公路路面应力吸收层施工技术研究

公路路面应力吸收层施工技术研究

李频军

湖南省通衢兴路建设有限公司 湖南 岳阳 414000

摘要：应力吸收层是一种沥青混合料，铺设于水泥混凝土基层与沥青混合料磨耗面层之间。具有粘弹性高、抗疲劳抗塑性变形能力强、密实、不透水等特点,能有效减少或缓解旧水泥混凝土板传递给沥青面层的反射裂缝,并能提高沥青路面的抗水害能力。本文为研究公路路面应力吸收层施工技术，以改善公路通行能力，结合实际工程，对路面应力吸收层施工技术工程特性进行阐述，重点研究了应力吸收层施工工艺。研究结果表明，采用应力吸收层技术进行施工可有效提高路面行车舒适度和安全性。

关键词：公路路面；应力吸收层；施工工艺；质量检测

引言 ：我国幅员辽阔，高速公路修建的条件均存在差异，如果所处区域地形地势较陡峭，降雨量大且频繁，加之行车荷载的长期影响，高速公路沥青路面容易出现病害问题，同时，积水无法顺利快速排出，当面层内出现饱和水时，其公路行车安全性和舒适性会逐渐降低，同时会缩短公路的使用寿命。应力吸收层主要是将碎石与高效性能的沥青混合料混合加铺成层间结构来吸收路面应力作用，大幅提升路面的防渗透性和抗变形能力，同时可以预防路面裂缝的不断发展，目前应用较为广泛。

1 应力吸收层施工特点

在高速公路施工应用中，为提高公路的通行能力，常会应用到应力吸收层施工技术。公路设计时常将应力吸收层设计在半刚性基层与水泥混凝土面板间，应力吸收层结构可有效提升防渗效果，低于反射裂缝的不断扩散。路面应力吸收层的主要施工原理为将碎石与高性能的沥青混合料混合加铺成一种层间结构，吸收路面传下的应力作用，大幅提升路面的防渗透性和抗变形能力，同时预防路面裂缝的继续发展。完成后的应力吸收层应具备优异的承载能力、韧性以及黏结性，沥青胶结料需与碎石均匀混合，根据自身良好的弹性和塑性来保护路面结构，同时有效防止路面积水侵蚀半刚性基层，能够延长公路的使用寿命。目前为止常见的应力吸收层施工原材料选用高聚物改性沥青作为沥青胶结料，沥青胶结料应具备较好的路用性能和黏性，以促进应力吸收层稳定性和承载能力的提高，常见的应力吸收层结构以橡胶沥青应力吸收层为主。

2.应力吸收层的作用原理

反射裂缝的发生都是从基层开始向上发展的，基层的水泥混凝土发生裂缝可分为内因和外因两种类型。内因主要是水泥混凝土的干燥收缩和内部结构的水化反应等，外因主要是施工不合理和环境温度等问题。当水泥混凝土出现裂缝后，在行车荷载和环境荷载的长期重复作用下会逐渐传递至沥青混凝土面层，造成沥青路面裂缝等病害。因此在旧水泥混凝土路面加铺一层应力吸收层主要的作用就是消散底层传递上来的应力，防止底层的应力向上传递使路面应力过大而产生裂缝。

3. 公路路面应力吸收层施工工艺

3.1. 施工准备工作

进行应力吸收层施工前，施工技术人员应及时检测公路的下承层整体质量，清除下承层上的杂物、碎石，确保其上保持整洁、干燥，避免存在粉尘污染，同时针对下承层上的病害进行修补施工处理，保证公路下承层表面上不存在坑槽、车辙、裂缝、隆起等病害。公路下承层施工处完成后对应力吸收层各项原材料进行性能检测，不合格的材料不得进场使用，结合室内试验确定出应力吸收层施工的碎石用量以及最佳油石比。条件允许的情况下，应提前制备足量的橡胶沥青，遵循橡胶沥青即剪即用的原则，其储存时间最高不得超过7d，避免橡胶沥青内部颗粒存在离析，降低应力吸收层施工质量。提前将各项施工机械设备进行调试安装，确保正式施工时能正常使用。

3.2 混合料拌和运输

混合料拌和前对各项原材料进行室内性能检测，并合理设计各材料的最佳用量，检测不合格的材料不得投入工程使用。橡胶混合料拌和过程中其时间控制在1.5min 左右为宜，拌和温度不得过低，以免橡胶粉颗粒无法充分溶胀，其拌和温度应控制在 175～185℃之间，同时橡胶沥青混合料的出厂温度应高于170℃。橡胶沥青混合料的运输应采用自卸式运输车来完成，按照前-后-中的顺序来装料，并在其上覆盖一层厚实帆布袋，避免橡胶沥青混合料在运输过程中出现温度离析，运输前在车厢内壁涂抹一层隔离油，避免混合料黏结在车壁上。

3.3 混合料摊铺

采用全断面半幅的方式进行应力吸收层摊铺作业，控制其松铺厚度在 1.2m 左右，层间厚度需低于 2cm。摊铺机应保持均匀、慢速，针对螺旋布料器摊铺未到位的区域应及时进行人工补料，合理控制摊铺时行进速度，防止出现橡胶沥青混合料级配离析。局部摊铺不到位的区域施工技术人员及时进行补铺处理，并检测其平整度，为后续应力吸收层的碾压施工奠定基础。

3.4 混合料碾压

应力吸收层摊铺作业完毕后及时进行碾压施工处理，提前设计好相应型号的压路机设备，通常选用20t双钢轮压路机进行碾压作业。先进行均匀的初压施工，压路机按照规定路线进行压实，不得随意急转弯或掉头。初压完毕针对平整度和路拱情况进行检测，待验收合格后再开展复压作业。橡胶沥青混合料的碾压温度最佳为 175℃左右为宜，同时应注重混合料温度变化情况。

3.5 质量检测

针对公路应力吸收层施工进行研究，吸收层施工完毕后在公路上选取典型路段作为试验路段作为质量评价。选定9个测点进行试验检测，以渗水系数作为评价指标，对比施工前后渗水系数变化情况。根据检测数据可得，应力吸收层施工完毕后渗水系数相比于施工前降低了，表明应力吸收层施工完毕后可有效提升公路路面的抗水损害能力，同时应力吸收层施工质量良好。

4. 结语

公路路面应力吸收层的主要原理为将碎石与高效性能的沥青混合料混合加铺成一种层间结构来吸收路面传下的应力作用，能够大幅提升路面的防渗透性和抗变形能力，同时起到预防路面裂缝的扩散作用。本文为研究公路路面应力吸收层施工技术，详细阐述了路面应力吸收层施工技术工程特性，重点研究了应力吸收层施工工艺，研究结果表明，采用应力吸收层技术进行施工可有效提高路面行车舒适度和安全性，具有一定的可行性和实用性。

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