复合增效沥青混合料在车辙维修处治中的应用

林　毅，曾　辉，倪　玮

（1.江苏省高速公路经营管理中心，江苏 南京 210009；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）



复合增效沥青混合料在车辙维修处治中的应用

林毅1，曾辉2，倪玮2

（1.江苏省高速公路经营管理中心，江苏 南京 210009；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

摘要：复合增效沥青混合料MAC作为一种新型混合料，具有抗车辙、抗滑、节约资源、环保和降低能耗等优点，在沥青路面养护维修中有广阔的前景。文章结合宁连一级公路南京段路面维修工程，对复合增效型沥青混合料MAC-10的材料要求、配合比设计、施工工艺等方面的技术参数进行探讨，供类似工程参考。

关键词：复合增效沥青混合料；车辙处治；施工工艺；配合比设计

1　概述

2002年宁连一级公路南京段进行水泥路面“白改黑”改造，改造后路面一直使用至今，经过十多年的车辆反复荷载作用，路面车辙逐渐增大。2013年宁连一级公路南京段路面进行维修处治，对车辙深度大于20 mm路段，采用铣刨2.5 cm原路面，回填复合增效沥青混合料MAC-10进行处治维修。

2.5cm铣刨重铺方案相对于传统铣刨重铺上面层，甚至铣刨重铺中、上面层，减少了原材料消耗从而节约投资。而采用复合增效剂则具有以下优点：（1）能极大地改善沥青胶结料的高温性能，提高沥青胶结料的高温PG等级，进而提高沥青路面的抗车辙能力；（2）能有效降低沥青的黏度，保持基质沥青原有的低黏特性，从而改善沥青混合料的施工和易性，降低压实温度25℃以上，延长可施工周期；（3）可以降低改性沥青的生产温度，极大地降低了沥青混合料的生产能耗，同时大大减少了有害气体的排放，从而起到绿色环保的效果；（4）兼有抗车辙和温拌改性剂等多重特性，进一步减少了多重改性的费用，节约了工程造价，因而具有极大的经济效益。

本文结合宁连一级公路南京段路面维修改造工程，从复合增效沥青混合料MAC-10原材料要求、配合比设计、施工工艺等方面进行应用研究，总结技术关键控制环节，供类似工程参考。

2　复合增效MAC-10材料要求

2.1沥青

复合增效型沥青混合料采用SBS改性沥青，为了保证施工处治效果，在规范基础上对软化点、离析和60 ℃动力黏度3项指标进行了相应提高，其中软化点提高至70 ℃，贮存稳定性离析（48 h软化点差）不大于2.0，60 ℃动力黏度提高至3 000 Pa·s。为保证MAC混合料施工质量，黏结层需采用高黏改性乳化沥青，各项指标要求见表1。

表1　高黏改性乳化沥青技术要求

2.2集料与矿粉

粗集料、细集料及矿粉与规范技术要求一致。

2.3复合增效剂

为确保沥青混合料抗车辙、抗滑性能的同时，保证压实效果，节约能源，在沥青混合料中添加了复合增效剂，其掺量不低于矿料质量的0.3%，其技术要求见表2。

表2　复合增效剂技术要求

3　复合增效MAC-10配合比设计

复合增效沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验方法，设计流程与传统改性沥青混合料一致。混合料设计级配、马歇尔体积指标及配合比检验指标的技术要求见表3和表4。由表4可以看出，复合增效沥青混合料动稳定度明显高于常规SBS改性沥青混合料；水稳定性能基本与常规SBS改性沥青混合料相当。

4　复合增效MAC-10施工

4.1施工准备

宁连一级公路南京段路面养护工程，采用铣刨重铺2.5 cm复合增效MAC-10处治车辙深度大于20 mm路段。首先对原路面进行铣刨，铣刨宽度为3.65 m即车道标线内侧宽度；铣刨深度2.5 cm，车辙凹槽底部未铣刨到的位置，采用人工凿毛。待局部病害处理完后对铣刨断面进行除尘，配合人员清扫，保证断面干净整洁。

4.2黏层施工

在复合增效MAC-10混合料摊铺前，对铣刨界面喷洒高黏改性乳化沥青黏层，喷洒量应控制为0.2~0.3 kg/m2（纯沥青用量）。对于铣刨界面5 mm以内的裂缝，可不进行处治；对于大于5mm的裂缝，应先喷洒0.7 kg/m2的高黏乳化沥青，贴抗裂布，后进行黏层油的洒布。

