高速公路縱坡路面施工技術(shù)分析

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摘要：結(jié)合實(shí)際工程，介紹了高速公路長(zhǎng)大縱坡材料組成設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。研究結(jié)果表明：采用瀝青穩(wěn)定碎石基層的高速公路具有良好的路用性能。長(zhǎng)大縱坡材料組成設(shè)計(jì)過(guò)程中，各材料的質(zhì)量對(duì)道路性能有著重要影響。因此應(yīng)選擇符合規(guī)范要求的原材料，通過(guò)確定最佳油石比和配合比，以保證道路質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：道路工程；長(zhǎng)大縱坡；瀝青穩(wěn)定碎石；施工技術(shù)

引言

瀝青混凝土路面具有表面平整度較高、行車舒適性較好、施工簡(jiǎn)單、維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。隨著使用時(shí)長(zhǎng)的增加，瀝青路面容易出現(xiàn)車轍、裂縫、擁包等病害，嚴(yán)重影響道路質(zhì)量和行車交通安全。長(zhǎng)大縱坡瀝青路面由于車輛荷載作用于路面時(shí)間更長(zhǎng)、水平分力更大，所以更加容易出現(xiàn)各種病害。其中，車轍損害是高速公路長(zhǎng)大縱坡瀝青路面最主要的病害類型。所以，對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡路面車轍病害進(jìn)行分析，研究其施工材料組成和施工技術(shù)對(duì)解決車轍病害很有幫助。目前，國(guó)內(nèi)外從事道路工作的專家學(xué)者通過(guò)對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)級(jí)配良好的大粒徑瀝青穩(wěn)定碎石具有較好的高溫抗車轍及抗剪切變形能力，同時(shí)能減少瀝青用量，降低工程造價(jià)[1]。與其他類型的基層相比，瀝青穩(wěn)定碎石基層耐疲勞性更好，可以為高速公路長(zhǎng)大縱坡提供良好的路用性能。

1長(zhǎng)大縱坡材料設(shè)計(jì)

原材料力學(xué)性能、礦料級(jí)配組成和瀝青用量都對(duì)高速公路長(zhǎng)大縱坡路面的使用質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，良好的級(jí)配組成可以提高集料間的嵌擠程度，提高道路耐久性，減少道路車轍損害。

1.1原材料技術(shù)指標(biāo)

本工程使用原材料的性能指標(biāo)參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）標(biāo)準(zhǔn)，為發(fā)揮大粒徑瀝青穩(wěn)定碎石的作用，可結(jié)合施工環(huán)境條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)技術(shù)要求，粗集料的石料壓碎值≤26%、洛杉磯磨耗損失≤28%、堅(jiān)固性≤12%、針片狀顆粒含量≤15%、軟石含量≤3、表觀相對(duì)密度≥2.5g/cm3；細(xì)集料的堅(jiān)固性≥12%、砂當(dāng)量≥60%、表觀相對(duì)密度≥2.5g/cm3；礦粉的含水量和親水系數(shù)＜1%；瀝青的針入度（25℃，5s，100g）在60～80mm間、延度（15℃，5cm/min）≥100cm、軟化點(diǎn)≥46℃、閃點(diǎn)≥260℃、溶解度≥99.5%。本工程通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)原材料性能指標(biāo)，結(jié)果均符合技術(shù)要求。

1.2礦料級(jí)配組成

瀝青穩(wěn)定碎石屬于連續(xù)型級(jí)配，相對(duì)于間斷型級(jí)配，瀝青穩(wěn)定碎石離析對(duì)路面影響較小，可通過(guò)其他檔料來(lái)填補(bǔ)某一檔料偏差，混合料目標(biāo)配合比如表1所示，料倉(cāng)進(jìn)行篩分試驗(yàn)來(lái)確定生產(chǎn)配合比級(jí)配組成，結(jié)果如表2所示。

1.3最佳油石比確定

進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，采用2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%幾種規(guī)格不同的油石比試驗(yàn)，確定最佳油石比。試驗(yàn)過(guò)程中，集料加熱溫度為170℃，擊實(shí)溫度為150℃，瀝青加熱溫度為150℃，拌鍋加熱溫度為156℃，馬歇爾試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如表3所示。根據(jù)油石比選定圖可得出：最佳油石比為3.46。

2工程實(shí)踐

2.1工程概況

某高速公路全長(zhǎng)275.6km，路基寬度為28m，路面寬度為24m，設(shè)計(jì)速度為100km/h，路線總體走向自南向北，路面設(shè)計(jì)年限為15年，設(shè)計(jì)為雙向六車道。由于該路線預(yù)計(jì)重載車輛較多，容易產(chǎn)生車轍病害，公路所處地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，路段高低起伏，需要對(duì)路面原材料選擇、施工工藝進(jìn)行研究。

