２０１３年第４期 （总第２３０期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮ１３ｄｌＡＮＧ ｄｌＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．４，２０１３ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２３０） 沥青路面长上坡路段抗车辙技术初探 郭 云 （遵义市道路桥梁工程有限责任公司） 摘要：以近年来公路施工的项目为依托，以浙江省沥青路面长上坡路段为例，通过对沥青路面长上坡路段 受力状况分析，并找出问题的症结，对长上坡路段进行抗车辙型沥青混合料设计，使问题得以解决，具有一定 的参考价值和实际意义。 关键词：沥青路面；长上坡路段；抗车辙技术；沥青混合料 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０４－００６２－０１ １沥青路面长上坡路段实例调查 ３长上坡路段抗车辙型沥青混合料设计 现以浙江省沥青路面长上坡路段为例，浙江省沥青路面 ３．１设计方案 长上坡路段主要位于浙南、中部盆地及浙江东等山岭重丘 沥青路面长上坡路段最主要的病害是车辙，设计要点是 区，区域内盘恒着甬台温、金丽温、龙丽丽龙、上三等高速公 如何应用不同矿料级配设计方法得到高温稳定性能强的沥 路，这些高速公路多数路段都蜿蜒于丘陵、山地与地脉、盘底 青混合料级配，同时兼顾路面其他性能的要求。沥青路面发 之间，形成了众多的上下坡路段，尤其是西南部山区，上下坡 生车辙的部位主要在中面层，且贡献率超过６０％，因此沥青 坡度更大、线路更长、密度更高，一甬台温、龙丽丽龙三条高 混合料抗车辙性能优化设计主要应针对矿料最大公称粒径 速公路为代表，通过对其路面以往使用质量调查或上坡路段 ２０ ｍｍ的中面层，为此选择按几种不同级配设计理念设计的 数量统计来反映全省沥青路面长上坡路段整体状况。 沥青混合料级配，并通过常规室内试验与加速加载（ＭＭｔＳ） 甬台温高速公路平苍段，起讫点Ｋ２８１＋３１８一Ｋ３５７＋ 试验相结合的方法验证抗车辙的能力。 ４７８，其中长上坡路段从Ｋ３４８一Ｋ３５７，总共长９ ｋｍ，平均坡长 沥青采用了６种材料，包括埃索ＳＢＳ改性沥青、青川岩 度为３．２８％，最大坡度为４．２５％，是省内最典型的长上坡路 ．沥青、ＳＫ５０号沥青、ＳＫ７０号沥青、矿物纤维＋ＳＫ７０号沥青、 段，２００３年１２月３０日路面建成通车，原路面结构组合 福塔纤维＋ＳＫ７０号沥青，同时选择了３种不同类型矿料级 （４ ｃｍ厚改性沥青ＡＣ一１３＋５ ｏｍ厚ＡＣ一１６＋７ ｃｍ厚ＡＣ一 配，包括按照多级嵌挤原理设计的粗级配Ｓｕｐ一２０、细级配 ２Ｏ）在使用不到一年时间，长上坡路段行车道就出现了严重 ＡＣ一２０及紧密骨架密实型ＳＭＡ一２０级配。 的车辙问题。 将这６种沥青材料和３种级配分别组成９种不同沥青 采用常规的ＡＣ型密级配沥青混合料进行车辙修补后， 混合料，考虑经济成本等因素，其中，６种组合以Ｓｕｐ一２Ｏ级 实际应用效果不理想，后来对该路段行车道位置进行第二次 配为主，另选择ＳｂｌＡ一２０、ＡＣ一２０与ＳＢＳ改性沥青及ＡＣ一 车辙处置，处理方案为铣刨上中面层９ ｃｍ厚沥青混合料，铣 ２０与普通７０ 沥青３种组合。 刨后路表面经空压机清理干净，在喷洒乳化沥青，最后加铺 ３．２短期性能试验结果 ＡＣ一１６、ＡＣ一２０双层改性沥青混合料，且上面层要求掺加 ９种沥青混合料短期性能试验除进行国标车辙及冻融 聚酯及福塔纤维。 