抗车辙剂在公路施工中的应用范文

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不同种类改性沥青混合料路用性能对比研究试验路段位于大广高速公路京衡段路面1合同段，北接大广高速北京段，途径河北固安县，位于东经116.3°，全长13.8km。固安县北接北京，地处华北平原北部，是北京向南出行的咽喉要地，交通量大，重载现象普遍。加之收费站附近车辆行驶速度较低，车辆对路面剪力较大，易产生车辙破坏。而抗车辙剂、增强剂能有效提高沥青混合料抵抗高低温、水损坏破坏的能力，所以在此地区具有很好的适应性。本路段原设计沥青路面结构为下面层8cmATB-25，中面层6cmAC-20C，上面层4cmAC-13C。由于抗车辙剂对沥青混合料的高温性能有很大提高，用于易产生车辙的中面层，掺量分别为（混合料质量的）0.3%、0.4%；复合增强剂对沥青混合料的高、低温性能及水稳定性能都有较好的改善，用于易产生裂缝、水损害的上面层，试验路两段掺量分别为0.35%、0.45%。本试验路分三个段落，沿京-衡方向依次为SBS改性沥青中面层掺0.3%抗车辙剂，上面层掺0.35%增强剂；70#沥青中面层掺0.4%抗车辙剂，上面层掺0.45%增强剂；70#沥青中面层掺0.3%抗车辙剂、上面层掺0.35%增强剂。

1原材料的选用

原材料的好坏直接影响着路面的质量，所以使用合格的原材料就显得尤为重要。本试验路段中面层混合料石料规格为10～20mm、5～10mm、3～5mm的石灰岩碎石，0～3mm的石灰岩机制砂以及矿粉。上面层混合料石料规格为10～15mm、5～10mm的玄武岩碎石，3～5mm石灰岩碎石，0～3mm石灰岩机制砂以及矿粉。

2目标配合比的设计与验证

目标配合比的设计为：①沥青混合料AC-20C目标配合比组成设计；②掺抗车辙剂沥青混合料AC-20C目标配合比组成验证；③沥青混合料AC-13C目标配合比组成设计；④掺增强剂沥青混合料AC-13C目标配合比组成验证。通过配合比设计和验证分别得出如下结论：⑴试验路上述三种情况掺抗车辙剂之前的混合料级配均在规范范围内，变化不大。不掺抗车辙剂时混合料的最佳油石比为4.0，掺抗车辙剂后最佳油石比比不掺时提高了0.1%，有助于抗车辙剂更好地与集料作用。⑵将抗车辙剂掺加到混合料后，沥青混合料的动稳定度大幅提高，并且劈裂强度和马歇尔强度也都满足规范的要求。70#沥青掺抗车辙剂后动稳定度有大幅提高，SBS改性沥青混合料掺抗车辙剂后也有较大提高。掺抗车辙剂的沥青混合料浸水后，其马歇尔、冻融劈裂强度比、低温弯曲应变都有提高，可见水稳定性和低温抗裂性也有所提高。在混合料中掺加抗车辙剂对其性能的提高和改善主要体现在：强度明显提高；高温稳定性增强。虽然其对混合料的主要体积指标和性能指标有一定影响，但是对混合料性能的提高也是显著的。⑶试验路使用的AC-13级配均在规定范围内，各筛孔通过率变化范围不大。不掺增强剂的混合料油石比为4.4%，使用后根据现场试拌混合料情况，最佳油石比确定为4.5%。适当增加了0.1%，有助于增强剂更好地发挥作用。⑷在混合料中掺加了增强剂后，劈裂强度和马歇尔强度都满足规范要求，同时混合料的动稳定度也有明显提高。掺加增强剂后，70#沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、冻融劈裂强度比已经超过改性沥青的水平。SBS改性沥青掺增强剂后性能也有所提高。由体积指标可知，增强剂作为一种外掺添加剂的投放，虽然对混合料的主要体积指标会产生一定影响，但对混合料高低温和水稳定性能有较大地提高。

