北京布敦科技发展有限公司 100029
摘要：随着我国城市道路的建设发展，路段病害养护问题日益凸显。其中，车辙病害问题逐渐成为城市养护单位的工作难点。本文以北京市阜成路大修工程为背景，主要针对采用布敦岩沥青进行沥青改性，形成改性沥青混合料铺筑路面来提高问题路段的抗车辙能力，强调车辙病害及分析、布敦岩沥青技术方案和施工技术要点。最终，证明布敦岩沥青在路面车辙病害治理方面具有显著效果，对岩沥青的应用与推广具有重要意义。
关键词：布敦岩沥青;BRA;车辙;动稳定度
1概述
车辙产生的原因主要是由于沥青混合料抗流动变形性能较差，再加上车辆集中在此区域内频繁的启动、刹车，加剧了此路段沥青面层的剪切破坏，造成车轮作用部位的沥青混合料被推挤两侧，表现为轮迹带芯样面层厚度减薄而隆起部位面层厚度变厚，变形较为明显。路面的车辙病害，严重影响了道路的服务质量和行车安全，并直接影响路面使用寿命。一是车辙的产生降低了路面平整度，影响了行车的舒适性；二是车辙的产生使轮迹处的沥青混凝土厚度减薄，降低了面层及路面结构的整体强度，易导致路面产生其它病害；三是车辙的产生造成路面排水不畅，会降低路面抗滑能力，甚至会由于路面积水导致车辆行驶漂滑，影响正常行车安全，是交通隐患的形成因素。因此路面车辙病害的处理是非常必要的。
针对阜成路大修工程，为分析沥青路面出现车辙病害的原因，提出有针对性的车辙处理技术方案。受北京市城市道路养护管理中心的委托，北京市市政工程设计研究总院进行现场检测工作，根据现场检测分析结果，采用岩沥青技术方案进行处理。
2车辙病害及分析
2.1 检测内容
本项目道路车辙病害调查按照规范《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36-2006）的要求进行，采用三米直尺法进行检测，对病害部位的延伸长度进行测试。
2.2 车辙检测
经检测，阜成路部分路面车辙深度已达4.3cm，由《城镇道路养护技术规范》（CJJ 36—2006）可知，车辙深度在15mm以上的沥青路面需进行处理，结合车辙调查结果，对阜成路双向车道总面积超过5.5万平方米的路段进行铣刨加铺处理。
图2-1 阜成路路段车辙现状图
3布敦岩沥青
通过调查可知，提高沥青混凝土的抗车辙能力可有效缓解路段的车辙破坏，利用布敦岩沥青改性沥青混合料进行加铺是本项目的重点方案。
布敦岩沥青简称“BRA”， 是古代石油渗透在岩层中，经过长期的海底沉积、承受压力和地质变动而形成的沥青岩，研究表明，由于 其经历了无数年的环境考验，耐老性能特别好，作为石油沥青的改性剂将会起到良好的效果。另外，BRA 中的矿物质与一般砂石材料不同，不仅细度很细，而且有相当好吸收沥青的能力，均属于石灰岩性质，具有加强沥青与集料粘附性的作用。与此同时，BRA 也具有普通天然沥青的性质：①软化点高，用其改性可以显著提高沥青路面的高温稳定性；②氮含量高，可以提高沥青路面的抗水损坏能力；③抗老化能力强，耐久性好；④不含蜡，可以改善含蜡沥青的品质；⑤制造工艺简单，施工方便；⑥得到的沥青性质更稳定。
图3-1 布敦岩沥青产品实物图
4.布敦岩沥青技术方案
4.1 布敦岩沥青路面结构方案
城市道路部分信号灯交叉口出现的严重车辙病害成因，可分为内部因素和外部因素。内部因素主要包括：路面的结构形式、结构组合、材料的性能与组成。外部因素则包括：气候条件(如持续的高温)、交通条件(如重载、超载、渠化交通)、水的作用。由于外部因素的不可控性，引起车辙的根本原因是内因，也是要着力解决的问题，即科学地进行路面结构设计和混合料设计，合理地组织施工，确保施工质量，最大限度的解决现况路面发生的车辙病害。抗车辙沥青路面结构应该根据工程所在地的气候、交通量和行车模式以及其他特殊使用要求，遵循厚度合理、沥青混合料类型与厚度匹配、整体结构经济合理等原则进行设计。
4.2 材料技术要求
（1）岩沥青技术要求
在本次工程中所使用的布敦岩沥青应满足《岩沥青改性沥青路面面施工技术规范》（DB11/T 1169-2015）中各项指标要求。
（2）原材料质量要求
沥青结合料：沥青的各项技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中70号A级道路石油沥青的技术要求。
为了充分发挥沥青混合料中粗集料的作用，粗集料必须洁净、干燥、表面粗糙；沥青路面所用细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配； 用于沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料，经磨细得到的矿粉。各项技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40—2004的技术要求。
