谈高速公路路面新材料的应用及施工工艺

胡学斌

摘要：高速公路路面铺筑采用的新材料，RS2000抗车辙改性沥青混合材料，对于高速公路的发展乃至经济的发展，具有非常重要的意义。本文从这种新材料的性能特点出发，探索这种新材料的应用及施工的工艺。

关键词：高速公路；路面新材料；应用与施工

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引言

随着改革开放和经济建设的发展，我国的公路建没也得到了蓬勃发展。全国公路总里程数已达133万km，其中高速公路已超过11000km，跃居世界第3位，规模相当大。在公路路面设计施工中。路面材料所占的位置很重要。一个好的路面设计，如果没有科学合理地选择路面材料，通车后的路面结构会发生各种破坏。因此，研究路面材料性能及材料与设计施工的关系就显得较为重要。在路面新材料与路面设计施工中，如何科学合理地与其他路面材料配合选用，使设计出的公路路面整体结构能满足行车要求，也是一个研究课题。

1.高速公路路面材料对路面施工的影响

1.1路面材料级配组成和性质与路面施工的关系

不同级配组成集料的混合料其可压实性不同。骨料与沥青的质量，砾石、砂、真料与结合料的相对比例是影响压实度的因素之一。混合料在有效压实过程中必须克服的阻力有:决定于骨料尺寸、等级和形状的内摩擦力、由结合剂(矿料和沥青)薄膜所产生的粘结力以及由结合剂、骨料开头所决定的粘滞阻力3种。

1.2路面材料(沥青混合料)的温度和摊铺厚度与路面施工的关系

由于沥青混合料具有热塑性、其粘滞度随温度呈比例变化，故混合料的温度直接影响着压实性能。沥青只有在成为起润滑作用的流体时，混合料才能被压实，这是因为热沥青结合料具有低粘度和良好的裹覆比能。冷沥青具有高粘度、牢固、坚韧和较迟缓的裹覆性能，如果沥青混合料在温度过低时进行碾压，则压实阻力过大而难以实现，这个压实阻力最小，同时结合料又能够随住压路机重量而不致产生拥包现象的温度，它受到集料颗粒间摩擦阻力、混合料级配及沥青粘度等因素的影响。

碾压工作时间主要取决于混合料摊铺后冷却速度。如对含有硬沥青结合料的混合料来说，需要较高的摊铺温度和压实温度；而在这种温度下，混合料因具有较快的冷却速度，需要较短时间进行压实工作。

2.路面新工艺及技术

路面的用量庞大且受压力情况较为严重，传统工艺的沥青路面已不能满足人们对于路面的要求。在这种情况下，沥青路面的新工艺技术也应运而生。沥青路面的主材料之一沥青，衍生出了改性沥青这一材料。改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。现代公路和道路面临的主要问题是交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，这就要求进一步提高路面抗流动性；提高柔性和弹性；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。近来欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。由于改性沥青具有以下等优点：耐高温，抗低温，适应性强；韧性好，抗疲劳，增大路面承载能力；抗水、油和紫外线辐射，延缓老化；性能稳定，使用寿命长，降低养护费用。因此，改性沥青材料在未来的沥青路面施工工中无疑将占据重要地位，我国也在逐步应用该种材料于路面施工。

2.1常见的改性沥青原料

改性沥青材料包括有：橡胶及热塑性弹性体改性沥青（天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最为广泛)、丁苯橡胶改性沥青等）；塑料与合成树脂类改性沥青（聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青等）；共混型高分子聚合物改性沥青（用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性）。

现代常用的改性沥青路面有胶乳改性沥青，由此种材料施工时需要随时检测胶乳中的固体物含量。对现场制作的改性沥青的质量随时进行检测。另外还有乳化沥青稀浆封层施工工艺，稀浆封层施工法对于各种路面都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。对于新铺的沥青路面，例如贯入式、表面处治、粗粒式沥青混凝土、沥青碎石等比较粗糙的沥青路面，在其表面做稀浆封层处理后，可以作为保护层与磨耗层，显著提高路面质量。在桥梁的表层上用稀浆封层处理后，可以起到罩面作用，但很少增加桥身自重。在隧道中的路面经过稀浆封层处理后，可以不影响隧道的净空高度。因此，稀浆封层施工法在道路工程中有着广阔的发展前景。

