高速公路抗车辙沥青路面施工技术研究

杜欣峰

（中建路桥集团有限公司，石家庄 050011）

1 引言

高速公路建设项目中，多采用沥青混凝土路面，沥青路面主要由集料、沥青胶结料等混合而成，由于各原材料性能差异以及施工工艺的不同，沥青路面在长期的行车荷载以及外界环境的干扰下，会出现不同程度的病害问题，其中，路面车辙病害主要是由于外界高温影响下，表层沥青出现老化，在车轮碾压过程中局部混合料产生推移，进而形成车辙病害[1-2]。基于上述观点，为防止车辙病害的产生，可在混合料设计阶段进行研究，即对抗车辙沥青路面进行设计，本文针对该原则，重点围绕抗车辙沥青路面进行探讨研究。

2 工程概况

某高速公路工程全线共计112.333 km，路面材料为沥青混凝土，路基宽度为26.5 m。前期高速公路初步设计、地质勘察时得出，该高速公路沿线主要为横纵沟壑，对应的纵坡率最高达到7.1%，且此公路为省干线，为连接城市的重要通道，行驶车辆以货车等大型车辆为主，且预计交通量较高，因此，在公路沥青路面设计时需对抗车辙问题进行重点考虑。本项目路面设计为抗车辙沥青路面，通过掺加抗车辙剂实现。

3 抗车辙沥青路面设计

3.1 集料

在抗车辙沥青路面结构设计中，矿料特性对沥青路面各项路用性能起到重要作用，该工程项目采用无杂质、表面干燥洁净、无风化的石灰岩碎石集料，所用的矿粉为石灰岩磨细制成[3]。

3.2 沥青

因沥青和集料之间的黏结力有较高的标准要求。该工程采用性价比较高的SBS改性沥青作为抗车辙沥青路面的沥青黏结剂，主要性能指标检测结果见表1。

表1 SBS改性沥青主要性能指标检测结果

3.3 级配设计

抗车辙沥青路面设计中，级配对其路用性能起到决定性作用，应结合室内试验（马歇尔试验、筛分试验等）来综合确定混合料级配设计。本项目中抗车辙沥青路面各结构层级配设计结果见表2。

表2 抗车辙沥青路面各结构层级配设计

3.4 室内试验

3.4.1 物理性能

抗车辙剂掺量分别设定为0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%以及0.5%，沥青混合料类型选定为AC-13，结合室内马歇尔试验进行物理性能研究，不同抗车辙剂掺量下沥青混合料的物理指标检测结果见表3。

表3 不同抗车辙剂掺量下沥青混合料的物理指标检测结果

3.4.2 高温性能

采用车辙试验对不同抗车辙剂掺量下沥青混合料的高温性能进行测试研究，其检测结果见表4。

表4 不同抗车辙剂掺量下沥青混合料的高温性能检测结果

4 抗车辙沥青路面施工技术要点

4.1 基层清理

抗车辙路面正式施工前，应对基层进行全面的清理，首先利用平地机进行整体整平，接着采用高压水枪来清洗经整平的基层表面，确保保持整体清洁，再利用吹风机进行干燥[4]。

4.2 碎石及沥青洒布

待基层清理完毕后，即可在其表面进行碎石与沥青的洒布碾压，以确保基层和面层之间的黏结性。合理控制沥青和碎石的洒布量，分别为2.2~2.5 kg/m2、10~10.5 kg/m2，洒布温度不得高于28℃。洒布完毕后，进行3遍左右的碾压施工，碾压结束后再次进行人工清扫，并封锁交通，避免车辆与行人通往。

4.3 沥青混合料拌和

提前将各项施工原材料进行性能检测，检测不合格的材料严禁投入施工使用。结合事前设计好的配合比依次将原材料投入至拌和仓内进行拌和施工，采用间歇式拌和机进行施作，集料和沥青的加热温度控制在175℃左右，且分别进行15 s的干拌和45 s的湿拌，并确保混合料的出厂温度不低于170℃，同时保证无任何离析料或花白料。

4.4 沥青混合料运输

采用自卸运输车进行出厂混合料运输，装料前在车厢内部均匀涂抹一层隔离油，避免混合料黏附车壁[5]。结合前—后—中的顺序进行装料，降低混合料下落过程中离析的产生，装料完毕后选用厚实帆布袋进行覆盖，防止运输过程中的温度散失，同时运输车按照指定的路线进行行驶，非特殊情况不得随意更改运输路线，以免影响施工进度。

4.5 沥青混合料摊铺

抗车辙沥青混合料正式摊铺前，对摊铺机进行必要的安装调试，并于熨平板和料斗处涂抹黏结油，将比例控制为油∶水=3∶1，另外，将摊铺设备预热约30 min，确保其温度达到100℃，并调整熨平板，满足路面虚铺厚度。摊铺施工过程中采用两台摊铺机联合施作的方式，前后间距控制在3 m左右，施工速率为3 m/min，温度不得低于160℃，现场人员及时进行现场质量监控。

4.6 沥青混合料碾压

摊铺施工完毕后即可开展混合料碾压作业，混合料碾压施工分为初压、复压以及终压3个阶段，碾压速度控制在2.0~2.2 km/h为宜，碾压过程中需要对碾压温度进行严格控制，首先采用双钢轮压路机进行两遍静压，复压采用胶轮压路机进行4~6遍的振压，最后再采用双钢轮压路机进行1~2遍的静压。碾压施工完毕后，现场施工人员及时对实际压实度进行监测。

4.7 养护

沥青混合料碾压成型后应及时进行养护处理，养护时间控制在7 d左右，并利用塑料薄膜覆盖加洒水的方式进行处理，路面存在缺水现象时应及时予以补水操作，在养护期间严禁车辆通行，待压实度满足设计要求且温度低于50℃后即可开放交通[6]。

4.8 施工质量检测

抗车辙沥青路面施工完毕后，为评价整体施工质量，现选取5个检测点，分别对施工完成面上的渗水系数、压实度、平整度、摩擦系数以及稳定度等指标进行现场检测，其检测结果见表5。结合检测结果得出，各项指标均满足设计规范要求，其抗车辙性能良好。

表5 质量检测结果

5 结语

为改善沥青路面使用性能，本文就抗车辙沥青路面设计及应用进行重点研究。首先对各项原材料性能指标进行分析，通过室内试验确定最佳级配及性能参数，完成设计后进行现场实际施工应用，结合质量检测得出，采用抗车辙沥青路面施工技术可有效改善沥青路面车辙病害问题，延长公路使用寿命。