公路抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)研究

袁國棟

摘要 抗滑降噪瀝青路面的空隙率較大，可快速排出路面積水，提高路面的抗滑能力與降噪能力，屬于新型環(huán)保路面結(jié)構(gòu)。文章論述了抗滑降噪瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)，并以某一公路工程為例，探討了抗滑降噪瀝青路面施工前期準(zhǔn)備、混合料攪拌、混合料運(yùn)輸、混合料攤鋪、混合料碾壓等施工技術(shù)要點(diǎn)和施工質(zhì)量的控制措施。研究結(jié)果表明，在公路工程施工中，使用抗滑降噪瀝青混合料，可提高瀝青路面的抗滑能力與降噪能力。

關(guān)鍵詞 公路工程；抗滑；降噪；瀝青路面；施工技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2023）10-0135-03

0 引言

雨雪天氣導(dǎo)致公路路面濕滑，直接影響行車安全。因此，為了保障雨雪天氣下的行車安全，提高公路路面抗滑性能十分重要。抗滑降噪瀝青路面結(jié)構(gòu)具有空隙率大、舒適、環(huán)保等特點(diǎn)，可及時(shí)排除路面積水，對(duì)瀝青路面與輪胎間產(chǎn)生的噪音起到較好的吸收作用，可降低公路交通安全事故發(fā)生率和公路行車噪音污染。基于此，該文就公路抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)展開探討，以供大家參考。

1 抗滑降噪瀝青路面的優(yōu)缺點(diǎn)

抗滑降噪瀝青路面結(jié)構(gòu)是一種骨架空隙路面結(jié)構(gòu)，空隙率大于24%，可將路面積水快速排出，具有降噪和抗滑作用[1]。但是，該路面結(jié)構(gòu)的耐用性較差，故在公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理控制空隙率的大小。抗滑降噪瀝青路面表面特征示意圖如圖1所示。

1.1 優(yōu)點(diǎn)

抗滑降噪瀝青路面主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：①減小噪聲。因抗滑降噪瀝青混合料的空隙率較大，故抗滑降噪路面結(jié)構(gòu)的連通性較強(qiáng)，能夠較好地吸收部分公路路面噪音，提高駕駛?cè)说男熊囀孢m度[2]。②提高駕駛?cè)说男熊嚢踩浴Ｒ蛟撀访婵煽焖倥懦雎访嬗晁栽谟晏炜商岣呗访娴目够芰ΓＷC駕駛?cè)说男熊嚢踩?/p>

1.2 缺點(diǎn)

抗滑降噪瀝青路面主要缺點(diǎn)表現(xiàn)在以下2方面：①該路面結(jié)構(gòu)的空隙率較大，易被雜物和灰塵堵塞，削弱路面的排水與降噪能力[3]。②該路面的耐久性較差，對(duì)黏結(jié)料提出十分高的要求。因此，抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)亟待提高路面的耐久性，解決路面孔隙堵塞問題。

2 工程案例

某公路工程總路線長度為15.8 km，路基寬度為24 m， 雙向四車道，設(shè)計(jì)速度為60 km/h。該公路所在地區(qū)經(jīng)常下雨。為提高路面的抗滑性能，降低該公路對(duì)周邊環(huán)境造成的噪聲干擾，綜合考慮后，最終決定選用抗滑降噪瀝青混凝土路面。為提高該公路瀝青路面的抗滑與降噪性能，在施工中選取其中1 km作為試驗(yàn)路段，旨在通過試驗(yàn)來確定最佳的抗滑降噪瀝青混合料配合比方案。

3 施工原材料的選擇

3.1 細(xì)集料

細(xì)集料的顆粒粒徑大小范圍為0.075～2.36 mm。在瀝青混合料中，細(xì)集料含量較少，主要作用是加大粗集料表面瀝青膜的厚度，提高黏結(jié)性能，可填充瀝青混合料骨架之間的空隙。因?yàn)樘烊簧芭c瀝青的黏附效果較差，且其顆粒呈圓球狀，直接影響瀝青混合料的耐高溫性能，再加上石屑內(nèi)含有很多粉塵，綜合考慮后，該工程選用與瀝青黏附效果好、質(zhì)地堅(jiān)硬又干凈的石灰?guī)r作為細(xì)集料。

3.2 粗集料

粗集料的顆粒粒徑大于2.36 mm，使粗集料的骨架結(jié)構(gòu)能承擔(dān)大部分荷載。在瀝青混合料中含有至少90%的粗集料，粗集料的性能好壞直接影響瀝青混合料的物理力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，粗集料的力學(xué)指標(biāo)、表面紋理與瀝青路面的抗滑性能之間存在密切關(guān)系，為避免瀝青路面在粗集料壓實(shí)作用下斷裂或破碎，保證瀝青混合料的抗滑初始值，需嚴(yán)格控制粗集料的針片狀含量與抗磨耗性能。在該工程中，選取花崗巖、輝綠巖、石灰?guī)r這3種巖石進(jìn)行性能試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在這3種集料中，針片狀含量最少的為輝綠巖，表明利用其制作形成的瀝青混合料具有較高的抗滑初始值；花崗巖的磨光值試驗(yàn)結(jié)果較好，但其沖擊值、磨耗值、壓碎值的試驗(yàn)結(jié)果較差；輝綠巖的壓碎值、沖擊值、磨耗值指標(biāo)約為輝綠巖與石灰?guī)r的3倍。由此可見，輝綠巖的抗滑性能最好，該工程決定選用輝綠巖作為粗集料。