表3　MAC-10设计级配

黏层油施工宜采用智能型沥青洒布车喷洒，并选择适宜的喷嘴，洒布速度和喷洒量保持稳定。黏层油宜在当天洒布，待乳化沥青破乳、水分蒸发完成，紧跟着铺筑沥青层，确保黏层不受污染。

表4　马歇尔体积指标及配合比验证指标

4.3混合料拌和

（1）根据每盘料的重量，采用干法将投入拌锅当中。考虑到混合料摊铺厚度较薄，拌和温度比常规SBS改性沥青温度低5~10 ℃。

（2）拌和时间由试拌确定，并以沥青混合料拌和均匀为度，复合增效剂先与矿料干拌10~15 s，再加入沥青湿拌40s。

4.4混合料运输、摊铺与压实

（1）运输

拌和完成后尽快运输到前场等待摊铺，并确保在拌和后1 h内使用。运输车使用不透光的棉被或者帆布进行覆盖，防止混合料沾染灰尘及温度下降过快。

（2）摊铺

保证摊铺过程的连续稳定，摊铺速度应与拌和能力相适应，通常控制在2~3 m/min；铺面确保无明显离析、推移、裂缝等现象。

（3）压实

初压采用1台双钢轮压路机（13~16 t）静压1~2遍；复压采用1台胶轮压路机（26 t）碾压4~5遍；终压采用1台双钢轮压路机（13~16 t）静压3~4遍进行收光。

（4）养生及开放交通

在封闭交通情况下养生时，自然养生，无需采取任何措施；在开放交通情况下养生时，复合增效MAC-10混合料压实成型后至少24 h方可开放交通，同时禁止重型车辆通行。

4.5施工质量检测

现场施工完成24 h后，对新摊铺路面进行现场检测及取样，结果如下：

（1）渗水试验共进行了4处，渗水系数均小于50 mL/min，合格率100%；

（2）路面厚度平均值2.48 cm，代表值2.38 cm，满足施工指导意见要求；

（3）马氏压实度代表值为98.2%，大于98%，理论压实度代表值为93.6%，均满足规范要求。

（4）油石比为5.79%，级配在上、下限范围内，呈现S型，且与设计级配相当。

4.6后期评价

从方案实施一年后路面检测数据结果可以看出，车辙及平整度状况均有明显改善（见图1、图2），特别是路面车辙平均深度从22.0 mm下降至3.2 mm，降幅达85.56%；而平整度平均值从2.48 m/km下降至2.10 m/km，降幅15.09%。

图1　路面平整度变化趋势

图2　路面车辙深度变化趋势

5　结语

复合增效MAC-10型沥青混合料作为薄层施工工艺，与原路面黏结至关重要，黏层材料选用时，应保证黏度要求。复合增效剂的用量直接影响该类型材料抗车辙、抗滑性能及温拌效果，在混合料拌和时需准确控制添加比例。

本次复合增效型沥青混合料MAC-10技术在宁连一级公路南京段路面维修工程中得到了成功的应用。混合料和路用性能均满足要求，路面车辙状况有明显的改善；同时减少了废气污染，提高了经济效益，节约了资源，具有很好的工程应用前景。

参考文献

［1］宁连一级公路南京段路面维修工程技术服务报告［R］.

［2］朱石成．掺加抗车辙剂沥青混合料的路用技术性能研究［J］．公路交通科技，2013（9）：181-183.

［3］谢祥根．抗车辙外掺剂在AC-20型混合料中的应用研究［J］.湖南交通科技，2008，75（5）：167-169.

［4］余亮，郭世跃．高速公路安全问题及对策浅析［J］.科技资讯，2012（13）：5-6.

Application of Composite Efficiency Asphalt Mixture in Rutting Maintenance Treatment

Lin Yi1， Zeng Hui2， Ni Wei2
（1. Jiangsu Expressway Management Center， Nanjing 210009，China； 2. JSTI Group， Nanjing 211112， China）

Abstract:As a new type of asphalt mixtures， composite efficiency MAC has broad prospects in asphalt pavement rehabilitation or maintenance for it's adventages of anti-rutting， anti-skid， resource conservation， environmental protection and energy conservation， etc. Combining with pavement maintenance of Nanjing section Ninglian expressway， this paper analyzes MAC-10 technical parameters of material requirement， mixture ratio design， construction technology， etc， which could be taken as reference for similar projects.

Key words:composite efficiency asphalt mixture； rutting treatment； construction technology； mixture ratio design

中图分类号：U416.217

文献标识码：A

文章编号：1672–9889（2016）03–0014–03

收稿日期：（2015-08-18）

作者简介：林毅（1975-），男，江苏南通人，高级工程师，主要从事高速公路路面建设与养护管理工作。