抗车辙剂在昆明绕城高速公路的应用与研究

赵锡森

摘要：在沥青混合料中添加抗车辙剂可以提高路面的高温抗车辙性能；采用直投法相对于改性沥青混合料不增加任何设备，将抗车辙剂颗粒在沥青拌和楼拌和过程中直接投入搅拌缸中拌合，拌合工艺简单，不影响配合比的设计。

关键词：沥青混合料、抗车辙剂、高温抗车辙性能、应用及研究

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在我省建成的高速公路沥青路面中，路面早期破损问题，已成为影响公路健康发展的突出矛盾， 随着云南交通运输事业的快速发展，交通量增大，重型车辆增多，对高速公路沥青路面的使用质量和使用性能提出了更高要求，要求沥青路面能抵抗高温的车辙和抗疲劳的能力。为进一步提高昆明绕城公路项目的科技含量，已建成通车的西南段项目在路面施工中对沥青中面层添加了深圳海川“车辙王”抗车辙剂和法国PR PLAST S沥青混合料抗车辙添加剂，以改善西南绕沥青路面的抗车辙能力。本文重点研究昆明绕城公路路面一合同段中面层AC-20C沥青混合料中面层，该路段通车至今，路面状况良好。

一、工程概况

国道主干线昆明绕城高速公路西南段起点K0+000=西北段和平村起点，位于安宁市桃花村西南侧。西南段路面工程1合同段起于K0+000，止于K20+300，由云南第二公路桥梁工程有限公司施工，路线位于昆明市西南部，呈南北走向。地貌为低中山与河流冲积、滇池湖泊堆积地貌分布，地形起伏大，从桃花村至小海口段。气候属北亚热带高原季风气候，年平均气温14.9℃,地域海拔1880米，年均日照2327小时，年均降雨量886.5毫米，蒸发量1856毫米。故要求沥青混凝土具有较高的抗车辙能力和良好的稳定性。针对项目所处地区特点，采用在沥青混合料中掺加抗车辙剂等措施来提高该段路面的高温抗车辙能力，并对其施工工艺进行研究。该路段中面层AC-20C沥青混合料中掺加了0.4%的抗车辙剂，以提高沥青路面的永久变形能力。

二、原材料技术指标

国产东海牌70#A级沥青；集料为昆明平盛建材公司宗龙箐砂石材料场生产的机扎碎石、机制砂；使用安宁吴锦石灰经营部的矿粉；抗车辙剂使用深圳海川工程科技有限责任公司的添加剂。原材料的各项指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004)的要求,技术指标见1～6表：

1、东海牌70号A级沥青和深圳海川抗车辙添加剂

2、粗集料

3、细集料

4、矿粉

三、AC-20C中面层目标配合比设计

沥青混合料级配采用AC-20C，配合比设计与普通沥青混合料的方法基本相同，抗车辙剂的掺量为混合料的0.4%，目标配合比为2#料:3#料:4#料:矿粉=39%:24%:36%:1%。

1、矿料级配

2、马歇尔试验

3、最佳油石比确定：根据油石比对沥青混合料不同指标进行绘图、计算确定最佳沥青用量为4.4%、油石比为4.6%。进行马歇尔和残留稳定度试验。

4、车辙动稳定度

抗车辙剂掺量为沥青混合料的0.4%，动稳定度为8295.1次/mm。

5、生产配合比：2#料仓:3#料仓:4#料仓:矿粉=40%:25%:32%:3%

验证沥青混合料配合比

四、施工工艺

1、施工温度 表15 施工温度控制

2、混合料拌和

2.1抗车辙剂的添加工艺：直接投入法，由投料机按使用比例在骨料进拌和锅时与骨料同时投入，保证添加剂与骨料有不少于15s的干拌时间。

2.2拌和时间：抗车辙剂沥青混合料拌和时间为以沥青能均匀裹敷矿料为度，干拌时间约35秒，湿拌时间不少于40秒，并通过试验确定。

3、混合料运输

3.1自卸汽车车厢不得有漏油、漏料现象。

3.2沥青混合料运输车辆装料时应覆盖篷布保温，拌和站配专人负责覆盖篷布并固定，卸料时方可揭开。

3.3 为防止车厢内粘附混合料，可用喷雾器在车厢内侧喷涂柴油水（柴油与水的比例为1：3），但车厢底部不得有积液。

3.4  运料车接料时，应按前、后、中三次移动装料，以减少离析现象。

3.5 运料车应在摊铺机前10－30cm处停车，不得撞击摊铺机，卸料过程中应挂空挡，靠摊铺机推动前进。

3.6 运料车向摊铺机卸料完成后，须将车厢后挡板挂钩挂好，以防漏料。

4、混合料摊铺的方式及要求

4.1 可采用双机阶梯式联铺，或一台摊铺机全幅摊铺。采用双机联铺时，两幅应重叠5-10cm，两台摊铺机前后间隔不应超过10米，对熨平板预拱度、频率、振幅进行调整，确保路面横坡度和密实度。

