PR技术在安庆S228路面大中修工程中的应用

刘伟松

(安庆市公路管理局直属分局，安徽 安庆　246001)



PR技术在安庆S228路面大中修工程中的应用

刘伟松

(安庆市公路管理局直属分局，安徽 安庆246001)

摘要：简要的讲述了S228省道的工程概况与今年枞阳段路面大中修的设计方案，进一步介绍了大中修中应用的PR技术的主要内容和它的技术特点；详细叙述了PR技术在S228枞阳段路面工程维修养护中的应用情况,包括应用中的技术性能试验，直投整体改性沥青混合料的工艺，施工与质量检测。

关键词：PR技术；沥青混合料改性剂；直投改性工艺；高温稳定性；车辙

1S228路面工程概况

本项目大修的路面工程为安庆市S228枞阳段的路面工程，工程位于安庆市枞阳县境内，项目起点位于枞阳县麒麟镇，桩号为K20+400，路线总体呈南北走向，终点位于枞阳县义津镇，终点桩号为K33+700，路线全长约13.3 km。该路于2001年开始改建，2003年9月完工。老路为二级公路，设计速度为80 km/h。当时的路面结构形式为:6 cm AM沥青碎石面层，20 cm厚水泥稳定碎石基层，30 cm厚级配碎石底基层。

2006年曾分别对K21+330～K24+330、K26+300～K27+900、K29+600～K31+200、K32+580～K33+700段进行过大修养护，采用补强后,其结构层选用3 cm的AC-13沥青混凝土上面层，4 cm的AM-20沥青混碎石下面层，20 cm的水泥稳定碎石基层。2009年又一次对K20+500～K21+500、K31+775～K32+575段进行大修养护，其中K20+500～K21+500结构采取3 cm AC-10沥青混凝土上面层，5 cm AM-16沥青碎石下面层，21 cm冷再生基层；K31+775～K32+575结构采取3 cm AC-10沥青混凝土上面层，4 cm AM-16沥青碎石下面层，20 cm水泥稳定碎石基层。现又经过6年的使用，由于交通量的增加，重型车辆的增多，目前的路面又出现更多病害，主要病害为龟裂、块状裂缝、纵横裂缝、沉陷。经过调查结果及有关资料的分析：路面病害的主要原因有，路面的整体强度不足；水稳基层的水泥剂量偏高，造成干缩和温缩裂缝以及基层的集料组成设计不佳，细料和粉料偏多，特别是局部胶结料偏少强度不足，另由于超载车辆的不断增加使路基路面产生竖向变形，导致路面下沉。根据对，K20+400～K33+700段的路面破损状况指数(PCI)评定,PCI值平均为35.11，评定结果为差，说明路面破损状况较严重。

由于路面破坏严重，道路现状已不能适应现代交通的“快速、畅通、舒适、安全”的需求，且该道路是沿线居民出行及生产、生活的主要通道，对地方经济的发展起着至关重要的作用。为了改善道路的服务水平，提高道路通行能力，带动地方经济的进一步快速发展，维修恢复工作已迫在眉睫。同时为了提高路面的使用质量和使用寿命，在这次的路面大修中采用了目前广泛应用的PR新技术.

2S228路段大,中修路面的设计方案

本次大中修的S228桐安路工程起点桩号为K20+400，终点桩号为K33+700，全长13.3 km，拟定大修路段6.215 km，工程总投资1 160万元。全程路段处理方式分为大修和中修两种方案，大修路段采取对基层先进行补强或冷再生后，再加铺沥青面层，并在上面层中采用PR技术。具体根据路面破坏情况又采用两种方案：(1)对于大面龟裂路段，弯沉值较大的路段，先对老路基层病害进行处理补强后，再进行路面施工，具体设计为：上面层4 cm AC-13C细粒式普通沥青混凝土，添加PR.PLAST.S沥青混合料添加剂；下面层为6 cm AC-20C中粒式普通沥青混凝土，基层为20 cm水泥稳定碎石结构。(2)对于大面积块裂路段，先进行20 cm冷再生后再加铺下面层为6 cmAC-20C普通沥青的中粒式沥青混凝土，上面层为4 cm AC-13C细粒式普通沥青混凝土，添加PRPLAST.S沥青混合料添加剂。中修路段统一先浅铣刨，再局部病害挖补后统一加铺沥青面层。具体段落划分见表1。

这次的路面大修工程中，为了提高沥青路面的抵抗高温变形能力，抵抗水毁破坏的能力，以及提高路面的使用性能和使用质量，延长路面的耐久性和疲劳能力以及使用寿命，减少养护周期，降低养护费用，首次在路面大修工程的上面层中使用了法国PR系列技术中的PLAST.S沥青混合料添加剂，详见表1。

表1　路面大,中修设计方案与段落划分

3PR技术介绍

PR技术是法国路面材料实业有限公司研发的一整套提高沥青路面技术性能与路用性能的系列技术，他们用一种新的理念，提出改性沥青混合料技术性能的新思路，即直接整体改性沥青混合料的性能。以往提高沥青混合料的技术性能是先通过将沥青的性能进行改性，提高了沥青的技术性能后再通过改性沥青来改性沥青混合料的性能。而PR技术直接改性沥青混合料，沥青不需要改性，减少了沥青在改性过程的加热环节。PR技术包括改性沥青混合料的直投改性工艺和沥青混合料的添加剂PLAST.S两个主要部分。

