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同步施工型超薄磨耗层沥青混凝土技术（RSMA）在宣大高速公路的应用
文/高炜党
1.宣大高速公路概述和地理情况：
宣化至大同高速公路作为国家“九五”重点公路建设项目，是国家干线公路重要组成部分，也是晋煤外运的重要通道之一。河北路线位于张家口地区，张家口地处京、晋、蒙交界处，是沟通中原与北疆、连接中西部资源产区与东部经济带的重要纽带。张家口地区属寒温带大陆性半干旱气候，一年四季分明，春季多风沙天气，夏季温热多雨，秋季冷暖变化显著，冬季寒冷干燥。年均降水量406毫米，年均温度7.5℃，区域有储量丰富的玄武岩、石灰岩。
2.病害原因分析
宣大高速公路项目路段自1999年通车，至今已运营8年，总体状况良好，车辙较少。然而，由于交通量以及重载车的增加，路面出现了不同程度的横向裂缝、纵向裂缝、网裂、轻微车辙等路面病害，部分路面及桥面伴随有唧浆、坑槽等病害。
2.1根据病害调查及检测分析确定的主要原因
1.自然因素影响
该公路处于河北省张家口地区，气温较低，春秋两季所在区域昼夜温差较大，导致路面出现规律的温缩裂缝。
2.半刚性基层反射裂缝
通过取芯发现，许多横缝位置处基层均产生横向裂缝，半刚性基层反射裂缝是一种较普遍现象，一般表现为贯通横缝。
3.目前路面主要病害形式表现为横缝、纵缝，局部路段有网裂及轻微车辙，病害形式下图1至图4。
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图1??? 横缝病害及钻取芯样
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图2??? 纵缝病害及钻取芯样
 ? 
?? ????????????图3? 桥面龟裂及桥头跳车
 ?? 
图4桥面网裂及桥面剥离
2.2同步施工型超薄磨耗层沥青混凝土技术的应用
2006年，在该公路进行的“快速同步施工型超薄沥青磨耗层”3公里试验段罩面工程顺利完工。该科研项目采用新工艺、新材料，是目前国内该领域的最新技术。该项技术具有造价低，服务寿命长，开放交通快，摊铺速度快，工期短，具有路面内部排水功能，防止汽车快速行驶中吸雾现象的发生，并且能够减小轮迹噪音，容易养护等特点。
3.1 同步施工型超薄磨耗层沥青混凝土技术要求
3.1.1? 原材料技术要求
1、改性沥青
改性沥青采用SBS改性剂，满足表1的主要技术要求。此外，改性沥青的性能必须满足同步施工型超薄磨耗层系统整体设计要求。
表1???????????????? 改性沥青的主要技术指标
指?? 标 |
单位 |
SBS类 |
针入度 25℃,100g,5s?? ?不小于 |
0.1mm |
50 |
延度 5℃,5cm/min?????? 不小于 |
cm |
25 |
软化点 TR&B? ???????????不小于 |
℃ |
70 |
运动粘度 135℃???????? 不大于 |
Pas |
3.0 |
闪点???? ??????????????不小于 |
℃ |
230 |
溶解度?? ??????????????不小于 |
％ |
99 |
弹性恢复25℃? ?????????不小于 |
％ |
75 |
测力延度比4℃，5cm/min 不小于 |
％ |
0.3 |
离析,48h软化点差,????? 不大于 |
℃ |
2.5 |
质量变化? ?????????????不大于 |
％ |
1.0 |
针入度比25℃?????????? 不小于 |
％ |
65 |
延度 5℃ ??????????????不小于 |
cm |
18 |
2、 聚合物改性乳化沥青
聚合物改性乳化沥青性能必须满足同步施工型超薄磨耗层系统整体设计要求，必须满足表2要求。
表2??????????????????????? 聚合物改性乳化沥青性能指标
试验项目 |
单位 |
RSMA-Bond |
破乳速度 |
|
快裂 |
粒子电荷 |
|
阳离子(＋) |
筛上剩余量? （1.18mm）????? 不大于 |
％ |
0.05 |
粘度 |
赛波特粘度试验25℃ |
s |
20～100 |
蒸馏残留物
性能试验 |
含量???????????? 不小于 |
％ |
63.0 |
针入度（100g，25℃,5s） |
0.1mm |
50～100 |
软化点??????????? 不小于 |
℃ |
55 |
延度（10℃）????? 不小于 |
cm |
40 |
溶解度(三氯乙烯) 不小于? |
% |
97.5 |
弹性恢复%, 10℃ |
% |
60 |
贮存稳定性 |
1天??????? 不大于 |
% |
1 |
3、 同步施工型超薄磨耗层用粗集料
粗集料应选用三级以上的石料扎制而成的碎石，必须符合耐磨耗对粗集料的要求。技术指标满足表3的要求。
表3????????????????? 沥青面层用粗集料质量技术要求
指???? 标 |