4.2摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。

4.3摊铺机应采用自动找平方式控制厚度。

5、混合料碾压

5.1碾压工艺

初压：20噸以上轮胎压路机碾压1-2遍，紧跟摊铺机不停碾压；复压：双钢轮压路机振动碾压2-3遍；终压：双钢轮压路机静压1遍；压轮重叠宽度规定轮胎压路机为30cm，钢轮压路机为20cm。，最终的碾压工艺通过铺筑试验段确定。

5.2 碾压温度及速度

抗车辙剂沥青混合料初压温度约为160℃-170℃，终压温度不低于110℃。

6、接缝

6.1 沥青路面施工必须接缝紧密、连接平顺，避免产生明显的接缝离析现象，横向施工缝应采用垂直的平接缝。

6.2 每日摊铺最后一车混合料时，摊铺机应以最小速度行驶，尽量争取做到每天只收工停机一次。

6.3 当半幅施工或因特殊原因产生纵向冷接缝时，宜加设挡板，也可在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘成垂直截面，但不宜在冷却后采用切割机作纵向切缝。加铺另半幅前应涂洒少量沥青，重叠已铺层上5-10cm，由人工在接缝处推平且略高出已成型路面1cm左右，碾压时由边向中碾压留下10-15cm ,再跨缝挤紧压实。

6.4 接缝时，新铺混合料应严格按基准线或松铺系数确定摊铺厚度。压路机可先采用横向碾压再纵向碾压的方式碾压。接缝位置平整度采用5m直尺测量的最大间隙不大于3mm。

7、开放交通及其他

7.1路面应等摊铺层冷却，表面温度低于50℃后，方可开放交通。

7.2雨季施工时，注意气象预报，加强工地现场、沥青拌和厂及气象台之间的联系，控制施工长度，各项工序紧密衔接。

7.3 新铺的沥青层应严格控制交通，保持洁净。严禁在沥青层上堆放施工产生的土或杂物，严禁在已铺沥青层拌制水泥砂浆。

8、试验段铺筑：正式施工前应铺筑100-200米试验路，以确定下列问题：

8.1 确定施工机械合理组合及数量。

8.2 确定冷料仓转速与材料流量的关系，确定拌和机上料速度，拌和数量与时间，拌和温度及相关操作工艺。

8.3 确定摊铺机摊铺速度，自动找平方式及操作工艺。

8.4 确定压路机的压实顺序、碾压温度、碾压速度及遍数等压实工艺；确定松铺系数、核密仪与芯样密度的相关关系、接缝方法及三个压实阶段压路机的合理搭配和组合。

8.5 检查生产配合比应用的矿料配合比例和沥青用量，确定施工配合比。

8.6 全面检查试铺段的工程质量，并确认是否达到相关技术要求。

8.7 确认施工单位组织和管理体系、人员，通讯联络及管理方式。

五、结论

⒈要提高沥青混合料的高温抗车辙性能，改善抵抗水毁作用和抗疲劳的能力，用抗车辙剂改性沥青混合料是行之有效的途径之一。

⒉抗车辙剂沥青混合料的优点是：不需要增加设备，使用方便灵活，减少了改性沥青在改性过程中的储存环节，降低改性过程中对沥青性能的加热影响；施工工艺简单；抗车辙剂适合于铺筑大交通量，重载车辆多，气温比较高的地区。

⒊使用了抗车辙剂后沥青混合料的施工会变得相对严格，在摊铺碾压时存在敏感性区域，需要通过试验段来确定，以保证施工质量。由于该材料使用时需直接在拌缸中添加，为了保证其充分的撕裂和分散，需延长拌和时间，同时要比一般沥青混合料增加一定的沥青用量，以满足干拌后集料的裹覆性要求。

参考文献：

（1）JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范

（2）JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。