3.3 礦粉

在瀝青混合料中，加入適量的礦粉可提高瀝青混合料的黏度，加大瀝青膜的厚度。該工程選用石灰?guī)r作為礦粉，并根據(jù)施工技術(shù)要求與規(guī)范試驗(yàn)方法來檢測(cè)礦粉。

3.4 瀝青膠結(jié)料

在瀝青混合料中，加入適量的瀝青膠結(jié)料，可固定與黏結(jié)粗集料，有助于瀝青混合料路用性能的提高。因該公路工程對(duì)抗滑降噪瀝青路面運(yùn)用環(huán)境提出非常嚴(yán)格的要求，故應(yīng)選擇黏結(jié)效果十分好的改性瀝青，以保證抗滑降噪瀝青混合料的使用耐久性與路用性能。該工程選用SBS改性瀝青作為瀝青膠結(jié)料。

3.5 礦料級(jí)配設(shè)計(jì)

為保證瀝青路面具有較好的抗滑降噪效果，瀝青混合料的空隙率控制在18%～22%之間，然后進(jìn)行礦料級(jí)配設(shè)計(jì)。其中，礦料級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果如表1所示。

對(duì)瀝青混合料進(jìn)行飛散試驗(yàn)與析漏試驗(yàn)，并結(jié)合礦料級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果，按照0.4%油石比對(duì)瀝青混合料試件進(jìn)行制備，最后確定最佳的瀝青用量。其中，抗滑降噪瀝青混合料飛散與析漏試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

通過分析表2后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瀝青混合料析漏損失值＞0.8%時(shí)，瀝青用量開始陡增，此時(shí)對(duì)應(yīng)的飛散損失值為8.6 %。該試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范要求，故最佳瀝青用量油石比確定為4.7%。

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工前期準(zhǔn)備

4.1.1 施工方案的確定

因該工程所在區(qū)域交通流量較大，故在試驗(yàn)中選用單車道模式進(jìn)行攤鋪。驗(yàn)證冷料倉的皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)速度與級(jí)配，合理確定電機(jī)上料量與運(yùn)轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系，保證設(shè)計(jì)級(jí)配與生產(chǎn)配合比保持一致，最大程度地降低生產(chǎn)級(jí)配與目標(biāo)級(jí)配間的偏差。

4.1.2 施工機(jī)械與施工人員的準(zhǔn)備

施工前，需對(duì)施工機(jī)械操作人員、施工技術(shù)人員和施工管理人員進(jìn)行合理分工。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需做好施工技術(shù)交底工作，明確各施工人員的工作職責(zé)與工作內(nèi)容，使每位施工人員熟悉與掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，保證各項(xiàng)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。在施工過程中，施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)能夠及時(shí)解決施工中產(chǎn)生的各種問題。

為順利開展攤鋪施工作業(yè)，應(yīng)詳細(xì)檢查施工機(jī)械設(shè)備各項(xiàng)性能，以保證其正常運(yùn)行。施工主要使用的機(jī)械設(shè)備如表3所示。

為保證施工機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，在使用施工機(jī)械設(shè)備前，應(yīng)合理組合與配備各施工機(jī)械設(shè)備，并定期調(diào)試與檢修施工機(jī)械設(shè)備。

4.1.3 施工材料的準(zhǔn)備

施工需消耗大量的燃油、瀝青、填料、集料等物資，故在施工前應(yīng)準(zhǔn)備好所需的施工材料，并詳細(xì)檢查瀝青混合料的存儲(chǔ)情況；嚴(yán)格檢驗(yàn)集料的各項(xiàng)指標(biāo)，嚴(yán)禁使用不符合施工技術(shù)要求的施工材料。

