抗凝冰沥青路面在泰山景区天外村旅游公路的应用

盛明乾

（泰安市公路局工程处，山东 泰安 271000）

我国北方冬季冰雪冻害较为突出，路面积雪、结冰严重影响了车辆行驶的安全性。为了消除积雪结冰造成的行车交通安全隐患，常采用传统的机械作业和融雪剂相结合的方式进行除雪作业，常用的路面融雪剂有醇类或盐类融。但是，醇类融雪剂的除冰雪效果受环境影响较大，并存在反结冰现象

本项目依托泰山景区天外村游览公路改造提升工程，该项目属于旅游公路范畴，位于泰山景区内，属于盘山公路，具有海拔高、纵坡大、转弯半径小，昼夜温差大、常年气温低等特点。作为旅游公路，亟需解决冬季路面结冰的安全行车问题，为此，开展了抗凝冰沥青路面的研究[1-3]。

1 抗凝冰沥青混合料配合比设计

本项目上面层采用4cmSMA-10 的路面结构形式，抗凝冰材料应用于该结构层。

1.1 原材料

上面层沥青采用采用SBS（I-D）改性沥青，粗集料采用玄武岩，细集料采用玄武岩机制砂，填料采用矿粉。首先对原材料进行筛分，并对原材料各项技术指标进行测试，其技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）对沥青、集料、填料的要求。

1.2 配合比设计

设计过程中采用规定的级配范围，采用马歇尔试验方法。调试了“粗、中、细”三个级配进行马歇尔试验和体积指标检测。确定合适级配后，采用6.0%、6.3%、6.6%的沥青用量分别制件，通过试验检测确定了最佳沥青用量。

采用5%的抗凝冰剂等效替代5%的矿粉，级配与沥青用量保持不变，同时加入0.3%的木质素纤维，设计沥青混合料的最大理论密度采用计算法。

根据体积指标的测试结果，结合原材料的工程性质，确定最佳沥青用量为6.3%。

2 路用性能研究

2.1 常规试验验证

根据试验结果对比可以发现，加入抗凝冰剂后，沥青混合料的各项指标略有不同程度的衰减，但衰减的幅度并不大，均能满足技术指标要求[4]。

2.2 非常规试验验证（汉堡轮辙试验）

本次设计采用汉堡轮辙试验对混合料的高温稳定性及抗水损害能力进行进一步验证。

轮辙曲线图如图1。

图1 汉堡试验曲线图

本工程表面层混合料采用沥青胶结料为SBS改性沥青，PG 分级为PG76，本次设计的沥青混合料的汉堡试验满足德克萨斯州交通部提出的针对沥青胶结料PG 等级提出的相应指标的要求，同时曲线没有出现拐点，掺加抗凝冰的沥青混合料高温及抗水损害能力满足要求。

3 施工控制

3.1 拌和

沥青混合料应拌和均匀，所用矿料颗粒应全部裹覆沥青混合料，鉴于混合料中加入了抗凝冰剂，此次和时间不宜少于60s，湿拌时间不宜少于45s，干拌时间不宜少于15s。

3.2 运输

1）混合料的装载不能一次性装成锥形，自卸车在装料时应前后移动使混合料成山字型。

2）在运输车侧面中部设专用检测孔，孔口距车箱底面约30cm，并做好温度记录，温度不符合要求的混合料予以废弃。

3.3 摊铺

1）沥青路面施工应在环境温度大于10℃，且处于持续升温的过程中施工，气温低于10℃时不得进行沥青路面的摊铺。

2）摊铺机充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于100℃，摊铺机螺旋布料器应匀速、不停顿地转动。

3.4 碾压

1）压路机通常应紧跟摊铺机，保持合理的压实速度，振动压路机采用间断喷水预防钢轮黏结沥青，尽可能减少喷水量。

2）碾压按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行；振动压路机应先起步后起振，先停振后停机；碾压应从外向内，从低向高碾压。

3）压路机不允许在未碾压成型或刚压实成型后的路面上任意停留（例如加油、加水等活动），应在温度已经降低至80℃以下方可停车。

3.5 现场检测结果

经检测，路面的各项检测指标均满足设计及规范要求，具体检测结果如表1。

表1 路面检测结果汇总

4 结语

将抗凝冰剂掺加到沥青混合料中，使得普通沥青路面具备了主动融雪化冰的功能，提高了雨雪天气下的行车安全性；通过与普通沥青混合料的路用性能对比，发现抗凝冰剂对混合料的性能并无太大影响，完全可以满足表面层的使用性能和功能性要求；通过试验路的铺筑，对施工工艺进行了完善和总结，抗凝冰剂的掺加对施工并无其他特殊要求，增加了施工的便利性；降低雪天的养护作业成本，也降低了雪天养护对路面寿命的影响。