2.2沥青路面的再生工艺

另外现代研究又有新成果--沥青路面的再生工艺：①在老化的沥青路面上喷洒软化剂，使老化发脆的沥青重新变软，多用于贯入式和表面处治路面的再生；②将老化了的旧沥青层挖出,重新轧碎,必要时加入“再生剂”使沥青质量改进，并加入部分新的集料和沥青，重新加工回用；该法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工厂拌和，以厂拌热法加工者质量较好。用这几种旧沥青路面材料的再生和回用的工艺技术可以做到节约沥青、集料和能耗，减少环境污染的作用，近年来，已经引起各国筑路部门的注意和推广使用。

3.高速公路路面新材料的施工工艺

RS2000抗车辙改性沥青材料铺筑高速公路路面，与普通的沥青混合材料铺筑高速公路路面的施工温度大致是一样的，摊铺温度大约控制在l0～l60℃，主要是碾压温度与普通的沥青混合材料不相同，在l40C左右就可以碾压，而且不用跟近碾压。根据地区特定的地理特点和气候特点，高速路的基质沥青采用70号A级重交沥青，同时加入RS2000改性，它的掺入量是混合料总量的5‰～5.5‰，然后用机械强力搅拌，加高温充分混合相容。

3.1RS2000抗车辙改性沥青混合料摊铺

在摊铺前，要先喷一定量的乳化沥青粘层油，数量大概控制在1.8千克/平方米。摊铺机在开始工作前，摊铺机和摊铺机的熨平板要先进行预热保温。熨平板预热的温度不能低于80℃，并尽量与RS2000抗车辙改性沥青混合料的温度保持一致。在施工的过程中，采用两台摊铺机梯队作业的的形式，温度控制在170℃，速度控制在2m/min。为了保证摊铺的路面平整，摊铺机根据搅拌机的出料速度缓慢、连续、均匀的作业，不要随意地改变速度和温度。摊铺出来的表面要具有规定的纹理和平整度，没有孔眼、推挤混合料或撕扯的痕迹。摊铺机应该设置成平衡梁式摊铺厚度控制方式和自动找平方式，进行施工的人员要随时检查作业的厚度和横坡、路拱以及沥青材料的总量、面积和平均厚度，并与方案进行比较，对数量和质量进行管理控制。摊铺的厚度等于松铺系数与设计厚度的乘积，松铺系数要通过试压试铺确定。在施工的过程中，料斗要完全打开，保证RS2000抗车辙改性沥青混合料的不间断供应，它的高度要在送料器高度的2/3以上，这样摊铺机的全宽度断面才不会发生离析的现象。

3.2高速路面的碾压及成型

RS2000抗车辙改性沥青材料铺筑高速公路路面，第一次压路要用压路机紧跟在摊铺机后进行作业，速度大概在2.5km/h。碾压的原则有“紧跟、慢压、高频、低幅”。压路的过程中，不能随意的中止，要连续不间断的均衡进行。第二次压路要紧跟初压，可以采用25t、27t胶轮压路机作业，长度为70～80m，压5遍，速度大概在4km/h。检验达到标准后，再进行终压，紧跟在第二次后进行，速度大概在5km/m，压二遍，提高平整度并消除轮迹。路面压实后的温度应该在90℃以上。为了尽快的降温运行，可以在完成后洒水。

4.结语

随着城市建设的迅猛发展，我国对城市道路路面施工技术及路面质量，环保程度都有了越来越高的要求。路面使用性能好，行驶舒适，路面使用者对路面的评价就高。因此，在已有技术的基础上，我们应当更加努力地研究新材料组合以及新型技术，打造更加优秀的路面系统。

参考文献

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