4.2 混合料的攪拌

選用全自動(dòng)間歇式攪拌機(jī)拌制抗滑降噪瀝青混合料。在整個(gè)拌制施工中，必須嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的溫度、時(shí)間、加熱速度等。由于利用熱油加熱瀝青混合料，所以在啟動(dòng)攪拌機(jī)時(shí)，攪拌機(jī)的外部溫度已加熱至預(yù)期規(guī)定溫度，但是攪拌機(jī)的內(nèi)部溫度尚未達(dá)到，故需對(duì)集料烘干程度進(jìn)行確定后再開始攪拌瀝青混合料。抗滑降噪瀝青混合料攪拌規(guī)定溫度相對(duì)普通瀝青混合料高25 ℃。將插入式溫度計(jì)插入瀝青混合料0.2 m深度的位置處，測(cè)量瀝青混合料的溫度。如果抗滑降噪瀝青混合料的攪拌溫度比預(yù)期規(guī)定溫度高，此時(shí)瀝青混合料易氧化，降低瀝青混合料的黏性，會(huì)影響抗滑降噪瀝青混合料的拌制質(zhì)量。如果抗滑降噪瀝青混合料的攪拌溫度比預(yù)期規(guī)定溫度低很多，此時(shí)混合料具有較強(qiáng)的黏性，在攤鋪施工中，汽車輪胎易黏附瀝青混合料，影響攤鋪質(zhì)量與路面壓實(shí)質(zhì)量，降低路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因此，應(yīng)根據(jù)試拌試驗(yàn)結(jié)果合理確定混合料的最佳攪拌時(shí)間。為避免混合料攪拌過程中出現(xiàn)冒青煙、花白等現(xiàn)象，應(yīng)充分均勻攪拌瀝青混合料。在該工程中，最佳攪拌時(shí)間確定為75 s。瀝青混合料成品儲(chǔ)存時(shí)間不得超過24 h，施工單位需嚴(yán)格控制瀝青混合料在儲(chǔ)存期間的降溫速度。

4.3 混合料的運(yùn)輸

利用自卸車運(yùn)輸瀝青混合料時(shí)，要在混合料上覆蓋防水布；在運(yùn)輸瀝青混合料前，應(yīng)在自卸車車廂內(nèi)壁中涂刷隔離劑；采用分層裝載法裝料，可預(yù)防瀝青混合料分層；按照指定路線，將混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，并且在施工現(xiàn)場(chǎng)中至少要安排2輛自卸車等待卸料。自卸車與攤鋪機(jī)間應(yīng)保持30 cm距離，自卸車在卸料期間的速度應(yīng)控制在20 km/h以內(nèi)。

4.4 混合料的攤鋪

攤鋪施工前，需對(duì)攤鋪機(jī)預(yù)熱50 min，將攤鋪機(jī)熨平板溫度加熱至130 ℃后開始攤鋪施工作業(yè)。攤鋪施工中，為確保瀝青混合料的振搗密實(shí)度與振搗質(zhì)量，應(yīng)將振搗等級(jí)調(diào)整到五級(jí)。攤鋪機(jī)的攤鋪速度應(yīng)保持在2.5 m/min左右，攤鋪溫度控制在160 ℃以內(nèi)。若攤鋪后路面出現(xiàn)裂縫和油斑，需及時(shí)采取措施解決該問題，可采用人工法徹底清除出現(xiàn)異常問題的道路路面部位，并回填新的瀝青混合料。攤鋪施工中，應(yīng)保證攤鋪的連續(xù)性與均勻性，不得出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象。

4.5 混合料的碾壓

在混合料碾壓施工中，施工單位需對(duì)各碾壓施工環(huán)節(jié)的碾壓遍數(shù)、碾壓溫度、碾壓速度進(jìn)行嚴(yán)格控制。編制科學(xué)、可行的碾壓機(jī)施工作業(yè)計(jì)劃，充分利用碾壓施工設(shè)備，確保碾壓施工的順利進(jìn)行。在混合料的碾壓施工中，依次進(jìn)行初壓、復(fù)壓與終壓施工，具體操作內(nèi)容如下：①初壓時(shí)，瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在150 ℃左右，碾壓遍數(shù)不得低于3遍，在車輪尚未黏附瀝青混合料前嚴(yán)禁噴水處理瀝青混合料，否則會(huì)降低瀝青混合料的溫度。碾壓機(jī)與攤鋪機(jī)的行進(jìn)方向與行進(jìn)速度相同，且二者應(yīng)保持一定距離。②復(fù)壓時(shí)，瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在140 ℃左右，碾壓遍數(shù)不得低于4遍。通過復(fù)壓施工，可提高瀝青混合料的密實(shí)度。③終壓時(shí)，瀝青混合料的溫度應(yīng)控制在100 ℃左右，碾壓2遍，以提高瀝青路面的平整度。

4.6 瀝青路面抗滑值與噪聲的檢測(cè)

施工結(jié)束后一年內(nèi)，對(duì)瀝青路面抗滑值與噪聲進(jìn)行檢測(cè)，其中瀝青路面的抗滑值大小采用擺值指標(biāo)表示。與普通瀝青路面進(jìn)行對(duì)比，抗滑降噪瀝青路面的擺值更高，降噪效果更好。該工程投入運(yùn)營一年后，公路路面的抗滑性能與降噪性能依然較好。其中，抗滑降噪瀝青路面噪聲和擺值隨月份的變化趨勢(shì)，分別如圖2、3所示。

5 結(jié)語

綜上所述，為保證駕駛?cè)说男熊嚢踩c行車舒適度，在公路工程施工中，應(yīng)使用抗滑降噪瀝青混合料，以提高瀝青路面的抗滑能力與降噪效果。該文以某一公路工程為例，重點(diǎn)探討了抗滑降噪瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)，包括施工前期準(zhǔn)備、混合料攪拌、混合料運(yùn)輸、混合料攤鋪、混合料碾壓等，然后提出了一些施工質(zhì)量的控制措施。希望該文研究內(nèi)容，可對(duì)相關(guān)人員的工作起到一定的借鑒作用。

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