直投工艺: 将PLAST.S添加剂在拌和沥青混合料时直接投入到拌和锅内，要求添加剂与热矿料同步进入拌和锅，干拌时间不少于15 s，加入沥青再拌和35～40 s，拌和温度按照改性沥青要求的温度控制。这种直投整体改性沥青混合料的工艺，不但代替了改性沥青，而且对沥青混合料的改性效果优于SBS改性沥青。

PLAST.S添加剂：它是沥青混合料改性剂， PR技术有系列的沥青混合改性剂， PLAST.S添加剂是其中的一种，它主要改善沥青混合料的高温性能，也称为抗车辙剂。它呈黑色、固体、颗粒状，颗径4 mm左右，密度0.91～0.965 gr/cm3，熔化点为140～150 ℃。

添加剂先经过和热矿料料的拌和过程，体态软化,加入热沥青后再搅拌，改性剂逐步分散在沥青中，随着继续搅拌,分散更加均匀，并寡覆在矿料表面。当沥青混合料成型冷到气温后性能达到改善提高：PLAST.S添加剂的掺量一般是沥青混合重量的0.35%～0.5%，即一吨沥青混合料添加3.5～5.0 kg。具体根据对车辙指标的要求：车辙5 000次/mm可添加0.35%；车辙5 000次/mm以上可添加0.4%，在大坡道上或者重型车辆多可添加0.5%。

4PR技术在S228路面大修工程中的具体应用

为了提高本次对S228路面大修的效果和作用，在大修的6 km的AC-13上面层中全部应用了PR技术，即在AC-13C的沥青混合料中添加0.35%的PLAST.S添加剂(也称抗车辙剂)具体应用情况如下。

4.1沥青材料

采用普通A级70#沥青,其技术性能见表2。

表2　A级70#沥青的技术要求与沥青试验结果

4.2石料

采用的面层石料为石灰岩，洛杉矶磨耗损失: 20.6%，集料压碎值:19.9%。其规格产地见表3。

表3　石料规格与的比例

4.3矿料级配设计

经设计AC-13C级配的各规格矿料比例见表3，合成级配见表4。

表4　AC-13C 沥青混合料矿料合成级配

5马歇尔试验

通过马歇尔试验确定AC-13C的最佳油石比为5%，用最佳油石比分别掺入PR添加剂0.3%、0.35%、0.40%进行了马歇尔，残留稳定度，冻融劈裂强度比和车辙试验，试验结果汇总见表5。

表5　添加PR添加剂AC-13c的沥青混合料技术性能试验结果

说明：规范技术指标为改性沥青

从表5的试验汇总表中得出：(1)添加0.35%的车辙指标动稳定度达到5 080次/mm，马歇尔稳定度14.61 kN，以及其它指标都超过规范要求，因此本次大修工程中选定的PR添加剂为0.35%。(2)随着PR抗车辙剂的增加,孔隙率有一定的减小，饱和度和稳定度有一定的增大，残留稳定度和冻融劈裂强度比%都在增加。(3)车辙的动稳定度指标随着PR添加剂的增加也在显著的增大。(4)PR PLAST.S沥青混合料添加剂对改善提高沥青混合料的技术性能和高温性能效果非常明显，对路面的水稳性也有很大改善。(5)按照试验的结果在大修路段的AC-13C上面层中全部添加了0.35%的PR PLAST.S,(沥青混合料质量的0.35%) 通过人工将添加剂投放进拌和锅内，总的拌和时间58 s左右。沥青混合料的生产工艺简单，路面施工没有特殊要求，与普通沥青混凝土工艺相同，路面施工于2015.8.15完工。

竣工验收的路面检测结果见表6。

表6　添加PR 添加剂路面性能指标测定结果

从表6的路面性能检测结果看路面的各项性能指标都达到了规范要求,施工的质量优良。

6结论

(1)通过这次在S228路面大修工程中对法国PR技术的应用，证实PR技术是成熟的，它的工艺是可行;(2)沥青混合料添加剂 PR PLAST.S材料的作用是明显的，改性沥青混合料的高温技术性能和水稳定性的效果是显著的;(3)直投整体改性沥青混合性能的工艺简单，添加剂使用方便;(4) PR PLAST.S添加剂的改性沥青混合性能效果显著，可以提高沥青路面的使用质量。

参考文献：

[1]段号炎,杨锐. PR抗车辙剂在高速公路沥青混合料中的应用研究[J].中外公路，2011.

[2]罗鸣,陈超.掺加PRPLASTS沥青混合料路用性能试验研究[J].公路与汽车，2010.

[3]肖庆一等 添加PRPLASTS抗车辙剂沥青混合料试验研究[J].武汉理工大学学报，2010.

收稿日期：2016-04-11

作者简介：刘伟松，工程师，从事公路养护研究及管理工作。

中图分类号：U416.1

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0019-02