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摘要：现代生活快速发展带给人们更多便利的同时，也对我国公路建设提出新的要求。路面是直接受到车辆压力载荷并向下传递的关键部位，所以路面材料与种类的发展备受关注。在行车载荷以及自然环境等外力因素的共同作用下，路面会在不同时间阶段出现各种各样的早期破坏现象。所以，研究路面相关材料与设计施工工艺就成为重中之重。在路面设计施工中以及路面新材料中，研究科学合理的配比选用材料搭配，使得公路路面结构及强度满足预先设计方案是需要设计人员深入探讨研发的。本文针对使用新材料、新方法、新工艺的高速公路路面设计材料进行研究，以某高速公路路面采用的RS2000抗车辙改性沥青混合材料应用为例阐述新材料在相应路面设计中的应用，以供借鉴。
关键词：路面材料；施工工艺；高速公路
当下新中国正在大踏步的向前迈进，经济与文明建设齐头并进，公路基础设施建设也在高速发展。依据交通部门提供的相关报告，国家二级公路及以上公路以年复合增长率5.15%的速度增长，并在2015年增长到57.49万公里；高速公路则以年复合增长率10.76%的速度增长，且在2015年达到12.35万公里；在公路实际建造中路面材料发挥主要作用，依托科学设计和适当的材料选择，才能帮助施工单位建设出合格的路面结构，从而达到工程竣工验收标准，符合相关安全系数。
1.路面材料对施工工艺的影响
1.1、路面材料级配组成与施工的关系
混合材料组成集料及配的不同影响着它本身的压实性。压实度的主要影响因素是砾石、砂、真料与结合料的配合比例，还有骨料和沥青质量。需要克服在有效压实混合料中的阻力包括；由结合剂的、骨料所决定的粘滞阻力；结合剂薄膜粘滞力：受到原料尺寸、等级和形状的内摩擦力。
1.2、路面材料和铺设厚度与施工工艺的关系
在不同温度下沥青混合料表现出的热塑性不同，进而使得它的粘滞力因为温度的变化而变化，因此温度是影响材料压实性的关键因素。热沥青在材料粘度以及裹覆性能上表现优良，所以当沥青应用在流体润滑时，方便混合料进行压实。冷沥青的性能特点覆盖坚韧、高粘度，迟缓的裹覆性能等多个方面，当压实冷沥青时，混入料的温度偏低，就会导致阻力增大，影响压实效果，造成施工问题。所以应当选取相应合理的温度，把阻力降低到可接受范围内，合理的压实温度选择应该综合多种因素全面考虑。路面施工时间受到混合料铺设冷却速度影响，以带有硬沥青结合料的混合料为例，在施工中需要保持较高的压实温度和摊铺温度，且因为混合料冷却较快，针对整个铺设工程的环节需要快速进行。
2.高速公路路面新材料施工
2.1、SEAM新材料作用
SEAM是一种以硫磺为主要成分的新型路面材料，融合增稠剂、烟雾抑制剂与硫磺，经过不同配比之后，形成固体颗粒，将沥青与SEAM以一定比例混合，可以取代一部分沥青发挥更好的效果。相较于传统材料SEAM可以更好的发挥作用，提升道路沥青混合料的路用性能。
2.2、SMA的使用
SMA的优点在于其耐高温性与热稳定性都较优于传统材料，并且大规模应用在道路施工中，这种材料具备良好的嵌挤效果，有很强的抗负荷能力，材料中有很多粗集料，并作为填充物使用，以这种材料铺设的路面车辙出现的情况较少，抗负荷能力与抗形变能力都很强，且这种材料有良好的粘合性，对其粘合性的影响较大，低温会出现形变。SMA具有较小的间隙，可以有效阻止水分侵入路基。这种材料具备一定的抗氧化能力，可以有效减少与空气中氧的反应，使得路面寿命大大增加。应用这种材料建成的路面，具有细小的缝隙，可以提高公路的摩擦性，提升防滑性，利用这种材料建成的路面，雨天会大量减少水雾的出现，同时消除一定量的噪音，提升行车安全与文明环保。
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2.3、聚苯乙烯泡沫