3生产配合比设计和验证

分别进行AC-20C生产配合比设计和验证、AC-13C生产配合比设计和验证，通过对比验证得出：⑴沥青混合料在掺加增强剂后，其劈裂强度、马歇尔强度都达到规范要求，动稳定度明显提高，低温弯曲性能也有所提高。但受原材料性质变化影响，混合料性能比目标配比有所降低。⑵混合料在高低温、水稳定性等方面的性能通过增强剂的添加都有所改善。

4试验路段的铺筑

4.1外加剂供料设备安装调试通过钢丝软管将投料机与拌和锅连接，通过信号线将投料机与拌和楼控制台连接，设置骨料下料时，同时将抗车辙剂送入拌锅，干拌时间延长5s，结束后喷入沥青。使用投料机实现了外加剂按时、足量投入拌锅，从而保证了掺抗车辙剂沥青路面性能的稳定性。

4.2抗车辙剂混合料的拌制采用ACPTITAN4000型间歇式沥青拌和站，热料仓二次筛分的振动筛网配置为5#仓对应粒径16～19mm、4#仓对应粒径11～16mm、3#仓对应粒径6～11mm、2#仓对应粒径3～6mm、1#仓对应粒径0～3mm。抗车辙剂料斗容量300kg，需派专人向斗内运送。掺加抗车辙剂混合料温度控制如表1所示。

4.3抗车辙剂混合料的运输首先，应保证施工运输车辆尽量避开已施工完成的路面，在运输过程中要精心组织，避免出现混乱现象。其次要保证运料车的卫生，车厢内不能有剩余的冷凝料，必须保证车厢内干燥，在运输过程中要用双层篷布遮盖，达到保温、防雨、防污染的目的。行驶速度要均匀，不能突然转弯和急刹车。

4.4抗车辙剂混合料的摊铺⑴掺加抗车辙剂的沥青混合料其施工工艺应和70#沥青混合料相同，掺加抗车辙剂SBS改性沥青混合料的施工工艺应和SBS改性沥青混合料相同。⑵由于本高速公路为双向六车道，拟采用2台摊铺机联合作业，在设有加减速车道处同时使用3台摊铺机进行配合作业。⑶对摊铺机的要求：摊铺机开始作业前，熨平板的温度不能低于100℃；摊铺机在摊铺作业中必须保证行驶速度均匀、缓慢，禁止随意变换速度或中途停顿，以达到路面连续不间断、平整度高、不离析的目的。

4.5抗车辙剂试验路的压实压实工艺是沥青路面施工的重要环节，对于掺加了添加剂的沥青混合料，其碾压要求、步骤、工艺等都和不掺加添加剂的混合料是一样的。70＃沥青抗车辙剂的混合料摊铺碾压温度应在145℃以上，SBS改性沥青掺抗车辙剂的混合料碾压温度在155℃以上，保证试验路质量。碾压采用两台BOMAGBW203AD双钢轮压路机（13.3t）、两台DYNAPACCC622压路机（13.2t），两台LRS2030胶轮压路机（30t）进行分段碾压。通过试验段测试碾压遍数与压实度的关系，最终确定的碾压方案为初压、复压、终压。分别采用钢轮静压二遍；钢轮振动二边、胶轮搓揉三至四遍；钢轮静压二遍。

4.6试验路施工及质量控制横缝采用平接缝，摊铺前应涂刷粘层材料，摊铺后应充分压实，连接平顺；纵缝应避开行驶车辆的轮迹，而且要与中面层纵向接缝错开20cm以上。纵缝采用热接缝，施工时应将梯队作业摊铺的混合料部分留下10～20cm暂不碾压，作为后摊铺部分的高层基准面，最后进行跨缝碾压以消除缝迹。横向施工缝开始施工时，必须控制好平整度，不宜人工补料调整平整度，同时要及时碾压，防止料温损失无法压实；摊铺过程如果出现较长时间中断，应设置施工缝。

5结语

通过施工过程的严格控制，有效保证了试验路段的施工质量，确保了抗车辙剂和增强剂配合比的准确合理使用，大大提升了路面的性能，提升了高速公路的抗车辙能力，保证了行车的舒适性和安全性，同时也节约了公路的养护成本。

作者：刘爱辉 单位：河北省高速公路京衡管理处