2.2施工工藝及質(zhì)量控制

（1）由于瀝青穩(wěn)定碎石混合料中存在大量大粒徑顆粒，溫度敏感性較高，在施工期間要嚴(yán)格把控溫度以控制離析。加熱瀝青時(shí)溫度控制在150～165℃，加熱集料時(shí)溫度控制在170～185℃，瀝青混合料出場(chǎng)溫度控制在150～165℃，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后溫度不得低于150℃。生產(chǎn)混合料時(shí)，生產(chǎn)參數(shù)不得改變，要嚴(yán)格控制集料級(jí)配。（2）裝料過(guò)程中為避免離析現(xiàn)象，采用多料堆裝料的方式裝料。裝料前，在裝料車廂四周涂抹油水混合物；裝料時(shí)，車輛適當(dāng)前后移動(dòng)以控制離析，同時(shí)要控制混合料溫度達(dá)標(biāo)?；旌狭线\(yùn)輸過(guò)程中，要盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間，但裝料車輛的運(yùn)行速度不得過(guò)高。混合料到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)混合料的溫度和形狀進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁使用溫度不達(dá)標(biāo)、離析和結(jié)塊的混合料。（3）為保證攤鋪連續(xù)，裝料車運(yùn)輸能力要大于混合料拌和能力和攤鋪能力。攤鋪前，需安排車輛在施工區(qū)域等料。攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)寬度要適宜，采用雙機(jī)連鋪的作業(yè)面攤鋪方式，每臺(tái)攤鋪機(jī)的性能參數(shù)要相同，前后間距不超過(guò)10m，攤鋪溫度控制在145～165℃。攤鋪機(jī)運(yùn)行速度要緩慢均勻，隨時(shí)對(duì)其平整度、厚度和溫度進(jìn)行檢測(cè)，保證相關(guān)數(shù)值在規(guī)定范圍內(nèi)。（4）為保證瀝青混合料壓實(shí)度和平整度，整個(gè)碾壓過(guò)程要嚴(yán)格控制溫度、碾壓速度，并且要合理選擇碾壓工具和組合碾壓工序。初壓時(shí)，溫度不得低于140℃，采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，運(yùn)行速度控制在3.5～5km/h范圍內(nèi)；復(fù)壓時(shí)，溫度不得低于130℃，同樣采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，運(yùn)行速度控制在3～4.5km/h范圍內(nèi)；終壓時(shí)，溫度不得低于120℃，采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，運(yùn)行速度控制在4～5km/h范圍內(nèi)。

2.3質(zhì)量檢驗(yàn)

2.3.1壓實(shí)度和構(gòu)造深度施工完畢后，通過(guò)目測(cè)對(duì)試驗(yàn)路段的外觀和接縫進(jìn)行檢查，并對(duì)壓實(shí)度和構(gòu)造深度等進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。根據(jù)外觀檢測(cè)得知，路段表面平整密實(shí)、無(wú)碾壓輪跡、接縫整齊緊密、無(wú)裂縫產(chǎn)生。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，該路面的壓實(shí)度平均值為97.5%，構(gòu)造深度平均值為1.125mm，滲水系數(shù)的平均值為11.7ml/min，均符合設(shè)計(jì)要求。說(shuō)明本文采用的密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料組成設(shè)計(jì)、施工工藝合理，路面的壓實(shí)度、抗滑性能和抗?jié)B性能達(dá)標(biāo)，可以保證道路質(zhì)量壽命和行車舒適性。

2.3.2通車一年后試驗(yàn)段車轍深度檢測(cè)結(jié)果通車一年后對(duì)試驗(yàn)段車轍深度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示。根據(jù)檢查結(jié)果得知，通車一年后，車轍深度較小，平均值為1.73mm，說(shuō)明采用瀝青穩(wěn)定碎石基層的長(zhǎng)大縱坡瀝青路面施工效果較好，抗車轍性能良好。

3結(jié)論

（1）根據(jù)試驗(yàn)路段檢測(cè)結(jié)果可知，采用瀝青穩(wěn)定碎石基層的高速公路長(zhǎng)大縱坡路面具有良好的壓實(shí)度、抗滑性能、抗車轍性能和抗?jié)B性能，路用性能較好。（2）長(zhǎng)大縱坡材料組成設(shè)計(jì)過(guò)程中，各材料的質(zhì)量對(duì)道路性能有著重要影響。因此應(yīng)嚴(yán)格參照規(guī)范要求，通過(guò)選擇符合要求的原材料，確定最佳油石比和配合比，以保證道路質(zhì)量。

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作者：王東升 單位：河北北方公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司