面剝落病害的發生；

⑥改善瀝青抗老化性能，尤其因紫外線輻射所導致的老化。

2.3 摻加德國DOMIX抗車轍改性劑后混合料路用性能

本次養護施工采用的石料為石灰巖、玄武巖，礦粉，瀝青為SBS改性瀝青；抗車轍劑摻量為混合料質量的0.43%。改進型AC-20、AC-13礦料級配各篩孔通過率見表1所示。

改進型AC-20、AC-13礦料級配生產配合比各篩孔通過率 表1

生產配合比階段確定的改進型AC-20青混合料的最佳油石比為4.5%，改進型AC-13性瀝青混合料最佳油石比為5.0%。

2.4 馬歇爾試驗

表2試驗結果表明：DOMIX抗車轍劑對AC-20瀝青混合料的馬歇爾穩定度值略有提高，對AC-13改性瀝青混合料則非常明顯，提高幅度接近30%。

外摻DOMIX改性劑混合料馬歇爾試驗結果 表2

2.5 浸水馬歇爾試驗（表3）

表3試驗結果表明：DOMIX抗車轍劑對混合料的殘留穩定度強度比有所提高。

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料浸水馬歇爾試驗結果 表3

2.6 凍融劈裂試驗（表4）

表4試驗結果表明：DOMIX抗車轍劑對瀝青混合料的凍融劈裂抗拉強度有所提高。面具備更好的抗車轍性能。

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料凍融劈裂試驗結果 表4

2.7 車轍試驗

2.8 低溫小梁彎曲試驗

表5試驗結果表明：DOMIX抗車轍劑對混合料動穩定度有顯著提高，說明DOMIX抗車轍劑可使其鋪筑的瀝青路

外摻DOMIX改性劑改性瀝青混合料車轍試驗結果 表5

表6試驗結果表明：DOMIX抗車轍劑對瀝青混合料的破壞應變有明顯提高，DOMIX抗車轍劑在顯著改善瀝青混合料高溫穩定性能的同時，對混合料低溫抗裂性能也存在明顯的改善作用。

外摻DOMIX改性劑的改性瀝青混合料冷彎試驗結果 表6

3 施工工藝

3.1 DOMIX抗車轍劑的添加

DOMIX抗車轍劑的添加是從拌合站拌鍋觀察窗投入DOMIX，根據DOMIX的添加量，確定每次添加DOMIX的質量為6kg，即混合料總質量的0.43%。

3.2 DOMIX抗車轍劑的拌和

改進型AC-20、AC-13改性瀝青混合料外摻DOMIX抗車轍劑的生產技術方案：改性瀝青加熱溫度165℃～170℃；礦料加熱溫度190℃～210℃；DOMIX抗車轍劑在礦質混合料中添加，添加后的干拌時間宜為10～12秒，濕拌時間為36～45秒。本次養護工程實際采用干拌10s,濕拌38s。改性瀝青加熱溫度170℃，礦料加熱溫度190℃～210℃，混合料出場溫度175℃～185℃。

DOMIX抗車轍劑拌和流程

3.3 外摻DOMIX抗車轍劑瀝青混合料的攤鋪、碾壓

攤鋪速度宜按2～3m/min緩慢、均勻、不間斷攤鋪。攤鋪時對外摻DOMIX抗車轍劑的瀝青混合料溫度進行測控，確保攤鋪溫度不低于170℃，瀝青混合料攤鋪后，趁熱及時按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”原則進行碾壓。本次養護施工實際攤鋪速度為3m/min，碾壓方式為3-3-2，即雙鋼輪振動壓路機振壓三遍作為初壓、膠輪壓路機搓揉碾壓三遍作為復壓、雙鋼輪壓路機靜壓兩遍作為終壓的碾壓。

外摻DOMIX抗車轍劑改性瀝青混合料初壓溫度宜在160～170℃且不低于150℃，復壓溫度不低于135℃，碾壓終了溫度不低于110℃，總碾壓時間宜控制在20～30分鐘內。

3.4 鋪筑路面的路用性能檢測

朱圩子互通樞紐施工完畢后，通過測定路面構造深度、平整度及鉆取芯樣并對其物理力學性能進行了測試，測試結果均值見表7。

朱圩子互通立交橋面加抗車轍劑檢測結果 表7

從表7中可以看出：該段各檢測項目測定值均滿足要求。

4 質量回訪

截至2018年10月，經過九年的運營檢驗，該路段車轍發展緩慢，說明DOMIX抗車轍劑對瀝青混合料的高溫穩定性能有較大幅度的提高，具體車轍數據詳見表8。

2018年現場車轍檢測結果 表8

5 結論

通過對德國DOMIX抗車轍改性劑與改進型AC-20、AC-13改性瀝青混合料復合使用的試驗分析和工程應用實踐，可以得出以下主要認識或結論：

①德國DOMIX抗車轍劑作為一種瀝青混合料專用外摻改性劑，能夠提高SBS改性瀝青混合料的抗車轍能力；

②使用DOMIX不需要添加任何設備，減少了其他添加劑所需要的設備成本；

③使用DOMIX運輸、貯存和施工都非常簡便，很大程度上降低了管理成本。