灌入式半柔性抗车辙路面在建湖G204国道上的应用

商士阳

【摘 要】针对204国道建湖段交叉路口车辙较多难处置的现状，在日常小修保养过程中采用了半柔性抗车辙路面技术。铺筑结果表明，通车1年后半柔性路面车辙深度不超过1 mm，同时期铺筑的改性沥青AC-13路面已经出现3cm车辙;半柔性路面路表构造深度在0.7～1.0mm之间，抗滑性能优异，其渗水系数在5mL/min以下，远低于普通沥青路面测试结果。

【关键词】半柔性路面;抗车辙;构造深度;渗水系数

交叉口是公路交通的枢纽位置，交叉口附近成为车辆频繁刹车制动和起动的地方，极易出现车辙病害。车辙对道路的行车安全和使用性能有很大影响。灌入式半柔性路面材料是指在开级配的大空隙沥青混合料中灌入特殊高流动度水泥胶浆而形成的一种刚柔并济的复合式路面材料，已经被证明[1-3]具有优异的抗车辙性能。

G204烟沪线是北起山东烟台、南至上海市的陆上交通大动脉，同时也是具有国防意义的干线公路，建湖境内交通流量非常大，且货运车比例较高，重载车辆多，交叉口车辙病害严重，夏季车辙最深处可达8cm，有的路口每年都要维修2次。为解决G204交叉口车辙病害，在G204建湖段日常小修保养作业过程中，均采用了半柔性抗车辙路面技术。本文重点介绍了半柔性路面实施过程的整体情况，包含路面结构设计、材料、施工设备、施工工艺、性能观测和评价，以期为公路管養工作者提供借鉴。

1路面结构设计

根据原路面病害情况和原路面沥青结构特点，此次半柔性路面结构示意图如图1所示，方案为：8cm半柔性路面材料SFP-13 +改性乳化沥青粘层+铣刨后原剩余路面。

2原材料

1）半柔基体大空隙沥青混合料SPAC-13：大空隙沥青混合料SPAC-13设计的总空隙率为23.8%，连通空隙率21.3%，集料采用玄武岩碎石，SBS改性沥青油石比4.3，界面增强改性剂掺量0.6%，木质纤维掺量为0.3%，其矿料级配范围如表1所示，其性能测试指标如表2所示。

2）半柔性路面专用灌浆料：

采用江苏苏博特新材料股份有限公司生产的JGM?-301（B）半柔性路面专用灌浆料，黑色粉料，水料比为0.35，其性能如表3所示。该灌浆料具有超早强、高流态、低收缩、不离析泌水等特性，最大灌注深度可达18cm。

3）半柔性路面材料SFP-13。由上述灌浆料灌注到大空隙沥青混合料SPAC-13中制备而成。SFP-13的60℃动稳定度、马歇尔稳定度、浸水残留稳定度及小梁弯曲破坏应变等测试结果如表4所示。

3工程实施

在灌浆施工前一天先进行下面层富油层及基体大空隙沥青路面的摊铺，第二天进行灌浆施工。半柔性路面整个铺装施工的步骤包括：基体大空隙基体沥青混合料的铺设、灌浆料的制备和灌注、灌注后半柔性路面的表面处理及养护。

（1）大空隙沥青混合料的铺筑

大空隙沥青混合料的出厂温度要求175-185℃，摊铺温度不低于150℃。摊铺时的混合料松铺系数控制在1.1左右。碾压作业时，首先使用12t钢轮压路机对新旧路面搭接处开振动碾压3遍左右;然后使用12t钢轮压路机采用静压法碾压5遍左右，当混合料温度降低至80℃左右时要进行整平碾压，以消除轮迹。大空隙沥青混合料摊铺碾压施工后的照片如图2所示。

（2）水泥基灌浆材料的制备与灌注

采用专用制浆设备制浆，通过泵送方式进行灌浆。在灌浆前，采用封边材料将大空隙沥青混合料的四周进行覆盖，防止浆体流出造成旁边路面及路沿石污染，同时也方便灌浆抹面施工。待大空隙沥青混合料面层温度降低至50℃以下时，方可进行灌浆施工。施工时将制备好的水泥胶浆泵送至大空隙沥青路面，经重力作用浆体可自流平渗透，直至水泥胶浆不再下渗冒泡、空隙灌满为止。

（4）刮浆表面处理

灌注完毕后，进行刮浆处理，采用半自动抹面机械，配合人工毛刷作业，如图3、图4所示，将残余在表面的水泥胶浆清除干净，以露出基体沥青混合料表面凹凸不平为宜，防止水泥胶浆残留在面上，保证路面抗滑性能。

（5）养生与开放交通

养生期间严格封闭交通，禁止一切人员车辆通行，灌浆后养护6h开放交通。

4道路性能测试与评价

G204建湖段交叉口半柔性路面从2019年5月通车至今，外观质量良好，表面纹理清晰，没有车辙病害产生。为了评价半柔性路面的性能，测试了取芯试件性能、构造深度、车辙深度、渗水系数等指标。

4.1半柔性路面取芯测试

对半柔性路面进行了取芯，芯样显示灌浆非常饱满，对芯样进行切割处理后，测试了马歇尔稳定度和灌浆饱满度，如表5所示，指标均满足技术要求。

4.2半柔性路面构造深度测试

采用铺砂法测试半柔路面路表构造深度，结果如图5所示，从图5看出其构造深度基本在0.7～1.0mm之间，满足不低于0.55mm的设计要求，因此具有优异的抗滑性能。

4.3半柔性路面车辙深度测试

为了评价半柔性路面抗车辙效果，定点测试了施工初期和通车1年后的路面平整度，然后计算测点的车辙深度，结果如表6所示。所测结果表明，半柔性路面的抗车辙能力非常突出，通车1年后车辙深度不超过1 mm，同时期铺筑的改性沥青AC-13路面已经出现 3cm车辙。

4.4半柔性路面渗水系数测试

表7是半柔性路面渗水系数测试结果。从表7看出其渗水系数基本在5mL/min以下，远低于普通沥青路面测试结果。

5结语

G204建湖段半柔性抗车辙路面的应用是该技术在建湖公路的持续推广应用，从目前应用效果来看，对解决交通量大重载车多的国省干线公路交叉口车辙问题，其效果是非常显著的，是一项值得大力推广的好技术。

参考文献：

[1]张荣鹍.高性能灌注式半柔性路面材料的研究与应用[D].武汉理工大学，2009.

[2]邓成，黄冲，洪锦祥，等.超早强半柔性路面在市政路口的应用研究[J].公路工程，2016，41（1）：116-119.

[3]程磊.半柔性路面用混合料性能及其设计方法研究[D].长安大学，2002.

（作者单位：江苏省建湖县公路管理站）