旧水泥混凝土路面加铺方案及沥青混合料设计

司 超

(河北省唐山市交通勘察设计院有限公司)

1 路面加铺方案设计

旧水泥混凝土面板在处治后达到规定的接缝弯沉差和基层综合模量的基础上，为保证沥青加铺层在设计期限内的使用性能和耐久性，针对本工程的气候、交通特点，为保证加铺层在设计期限内的使用性能和耐久性，主要从三方面考虑:(1)做好旧混凝土板的处置工作;(2)加铺层采用SMA沥青混合料;(3)采取防裂措施，以减少和延缓反射裂缝的产生。

某省道K145+000～K159+000段全长14km，随着近年交通量迅速增长，原路面基层薄弱，在车辆载重增加和自然因素的作用下，路面平整度、抗滑能力等路用性能逐渐降低，并出现裂缝、脱皮、坑槽等路面损坏，大大影响了其使用的安全性、舒适性、经济性和通行能力。经过分析比较，结合旧水泥混凝土路面处置后的现状，本工程加铺层选用改性沥青混凝土SMA，厚度4cm。结构层组合为:4cm厚SMA-16沥青玛蹄脂碎石混合料+下封层+满铺玻璃丝布+粘层(热改性沥青0.3～0.5L/m2)+旧水泥混凝土路面。

2 原材料性能

2.1 沥青的基本性能

改性沥青具有良好的弹性恢复性能，软化点较普通沥青提高。本工程沥青加铺层上面层使用SBS改性沥青，基质沥青为90#道路石油沥青，各项检测指标符合规范要求。

2.2 集料的基本性能

集料是加铺层改造所需的关键材料之一，集料的力学性能是决定混合料强度特性的最重要因素之一，集料的颗粒形成不仅影响混合料的骨架，也直接关系到混合料的抗车辙和抗疲劳等材料性能。此外，集料和沥青的相容性，即集料与沥青的粘附等级对混合料的强度也起着至关重要的作用。

从SMA组成机理可知，SMA具有较好的高温稳定性，是基于粗集料之间的嵌挤作用，粗集料的好坏很大程度上取决于集料石质的情况。本论文所用粗、细集料及矿粉的各项检测指标均符合质量要求。

2.3 纤维的基本性能

SMA混合料因沥青含量高和矿粉用量大，在贮存、运输和摊铺过程中，沥青和矿粉易产生滴漏和离析，在车辆荷载作用下易产生泛油现象。为了防止施工时混合料中沥青析漏，需要在混合料中加入稳定剂，常用的稳定剂是纤维，有矿物纤维、玻璃纤维、有机合成纤维等等，本工程选用了应用最广泛的木质素纤维。其性能指标见表1。

续表1

3 SMA沥青混合料配合比设计

3.1 SMA-16混合料级配

SMA-16级配设计的思路是:10～20mm粗集料含量高，0～0.075mm矿粉含量高，这样混合料中既有较多数量的粗集料形成骨架嵌挤结构，提高路面抗车撤能力，又有相当数量的细集料填充骨架的空隙，构成密实骨架结构，提高水稳定性及抗衰老性。本工程段SMA-16混合料初选了三个级配，见表2。

表2 SMA-16混合料级配

3.2 马歇尔配合比设计结果

本路段SMA混合料设计按马歇尔压实法，试验拌和、成型、测试均按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)和《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)的相关要求进行，经测试混合料的级配最终选用级配1，4.75mm以上集料含量73.4％，沥青混合料最佳油石比为6.1％，其各项性能指标均满足要求。马歇尔试验结果见表3。

表3 SMA-16混合料试验结果

[1] 卢拥军.沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面若干问题的探讨[J].公路，2008，(7).

[2] 孙四平，吴志昂，郭忠印等.旧水泥混凝土路面的沥青加铺层结构设计初探[J].华东公路，2007，(2).

[3] 肖金军.旧水泥混凝土路面沥青加铺技术研究[D].长沙理工大学，2007.