110高速公路瀝青路面修建技術(shù)
摘 要：結(jié)合110高速公路瀝青路面修建實踐，介紹了110路瀝青路面結(jié)構(gòu)、排水設(shè)計，材料選擇與質(zhì)量控制，機械配備施工組織安排及施工檢查結(jié)果。
關(guān)鍵詞：高速公路,瀝青路面,修建技術(shù)
我國瀝青路面容易出現(xiàn)的問題
現(xiàn)實中瀝青路面的主要病害形式有：坑槽、沉陷變形、龜裂、橫縫和不規(guī)則裂縫等。對路面施工要求不嚴格，質(zhì)量標準沒到位，導(dǎo)致路面施工質(zhì)量低劣。這一問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
瀝青砼和瀝青碎石的壓實度對瀝青路面的厚實度起關(guān)鍵作用。如瀝青砼和瀝青碎石未檢測壓實度，則影響瀝青路面的質(zhì)量，容易造成淪陷、坑槽。材料施工配比準確、含水量充足，集料中不得含超尺寸顆粒，達到應(yīng)定級配是公路質(zhì)量的基本保障�，F(xiàn)實施工中在材料施工配比、含水量的檢測都達不到合格公路所應(yīng)有的標準，加上有含超尺寸顆粒的集料，嚴重影響瀝青路面的質(zhì)量。
瀝青公路施工過程當中要求按規(guī)范的級配要求摻配碎石，并拌合均勻，如未做到這一點，容易影響瀝青路面的質(zhì)量。不少瀝青公路出現(xiàn)問題的原因還有級配砂礫底基層松散、整體強度低，含超尺寸顆粒、級配差，含泥量大等。混合料不均勻離析，導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因多是因為施工未用穩(wěn)定土拌合機拌和，而是采用裝載機拌和。瀝青路面的使用的材料性能差。以下針對高速公路的瀝青路面分別闡述容易出現(xiàn)的幾類問題。①車轍是我國高等級瀝青路面主要的病害之一，車轍是車輛長時間在路面上行駛后留下的車輪永久壓痕。路面車轍是路面周期性評價及路面養(yǎng)護中的一個重要指標。路面車轍深度直接反映了車輛行駛的舒適度及路面的安全性和使用期限。路面車轍深度的檢測能為決策者提供重要的信息，使決策者能為路面的維修、養(yǎng)護及翻修等作出優(yōu)化決策。②由于氣候寒冷或者氣溫的驟降，會使瀝青路面由于收縮或者來不及應(yīng)力松弛而產(chǎn)生開裂。③對疲勞性能的影響在車輪荷載的反復(fù)作用下，瀝青路面會由于不斷地受拉荷受壓出現(xiàn)疲勞破壞，其主要原因是瀝青出現(xiàn)應(yīng)力疲勞。對路面材料和配比進行設(shè)計，并有嚴格規(guī)劃，在施工時按此標準執(zhí)行是瀝青公路質(zhì)量得到保障的一個重要前提。
1.瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計
自治區(qū)交通廳組織專家對110高速公路路面結(jié)構(gòu)方案進行了論證，決定全線路面采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，并對原路面結(jié)構(gòu)時行變更設(shè)計。
以《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTJ014-97)為設(shè)計依據(jù)，遵循結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本原則，參考國內(nèi)對瀝青路面結(jié)構(gòu)研究成果，充分利用沿線的筑路材料，在滿足交通組合的條件下，綜合分析路段所處的自然環(huán)境因素對路面結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)影響的關(guān)鍵問題，結(jié)合施工技術(shù)與施工工藝，提出主線、匝道路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計厚度如表1所示。
2 排水設(shè)計
通過路拱將里面水向路基兩側(cè)橫向排出。當路基橫斷面為路塹時，橫向排流的表面水匯集于邊溝后再縱向排出。路肩表面采用瀝青砼鋪面，防止雨水下滲。當路基橫斷面為路堤時，在路肩外側(cè)邊緣處設(shè)置瀝青砼攔水帶，將路面表面水匯集在排水帶同路肩鋪面組成的過水端面內(nèi)，然后通過隔一定間距(20~30m)設(shè)置的泄水口和急槽集中排放到路堤坡腳外。
路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水采用邊緣排水系統(tǒng)進行系統(tǒng)排除。將滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水，路面結(jié)構(gòu)層的層間空隙或天然砂礫層橫向流入縱向集水溝，再向橫向出水口熱電廠引出路基�？v向集水溝和橫向出水溝采用土工布裹完全透水性的碎石填料做成滲溝形式。
3 材料
3.1 瀝青
根據(jù)國內(nèi)高速公路瀝青路面面層瀝青材料的應(yīng)用情況，110高速公路瀝青路面面層(上、中、下層)采用進口瀝青，最終選用了廣泛使用的SK、加德士、泰普克等進口瀝青，牌號為AH70。全線設(shè)5個散裝瀝青貯存庫，最大庫存為2.9萬t。
