AC-13細(xì)粒式瀝青混凝土路面應(yīng)用與研究

劉 劍

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院試驗(yàn)檢測(cè)室)

1 前 言

高速公路要求瀝青混凝土表面層抗滑性能好,不濺水、水霧小、噪音輕、行駛舒適安全,為達(dá)到這個(gè)目的必須保證表面平整且具有一定的粗糙度,應(yīng)采用構(gòu)造深度大一些的級(jí)配類型,以往施工的瀝青混凝土多采用 AC-16型級(jí)配。但越來越多的路面早期破壞,特別是水損害現(xiàn)象,使人們又想把表面層做的細(xì)密一些,使其不透水,就得使用粗骨料最大粒徑小些的密級(jí)配的瀝青混凝土,如何解決處理好抗滑與透水這一矛盾,各地已做了大量的試驗(yàn)研究,開始在表面層采用AC-13型級(jí)配,就石黃高速公路衡水支線表面層采用 AC-13細(xì)粒式瀝青混凝土進(jìn)行施工的情況做一簡(jiǎn)單介紹。

2 工程概況

石黃高速公路衡水支線全長(zhǎng) 23.339 km,分為一、二兩合同段,公路主線雙向四車道,路面設(shè)計(jì)年限為 15年,標(biāo)準(zhǔn)軸載采用Bzz– 100重型標(biāo)準(zhǔn),到設(shè)計(jì)年限末一個(gè)車道上的當(dāng)量軸次為 Ne=10.19×106;路面設(shè)計(jì)彎沉值 Ld=0.238mm。路面結(jié)構(gòu)形式如圖 1。

圖 1 衡水支線高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

3 AC-13細(xì)粒式瀝青混凝土路用性能

3.1 級(jí)配型式

AC-13型級(jí)配類型有很多種,各種類型也有一定的差別。本條路采用的級(jí)配為《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》提供的,其級(jí)配范圍和現(xiàn)規(guī)范其他級(jí)配范圍見表 1。

表 1 AC-13型級(jí)配范圍

從上表可以看出采用的級(jí)配較施工規(guī)范 AK 13-A、AK13-B和 AC-13Ⅱ型細(xì)很多,主要是 4.75mm、2.36mm兩擋篩孔;其與 AC-13I型相近,只略微稍粗一些,目的之一就是采用細(xì)密級(jí)配先保證不透水。

3.2 生產(chǎn)配合比

石黃高速公路衡水支線一合同粗集料采用易縣生產(chǎn)玄武巖,瀝青使用 TLA改性瀝青;二合同粗集料采用張家口生產(chǎn)玄武巖,瀝青為SBS改性瀝青。在配合比設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)確定的級(jí)配范圍考慮上述兩方面的要求,為保證路面粗糙抗滑性好,粗骨料一合同占 65%,二合同占 66%,4.75 mm、2.36mm兩擋及以下篩孔走下限,而0.075mm篩孔走上限,以保證混凝土密實(shí)不透水,一合同礦粉占 5%,二合同礦粉占 6%,另外都摻加 2%水泥以保證瀝青與礦料的粘結(jié)力,最后確定的礦料合成級(jí)配見表2。

表 2 生產(chǎn)配合比礦料合成級(jí)配

經(jīng)生產(chǎn)拌和馬歇爾試驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)范要求,馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果見表 3。

表 3 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)大量的道路調(diào)查,許多專家認(rèn)為殘留空隙率為 4%的瀝青混合料耐久性最好,太小的容易發(fā)生車轍,大的容易發(fā)生開裂、松散、坑槽以至透水破壞,為保證不透水,考慮上述意見控制空隙率在 3%～4%之間。

此外還做了車轍試驗(yàn)、凍融劈裂、低溫彎曲試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)也滿足要求,匯總結(jié)果見表 4。

表 4 車轍動(dòng)穩(wěn)定度、凍融劈裂、低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)匯總表

3.3 路用性能檢測(cè)

對(duì)已完成的路面表層用連續(xù)平整度儀(八輪車)檢測(cè)平整度結(jié)果見表 5,路面彎沉采用 5.4m貝克曼梁法,檢測(cè)結(jié)果見表 6。

表 5 表面層平整度檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)表

此檢測(cè)數(shù)據(jù)一合同未包括交通部超薄試驗(yàn)路 K9+600～K 11+600右幅。

表 6 路面彎沉檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)表

以上試驗(yàn)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求,路面平整度遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)0.7的要求,說明細(xì)粒式瀝青混凝土平整度控制容易些;路面彎沉值也很小,說明路基路面整體穩(wěn)定性很好。

試驗(yàn)路段對(duì)瀝青混凝土表面層用手工鋪砂法測(cè)定路面構(gòu)造深度,用擺式儀測(cè)定路面抗滑值,用路面滲水儀測(cè)定瀝青路面的滲水系數(shù),其試驗(yàn)結(jié)果見匯總表 7。

表 7 構(gòu)造深度、抗滑、滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)匯總表

從以上兩合同試驗(yàn)段試驗(yàn)結(jié)果可以看出,構(gòu)造深度0.50mm、0.49mm未能滿足竣工驗(yàn)收要求值≥0.55mm,擺值也只是剛剛達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)≥45,不過滲水系數(shù)除一合同K15+900～K16+800左幅這段外,其他三段效果不錯(cuò),檢測(cè)中許多點(diǎn)檢測(cè)基本不透水,說明AC-13級(jí)配達(dá)到了不透水的作用。

4 結(jié) 語

經(jīng)過廣大施工人員的努力,終于完成了施工任務(wù),通過施工從中也得到了一些體會(huì)。

(1)AC-13細(xì)粒式瀝青混合料在馬歇爾、車轍動(dòng)穩(wěn)定度、凍融劈裂、低溫彎曲各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,與以往表面層AC-16型無太多差別。

(2)混合料離析現(xiàn)象減少,表面攤鋪后粗骨料分布均勻,外觀好看,平整度易控制掌握。

(3)從透水試驗(yàn)結(jié)果可以看出AC-13細(xì)粒式結(jié)構(gòu)確實(shí)起到了封水、不透水的作用,但構(gòu)造深度不易達(dá)到要求,也正好說明構(gòu)造深度大的透水系數(shù)也大。

(4)雨后觀查,表面層有水膜較厚,雨大時(shí)積水不易及時(shí)排開。

(5)在今后的施工中如何使抗滑性能好,又保證不透水,又不對(duì)路面造成損害,在級(jí)配設(shè)計(jì)及調(diào)整平衡或最優(yōu)設(shè)計(jì)上,需根據(jù)各地實(shí)際情況探索積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

本條路的試驗(yàn)結(jié)果表明,AC-13型細(xì)粒式結(jié)構(gòu)基本達(dá)到了預(yù)期的目的,但如何使之更合理,解決路面的早期破壞問題,還需廣大道路工作者不斷地探索、實(shí)踐。

[1] 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程,JTJ 052-2000.

[2] 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,JTG F40-2004.