这种材料已经经过长时间的应用，得到的反馈十分良好，整体材料耐用性与泛用性较好，聚苯乙烯泡沫将发泡剂与聚苯乙烯树脂按一定比例配比混合，经过热工艺处理，使得其内部产生气体，整体变为泡沫塑料。这种材料具备轻质路基填料的特点，可以有效应对路面沉降，防止路面与桥台出现位移的情况。这种材料的另一个优点是可以将压力均匀分散在路基上，使得路基单位面积承载力降低，实现有效的控制。
2.4、再生沥青混合料
高速公路维护是在公路建成后需要长期进行的重要工作，公路维护需要先经过铣刨，之后才能进行相应的维修养护工作。在修理过程中，堆积在施工场地的沥青混合物如果没有得到适当的处理，会对周边环境产生一定的影响，而材料本身也会产生一定程度的损耗，对于资源利用来说是一种浪费。在这种情况下，再生沥青应运而生，再生沥青分为以下几种，厂拌热再生是用沥青混合物中添加再生剂与新集料进行混合搅拌，形成可以使用的新沥青，实用性较好。就地热再生沥青优势是根据路面的实际毁损情况以及维修需要的沥青量进行配比使用，减少材料浪费情况的发生。厂拌冷再生是利用常见的水泥材料与稳定剂以一定比例混合配制而成，优点是材料获取难度低。
2.5、微表处稀浆混合料
这种材料是较为新型的混合料，主要应用在道路的养护，这种材料的使用需要注意的是要考虑到铺设时的厚度，尽量将厚度控制在1cm左右。在公路施工中利用微表处稀浆混合料可以提升施工效果，减少施工时间，提升路面质量与耐用度。这种材料可以修复车辙损坏的道路，将公路的使用时间大幅调高。
3.某高速公路路面新工艺与新材料的应用
与传统沥青的铺设的高速公路相比，应用在新型高速公路路面中的新材料RS2000在同条件下施工温度是相同的，铺设温度与传统材料都在0～l60℃这个区间内，新型材料与传统材料的区别在于碾压温度上，新材料相比传统材料无需跟进碾压，以140℃为准碾压即可，这种材料降低了施工要求的同时提升施工效率。在某些特殊气候条件及地理环境下，将70号A及重交沥青作为公路的基质沥青，适当加入RS2000，比例控制在5‰～5.5‰之间，同时在高温中机械搅拌使其融合在一起。
3.1、高速路面的碾压及成型
RS2000抗车辙改性沥青材料铺筑的路面，在初次作业时需要压路机紧贴摊铺机后进行施工，将速度控制在2.5km/h。碾压时需要遵循的原则是：“紧跟、慢压、高频、低幅”。同时在施工过程中，不能随意停止施工进程，保证施工进程连续不断的平稳进行。第二次压路需要尽量减少与初次作业的间隔时间，采用25t、27t胶轮压路机作业，长度为70～80m，压5遍，速度控制在4公里每小时。在通过验收标准后，进行最后碾压，同样与第二次压路的间隔尽量缩短，但速度首位提高，控制在每小时5公里，压两遍，提高路面的平整度消除轮印。为了尽快成型，需要在终压后洒水以降低温度。
RS2000材料最初应用在贵州东北绕城公路改造路面中，经过长时间的检验，路面状况良好，符合预期验收指标。RS2000可以有效改善路面在高温下的热稳定性。
4.结束语
结合使用经验，新材料在实际领域应用中的优势已经显而易见，同时在长期的调查与检验中新材料基本符合预期验收标准，但是科学始终在不断进步，对于新材料的探索也是一直向前，对于施工中应用新材料要在合适的条件下保持敢想敢做的态度，积极探索新材料，将新材料的优势发挥出来，优化施工条件与限制，将公路的施工建设水平不断提高。
参考文献
[1]李斌.高速公路路面新材料的应用及施工工艺研究[J].工程技术研究,2019,4(05):111-112.
[2]刘燕.高速公路路面新材料的应用及施工工艺研究[J].价值工程,2018,37(35):239-240.
论文作者:张秀纲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签：路面论文; 材料论文; 沥青论文; 新材料论文; 高速公路论文; 温度论文; 公路论文; 《基层建设》2019年第25期论文;