（3）混合料技术要求
为了提高沥青混合料的抗车辙性能，混合料的矿料级配应在规范要求的范围内调整，采用骨架密实结构形式。为了验证布敦岩沥青混合料的实际路用性能和耐久性，根据委托方要求，对布敦岩沥青混合料的路用性能路用性能进行试验。
如表4-1。
5岩沥青施工技术
为了保证沥青路面的抗车辙效果，同时保证路面的施工满足设计要求，在混合料生产和施工现场应有专业技术人员进行质量控制和技术指导。
5.1 施工准备
（1）在施工前，需对原路面进行铣刨至设计高程后，清扫表面后，喷撒粘层油。
（2）为了保证施工不受干扰，抗车辙路面在施工时应中断交通，杜绝车辆通行。
5.2 混合料的生产和运输
（1）对抗车辙的沥青混合料应通过目标配合比设计、生产配合比设计确定混合料的生产用配比。在试拌试铺的基础上确定的配合比作为沥青混合料的生产用的标准配比，在生产过程中，严格按照此配合比进行生产。
（2）为了保证混合料的质量，应严格按照设计提供的外掺剂的添加量控制外掺剂的计量，根据拌和机每盘矿料的质量，准确称量所需外掺剂的重量，采用电子秤计量、机械添加的方式。
（3）为了得到最佳效果，矿料加热温度控制在180～185℃，沥青加热温度140～150℃。
（4）加入外掺剂后应干拌5～10秒左右，以保证矿料与外掺剂的均匀拌和。
（5）当矿料与外掺剂均匀混合后，将沥青喷入并拌和，拌和时间与一般沥青混合料的拌和时间相同。
（6）沥青混合料的出料温度为160～165℃，拌和的混合料应均匀一致，无花白、无粗细料分离和结块现象。
（7）对所生产的沥青混合料应加强试验检测，检测的内容主要包括矿料级配、油石比、马歇尔稳定度、流值和车辙试验等。
（8）对沥青混合料的生产采用总量检验，对矿料的级配、油石比和拌和温度等参数进行统计分析，与试验检测的结果进行对比，评定混合料的质量。
（9）将拌和好的沥青混合料运至现场，为了防止沥青混合料降温过快，在运输时应加盖篷布。考虑拌和厂与工地现场的距离，在组织运力时应充分考虑交通堵塞的可能，同时确保混合料温度降低不超过要求。
5.3 混合料的摊铺和碾压
（1）沥青混合料的摊铺机械可采用常用的具有自动找平装置的摊铺机（摊铺，混合料摊铺温度控制在155～160℃。
（2）摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断，摊铺速度控制在2～3m／min。
（3）沥青混合料的碾压须采用胶轮碾加钢轮压路机联合作业，为了保证施工压实度满足要求，中、下面层应采用25t以上胶轮压路机和DD110以上钢轮压路机联合作业的方式。
（4）碾压时，采用胶轮碾加钢轮压路机联合作业，首先钢轮压路机前进静压后返回起振，复压采用轮胎压路机，终压再用钢轮碾静压收平。
（5）压路机应紧跟摊铺机进行碾压，做到“紧跟慢压、高频低幅”，应尽量保证沥青混合料在高温条件下完成碾压，要求初压温度150～155℃，终压温度100～110℃。
（6）碾压中，胶轮压路机严禁洒水，为了防止粘轮宜采用植物油与水的混合液（1：1）涂抹；双钢轮压路机应严格控制洒水量，以沥青不粘轮为原则。
（7）在施工中，应严格控制施工压实度，压实度均不低于98％。
5.4 开放交通
应尽量保持路面成型24小时后开放交通，如无法满足，应待沥青路面完全自然冷却，沥青混合料表面温度低于50℃时后方可开放交通，严禁碾压成型后，路面温度没有降低到规定要求时开放交通。
6结论
本研究结合国内外研究资料，以印尼布敦岩沥青（BRA），一种新型材料作为改性剂，按照不同比例均匀掺配到基质沥青中，通过对不同掺量 BRA 改性沥青和基质沥青的性能进行研究比选，确定 BRA 的最佳掺量范围。在此基础上，对 BRA改性沥青混合料和普通沥青混合料性能进行检验和比较，确定 BRA 的最佳掺量，从而提出 BRA 改性沥青的性能评价指标和技术要求以及 BRA 改性沥青混合料的施工工艺。为 BRA 在工程中的应用提供室内试验依据，对于促进 BRA 改性沥青的进一步推广也具有重要的现实意义。
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论文作者:刘亚楠,崔晓懿
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/12/1
标签：沥青论文; 车辙论文; 路面论文; 病害论文; 压路机论文; 沥青路面论文; 性能论文; 《防护工程》2017年第17期论文;