单位 |
技术指标 |
石料压碎值????????????? ??不大于 |
％ |
20 |
洛杉矶磨耗损失???????? ???不大于 |
％ |
26 |
微型狄法尔磨耗损失??????? 不大于 |
％ |
18 |
粗集料的磨光值 PSV??? ????不小于 |
% |
42 |
表观相对密度???????????? ?不小于 |
t/m3 |
2.60 |
吸水率????????????????? ??不大于 |
％ |
2.0 |
与沥青粘附性??????????? ??不小于 |
级 |
5 |
坚固性????????????????? ??不大于 |
％ |
12 |
单个破碎面???????????? ???不小于 |
％ |
100 |
两个或多个破碎面?????? ???不小于 |
％ |
90 |
针片状颗粒（3：1）含量（混合料）不大于
其中粒径大于9.5mm??? 不大于
其中粒径小于9.5mm?? 不大于 |
％
％
％ |
15②
12
18 |
水洗法<0.075mm颗粒含量 不大于 |
％ |
1 |
软石含量??????????????? 不大于 |
％ |
3 |
4、 同步施工型超薄磨耗层用细集料
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表4的规定。
表4?????????????????? 沥青混合料用细集料质量要求表
项???????? 目 |
单位 |
技术要求 |
表观相对密度?????????????? 不小于 |
t/m3 |
2.50 |
坚固性(>0.3mm部分)??????? 不小于 |
％ |
12 |
含泥量(小于0.075mm的含量) 不大于 |
％ |
3 |
砂当量???????????????????? 不小于 |
％ |
65 |
亚甲蓝值?????????????????? 不大于 |
g/kg |
25 |
未压实空隙率?????????????? 不小于 |
% |
40 |
3.2沥青混合料技术要求
矿料级配范围见表5，混合料设计采用Superpave推荐的旋转压实机进行，满足表5所示的技术要求。
表5??????????????? ?同步施工型超薄磨耗层混合料矿料级配范围??????????????????????
级配类型 |
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(％) |
沥青
用量 |
16 |
13.2 |
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.6 |
0.3 |
0.15 |
0.075 |
细粒式 |
RSMA-13 |
100 |
80-100 |
60-80 |
25-40 |
22-35 |
13-25 |
9-19 |
7-14 |
5-11 |
3-7 |
5.1±0.3 |
此外，混合料性能满足表6所示要求。
表6???????????????????? 混合料配比检验指标
试 验 指 标 |
单位 |
技术标准 |
水稳定性试验??
冻融劈裂残留强度比? 大于 |
% |
80 |
表面构造深度?? 不小于 |
mm |
1.0mm |
车辙试验动稳定度? 不小于 |
次/mm |
2000 |
沥青析漏试验? 不大于 |
% |
0.1 |
3.3沥青混凝土质量控制
沥青拌和厂必须按下列步骤对沥青混合料生产过程进行质量控制，并按国标规定的项目检查沥青混合料产品的质量，单点检验评价方法应符合相关试验规程的试样平行试验的要求。
? 3.4施工注意事项
1． 为保证路面施工质量，保证路面结构的成功实施，施工单位必须根据有关施工规程规范指导下进行施工。
2． 在工程开始前以及施工过程中发生材料来源或规格变化时，必须对材料的来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。
3． 施工单位应保证提供工地使用的原材料满足要求，并且必须根据规定的材料技术要求和对应的试验方法，进行混合料配合比设计，并经过试拌论证确定用于生产的标准配合比，为施工提供满足设计要求的沥青混合料。
4结语
通过对宣大高速公路3公里试验工程施工全过程的跟踪检测得到以下结论：快速同步施工型超薄磨耗层系统（RSMA）主要用于预防性养护，具有延长路面寿命、改善行驶质量、校正表面缺陷、增加路面抗滑能力、提高道路安全性能、改善表面排水和减少路面轮胎噪声的功能。该技术应用特定的摊铺设备，具有喷洒乳化沥青和铺设热拌沥青混合料几乎同时进行的能力，并且一次成型超薄磨耗层也可增加路面的结构强度，但强度增加的程度取决于系统的厚度、混合料的性质以及现有路面的状况，必须保证原沥青路面的结构强度。
作者单位：河北省宣大高速公路管理处
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