劈裂试验外，进一步实验使用德国汉堡轮辙仪，它是目前测 ２沥青路面长上坡路段受力状况分析 试沥青混合料水敏感性和抗车辙性能试验条件最为苛刻的 沥青路面长上坡路段受力状况与平坡路段有所不同。 设备之一。国外研究成果表明，实验结果与路面现场实际性 一般认为，在上坡路段，沿路面表面车辆重力的水平分力随 能具有良好的相关性，试验是在５０℃水浴里使用钢轮来回 着坡度的大小而不同，最终导致车辆行驶速度缓慢。开始阶 在试件表面行走２０ ０００次。 段，车辆上坡主要依靠惯性来进行爬坡，车速较快，车辆对路 由试验知，动稳定度排在前５位的是ＳＮＡ一２０＋ＳＢＳ改性沥 面施加的水平力较小；之后，车辆要依靠自身的牵引力才能 青、Ｓｕｐ一２０＋岩沥青、Ｓｕｐ一２０＋ＳＢＳ改性沥青、Ａｃ一２０＋ＳＢＳ改 继续爬坡，车来路面的实价水平力会再坡低到坡中之间的某 性沥青和Ｓｕｐ一２０＋５０号沥青；冻融劈裂强度排在前５位的是Ｓｕｐ 个地方突然增大，并维持至坡顶，由此产生的压应力、剪应 一 ＋ＳＢＳ改性沥青、Ｓｕｐ一２０＋岩沥青、ＡＣ一２０＋ＳＢＳ改性沥 力、水平分力可能会同，同时车辆的变化也可能引起结构层 青、ＳＭＡ一２０＋ＳＢＳ改性沥青和ｓｕｐ一２０＋７ｏ号沥青。 内最大剪应力的变化。通过力学分析软件，采用推荐的材料 ９种沥青混合料经汉堡轮辙仪试验后，前５位变形深度排序 模量参数对不同坡率下路面压应力、剪应力、水平分力及不 为：ＳＮＡ一２０＋ＳＢＳ改性沥青、Ｓｕｐ一２０＋５ｏ号沥青、Ｓｕｐ一２０＋ＳＢＳ 同结构层剪应力状况进行了分析，以定性反映长上坡路段基 改 －｛历青、ＡＣ一２０＋ＳＢＳ 定性沥青和Ｓｕｐ一２０＋岩沥青。 本的荷载受力趋势。 依据短期性能试验结果分析，３组试验结果基本一致， 由实验数据获出结论，在不同坡率下（Ｏ％、３％、５％、 ＳＢＳ改性沥青组合的３种级配、５０号沥青和岩沥青分别组合 ７％）路面结构层所受的应力基本是相同的，并且随着路面层 的Ｓｕｐ一２０在高温稳定性能及水稳定性能与其他几种沥青 深度的增加，应压力值减少，在厚度４ ｃｍ范围内的应压力平 混合料相比，性能更优越，而且参考美国德克萨斯州汉堡车 均值最大；随着坡度的增大路面面层的最大剪应力及水平力 都增大，３％、５％、７％坡度路段的沥青层承受剪应力比平坡 辙试验标准（２０ ０００次，变形深度要求小于ｌ２．７ ｍｉｌ１．），５种 级配变形深度远小于此要求。 路段分别增加５．９％、１１。７％和１８．３％，水平分力分别增加 ４结语 ０．８ ｋＮ、１．２ ｋＮ、１．７ ｋＮ；在不同车速条件下，路面上、中、下 车辙是沥青路面主要病害，对交通构成严重威胁，是投 面真剪应力随着车速的变慢而增大，在车速由４０ ｋｍ／ｈ减低 诉最频繁的问题。经过实际调查，并结合多年公路施工经 为２０ ｋｒｎ／ｈ时，各结构层剪应力有明显增大的趋势，实际路 验，对长上坡路段抗车辙型沥青混合料设计，使问题得以解 面车辆通行状况与之分析结果是相互一致的。由于长大坡 决。车辙问题还有很多亟待提高之处，也希望有更多更好的 度、低车速等影响因素，导致长上坡路段相对于平坡路段结 方法，为我国公路事业做出更多贡献。 构层产生的剪切应力更大，且作用力持续时间更长，从而造 参考文献： 成在相同交通载荷、气候环境条件下，路面更易出现车辙问 ［１］ 薛鹏涛．抗车辙剂在南方湿热地区的应用研究［Ｊ］．交通标准 题。故而要对长上坡路段抗车辙能力进行优化设计。 化，２００７，（６）． 收稿日期：２０１２—０９—２８ 作者简介：郭云（１９７５一），男，贵州习水人，工程师，研究方向：公路、桥梁建设与施工。 ・６２・