中、上在層瀝青混合料用改性瀝青采用成品改性瀝青�；|(zhì)瀝青為60/70號進口瀝青，品種與下層用進口瀝青相同。改性瀝青質(zhì)量要求見表2。
注：針入度指數(shù)PI均大于或等于+0.2cm;運動粘度(135℃)均小于或等于3Pa·s;閃點(COC)均大于或等于230℃;溶解度(三氯乙稀)均大于或等于99%。離析(軟化點差)均小于或等于2.5℃。上面層改性劑的摻量不低于5.5%，下面層改性劑的摻量不低于4.5%，建議采用線型或線型與星型混合(改性瀝青生產(chǎn)時混合添加)的SBS改性方案。
由于改性瀝青的總用量較大且較集中，為了保證改性瀝青的供應(yīng)，全線設(shè)5個改性瀝青加工點，均采用集中生產(chǎn)的成品性瀝青。每一加工點的產(chǎn)量為400t/d左右，可以保證兩個標段的需求量。
透層油使用AL(S)-1慢凝型液體石油瀝青，采用A-100或A-140石油瀝青，用煤油稀釋，質(zhì)量要求參見《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》(GB50092-96)表C.04。下面層與中面層之間的粘層油使用PC-3快裂型乳化瀝青，采用60/70號進口瀝青乳化。上面層與中面層之間的粘層油使用快裂型改性乳化瀝青，采用60/70號進口瀝青乳化。
3.2 集料
中、下面層瀝青混合料(AC25、AC20)用粗集料，因用量大，長距離運輸成本高，因此，宜選用沿線軋制碎石。由于沿線料源的限制，不得不使用一些酸性的花崗巖、砂巖等。為了保證碎石與瀝青的粘附性，還使用酸性、中性碎石的瀝青混合料，均添加抗剝落劑。中、下面層粗集料質(zhì)量要求與現(xiàn)行規(guī)范要求相同。
上面層SMA16混合料或改性瀝青抗滑表層AK16混合料用粗集料，選用優(yōu)質(zhì)的玄武巖，添加抗剝落劑。
細集料應(yīng)潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)。，上面層瀝青混合料用細集料可采用機制砂(與粗集料相同巖性的玄武巖)、優(yōu)質(zhì)石屑(反擊破生產(chǎn)，片狀顆粒、泥土較少)或開然砂(只有在石屑不夠的情況下，并經(jīng)過業(yè)主批準，才可以使用天然砂)。中、下層瀝青混合料用細集料采用石屑或天然砂(只有在石屑不夠的情況下，并經(jīng)過業(yè)主批準，才可以使用天然砂)。
砂粉填料由石灰?guī)r磨細而成，質(zhì)量要求符合規(guī)范。上面層SMA16混合料中添加0.3%木質(zhì)素纖維(占礦料總質(zhì)量的百分率)，選用德國產(chǎn)顆料狀纖維。
4 瀝青路面施工組織
4.1 瀝青路面鋪裝工程拌和站布置與工期
全線原則上按合同段設(shè)置拌和站共9個(原第8、9、10、11合同段合并，設(shè)3個站)，每站配備1臺3000型(或2臺2000型或1臺3000型和1臺2000型)拌和樓，每1d工作10h。拌和站最大施工長度21.89km，最大凈工作日為97d;最小施工長度15.66km，最小凈工作日69d。
根據(jù)內(nèi)蒙地區(qū)以往的天氣條件，6月—10月底(低于10℃不宜攤鋪)共計180d，如按55%的晴好天氣計算(雨天不能施工)，估算的施工允許時間約為99d。因此，基本上可以保證工期。
4.2 瀝青路面鋪裝工程攤鋪方案
110高速公路瀝青路面鋪裝寬度為11.75m×2，單幅鋪裝寬度為11.75m。按照國內(nèi)現(xiàn)有的攤鋪設(shè)備能力，最大鋪裝寬度可達12m。但根據(jù)現(xiàn)場觀察，單機鋪裝寬度愈大，瀝青混合料的離散程序就愈高，而離散現(xiàn)象對路面的路用性能有不利的影響，因此，為了最大程度地減少離散現(xiàn)象，宜采用單幅(11.75m)雙機并排作業(yè)的攤鋪方案。
根據(jù)拌和樓最大供料速度(1臺3000型拌和樓)，估算出攤鋪機實際最大行速度為3.14m/min，在攤鋪機工作能力以內(nèi)。
由于供料較大，因此，碾壓機具的臺套數(shù)量應(yīng)適當增加，每一攤鋪點至少應(yīng)配備光輪壓機4臺(其中振動式壓路機至少2臺)，輪胎壓路機2臺。
5 施工情況
從瀝青路面下面層施工質(zhì)量的檢查情況來看，拌和樓生產(chǎn)的瀝青混合料質(zhì)量穩(wěn)定，配比較準確，產(chǎn)量基本達到正常水平。攤鋪機設(shè)備正常，16m單機攤鋪的路面離析程度較低。壓實設(shè)備的數(shù)量可以滿足施工要求，但部分碾壓設(shè)備出現(xiàn)了一些故障，影響了碾壓效果。從芯樣的試驗結(jié)果來看，下面層瀝青路面的壓實度絕大部分超過97%，路面殘留空隙率4%—5.5%，均符合110項目《施工細則》的要求。
參考文獻：
[1] JTJ014-97，公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].
[2] GB50092-96，瀝青路面施工及驗收規(guī)范[S].
