新技术、新工艺、新设备在金永高速公路中的应用

李忠年

甘肃省金昌公路总段，甘肃 金昌 737100

该项目路线全长42.1396km，全线采用四车道高速公路标准建设，设计时速80km/h。主线路面结构层为18cm厚水泥稳定砂砾底基层+32cm厚水泥稳定砂砾基层（掺30%碎石）+煤油稀释沥青透层+改性沥青碎石封层+7cm厚ATB-25改性沥青稳定碎石下面层+SBR改性沥青粘层+5cm厚AC-16C改性沥青混凝土上面层。路面工程施工技术及工艺标准非常高，远远超过了甘肃省内的同类工程，因此有必要在该项目中采用新技术、新工艺、新设备。

1 新技术：现场加工SBS改性沥青

SBS改性沥青在高等级公路的应用，可以显著提高路面的使用性能，延长路面的使用寿命，降低养护费用，具有良好的社会与经济效益。SBS改性沥青混合料路面施工是一项技术性强、涉及范围比较广的一个系统工程。为此该项目在路面施工时与交通运输部科学研究院合作，由交通运输部科学研究院提供技术支持，在施工现场进行了改性沥青加工。在施工过程中，从原材料进场开始，对沥青混合料拌和、运输、摊铺、压实等各工序工艺上进行层层把关，并在沥青路面施工前开展了试验段的铺筑，从试验数据来看，沥青现场改性质量以及路面质量达到了预期的效果。

2 新工艺

2.1 改性沥青碎石封层

以往采用的半刚性基层不论在施工过程中，还是在通车使用过程中，温缩、干缩、疲劳等原因引起半刚性基层的开裂是不可避免的。沥青面层的低温开裂、疲劳开裂、基层裂缝引起的反射开裂以及沥青面层本身的空隙率，都是导致沥青路面水损坏的重要因素。为防止雨水渗入到面层与基层的交界面上产生冲刷与唧浆损坏，保护基层，同时延缓或减少基层开裂引起的沥青面层反射裂缝，为此，金永高速公路在基层表面设置了下封层(或称应力吸收层)，采用同步碎石封层技术，在长安大学徐培华教授的指导下，首次在路面施工中开展SBS改性沥青防水层的施工应用研究。

在具体施工中，透层油的洒布用量约为2.0kg/m2左右的SBS改性沥青，然后再在上面均匀撒布一层单一粒径的碎石，碎石粒径的大小应与防水层上铺筑的沥青混凝土粒径相匹配，其撒布面积为满铺的60%～70% ，然后用胶胎压路机稳压1～2遍成型。撒布单一粒径碎石的目的是保护防水层在施工过程中不被运料车等施工车辆轮胎和沥青混合料摊铺机履带所破坏，防止改性沥青被高温气候和热沥青混合料熔化后粘轮而影响施工。

同步碎石封层技术施工简单、迅速，提高工作效率；可以节省材料、设备成本，降低工程造价，性价比高；由于同步碎石封层设备的高精确度，也使得劳动强度大大降低。因此，采用同步碎石封层设备和SBS改性沥青防水层，能大大提高对沥青路面下封层的施工质量和防水密水、抗裂性能。通过该项目碎石封层的施工，既提高了施工技术，又锻炼了职工队伍，施工质量多次得到了专家的认可和好评。

2.2 下面层ATB-25结构施工

改性沥青稳定碎石ATB-25路面结构在我省重载交通上的应用尚属起步阶段。改性沥青稳定碎石属于粘弹性材料，韧性强，有一定的自愈能力，对反射裂缝有较好的抑制作用和一定的抗车辙能力，另外，它具有较高的抗剪强度和耐疲劳性能，同时不易产生收缩开裂和水损害，又可作为承重层，使整个路面受力，变形更为协调。为此，金永高速公路建设项目下面层设计采用沥青稳定碎石ATB-25路面结构、以期为今后改性沥青稳定碎石ATB-25在我省高速公路的推广应用提供借鉴。

3 新设备：振动压实成型仪和旋转压实成型仪的使用

为了更好的保证工程质量，加大试验检测力度，用准确的数据指导施工，该项目要求中心试验室和两个路面施工单位工地试验室购置了先进的试验仪器设备振动压实成型仪和旋转压实成型仪，并在项目中使用。

在以往的路面基层施工中，基层标准试验都是沿用规范中的标准击实试验和静压法试验来作为控制基层施工质量的依据，虽然也能够有效的控制基层的质量，但是，随着大吨位振动压路机的推广使用和试验方法的不断研究和完善，新材料新理念的使用，用标准试验结果来控制基层质量暴露出了很多问题；比如，同条件下标准试验确定的最大干密度和最佳含水率比振动压实法确定的最大干密度小而含水率大，水泥剂量也相应的较高，反应在质量方面主要表现在现场压实度超密、水泥剂量偏大、干缩和温缩裂缝较多；而使用振动压实法后，很好的解决了以上问题。振动压实成型仪的工作原理是模拟现场大吨位振动压路机的作业原理，采用振动压实法进行标准试验的。而且，应用振动压实成型法确定的最大干密度较大，含水率相对较小，水泥剂量比标准方法确定的低。这样既很好的控制了质量还节约了成本。振动压实仪的投入使用，不但给了我们一个全新的施工理念，更把我们的基层质量控制提升到了一个新的高度。

在沥青面层施工过程中对于沥青混合料试验，试验室使用了旋转压实仪。旋转压实仪与传统的马歇尔击实仪相比，有很多优点，能很好的模拟现场压实情况、在成型试件时压力持续、均衡，制备的试件能更加精确地反映混合料的各项技术指标，而且，采用大马歇尔试件，试件高度控制准确，混合料的级配和油石比的变化反映比较灵敏。旋转压实仪的使用，使施工单位能准确及时的掌握沥青混合料的各项技术参数，以此对混合料进行及时的调整，使混合料的孔隙率、相对密度、矿料间隙率、沥青饱和度及稳定度和流值等重要指标得到有效控制，适应新形势下公路重载交通的现状，更好的预防了路面早期破坏，提高了工程质量。

[1]交通部公路科学研究所.JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]交通部公路科学研究所.JTJ052-2000 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]金永高速公路路面工程施工作业指导书.金永高速公路建设项目办.长安大学，2010.