浅析高速公路路面铣刨加铺技术的应用

2011-05-22易波

山西建筑 2011年22期

易波

湖南省高速公路大部分路面采用沥青混凝土路面，随着车流量逐年增加和重车比例的增大以及营运年限的增加，高速公路沥青路面部分路段出现了不同程度的损坏现象。以湖南潭邵高速公路为例，从实地调查的情况来看，其高速公路沥青路面总体有如下主要特点:1)高速公路右幅路面比左幅路面的服务功能要优异得多，除个别地方存在轻微坑洞与车辙、西行存在纵向裂纹、东行存在横向裂纹外，基本无大的病害。2)超车道比行车道的服务功能要优异得多。3)从路面检测报告来看，高速公路沥青路面面层各车道的弹性模量均在3 500 MPa以上，这表明沥青路面的整体强度能够满足现有交通流量和轴载要求。4)病害表现的主要形式为纵(横)向裂缝、不规则裂缝、沉陷、车辙、坑槽、剥落、龟裂等。而壅包、波浪、脱皮、啃边、麻面、搓板、翻浆、冻胀、泛油等病害基本上没有发生。

分析引起病害的主要原因有:1)上坡坡度较大，从现场的情况来看，在上坡坡度较大的路段由于汽车牵引力加大，行车道车辙明显加深;2)重车比例偏多、超载现象仍有发生;3)半刚性基层开裂，裂缝反射至表面层;4)原沥青混凝土路面施工存在拌和不均或因油温过高，由此引发沥青混凝土表面松散出现坑槽;5)高路堤存在不均匀沉降。

表1 石油沥青技术要求(基质沥青)

1 处治原则

路面铣刨加铺主要处理范围为行车道AK-13抗滑表面层，总的处治原则为不对路面结构进行大的调整，以利沥青混凝土路面大修养护，表面层铣刨后采用AC-13C型改性沥青混凝土加铺，并添加AR-78抗剥落剂;与中面层之间洒铺改性乳化沥青粘层;新老沥青混凝土横向接缝处使用进口双面贴粘结;对中面层出现裂缝处采用抗裂贴进行处理。

2 原材料技术要求

改性沥青采用的基质沥青拟定为壳牌沥青AH-70，基质沥青须满足表1要求。改性沥青须满足表2要求。

表2 改性沥青技术要求(SBS改性)

粗集料拟采用玄武岩反击式破碎生产的碎石，要求压碎值不大于20%，洛杉矶磨耗损失不大于28%，表观相对密度不小于2.6，吸水率不大于2.0%，坚固性不大于12%，针片状颗粒含量(混合料)不大于15%(其中粒径大于9.5 mm的不大于12%，其中粒径小于9.5 mm的不大于18%)，水洗法小于0.075 mm颗粒含量不大于1%，软石含量不大于3%。粗集料的磨光值PSV不小于42，粗集料与沥青的粘附性不小于5级。

细集料拟采用石灰岩反击式破碎生产的石屑，其表观相对密度要求不小于2.5，坚固性(＞0.3 mm部分)不小于12%，含泥量(＜0.075 mm的含量)不大于3%，砂当量不小于60%，亚甲蓝值不大于25 g/kg，棱角性(流动时间)不小于30 s。

矿粉采用石灰岩经磨细的矿粉，其表观相对密度不小于2.5 t/m3，含水量不大于1%，粒度范围小于0.6 mm为100%，小于0.15 mm为90%～100%，小于0.075 mm为75%～100%，亲水系数要求小于1，塑性指数要求小于4。抗剥落剂:拟采用AR-78型抗剥落剂，用量按沥青重量的0.2%～0.4%计。

3 混合料技术要求

1)沥青混合料的级配范围须满足表3要求。

需要说明的是，设计表面层采用AC-13C型级配，要求通过2.36 mm筛孔集料的通过率小于40%，目标配合比设计和施工配合比设计时，混合料级配须同时满足JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范AC-13C型和JTG 032-94公路沥青路面施工技术规范AK-13A型级配，并尽可能接近AC-13下限。

2)沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准按JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范执行。

表3 AC-13C型沥青混凝土混合料矿料级配范围

3)沥青混合料车辙试验动稳定度要求由94规范的800次/mm增加为2 800次/mm，沥青混凝土混合料浸水马歇尔试验残留稳定度要求由94规范的75%增加为85%，沥青混凝土混合料冻融劈裂的残留强度比要求由94规范的70%增加为80%。

4)粘层采用改性乳化沥青，沥青标号同表面层。

4 施工要求

沥青混合料拌和要求采用间歇式拌和机拌制沥青混合料，冷料仓的数量不少于5个。具有添加抗剥落剂的设备。沥青加热温度在160℃～165℃之间，集料加热温度在190℃～220℃之间。沥青混合料拌和时间不得少于60 s，其中干拌时间不少于10 s。

沥青混合料要求采用较大吨位的自卸汽车运输，开始摊铺时，前方至少有5辆车等候卸料，以保证摊铺的连续性和路面平整度。同时要求运料车的车厢底板涂防止沥青粘结的隔离层或防粘剂。摊铺过程中运料车在摊铺机前100 mm～300 mm处停住，空挡等候，由摊铺机推动前进开始缓缓卸料，避免撞击摊铺机。因高速公路不封闭交通维修养护施工，拌和场离摊铺工地距离远近不一，故要求运料车必须采用苫布覆盖保温、防雨、防污染。

沥青混合料摊铺前应在既有中面层上洒布乳化沥青粘层油，其用量为0.3 L/m2～0.6 L/m2。摊铺机摊铺前0.5 h～1 h预热熨平板不低于100℃，摊铺机必须以1 m/min～3 m/min的速度，均匀、连续不间断地摊铺，不得随意改变速度或中途停顿。沥青混合料摊铺温度不得低于160℃，其摊铺的松铺系数可根据试摊确定。沥青混合料碾压时应以慢而均匀的速度进行，碾压时就将压路机的驱动轮面向摊铺机，从外侧向中心碾压。初压紧跟在摊铺机后碾压，采用光轮压路机静压1遍～2遍，行驶速度控制在2 km/h～3 km/h。初压开始温度不得低于150℃。复压紧跟在初压后开始，宜采用轮胎压路机，碾压速度3 km/h～5 km/h。终压紧跟在复压后进行，宜采用双轮钢筒式压路机，碾压速度3 km/h～6 km/h，碾压遍数不少于2遍。终压温度不得低于90℃。