GTM法设计的沥青路面研究分析

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，交通量急剧增加，车辆载重逐渐增大，加上车辆行驶的渠化，以及车辆超载现象的日趋严重，使得许多高速公路沥青路面在通车不久后的夏季高温期就出现了严重的车辙、泛油、拥包、波浪、推移等病害。因此，如何有效地防止和治理车辙病害，已经成为我国高等级公路沥青路面建设中亟待解决的一个重要课题。

关键词：GTM技术；公路工程；沥青混合料

Abstract: In recent years, with the rapid development of our economy, traffic increased dramatically, vehicle load increasing, plus traffic channelization, as well as the vehicle overload phenomenon is serious with each passing day, makes a lot of Expressway Asphalt Pavement appeared serious rutting in opened shortly after the heat of the summer period, bleeding, lump, wave, time and so on. Therefore, how to effectively prevent and control the rut disease has become our country high grade highway asphalt pavement construction in an important topic.

Key words: GTM technology; highway engineering; asphalt mixture

中图分类号：U4416

一、工程概况

广梧高速公路是国家高速公路网规划第十八横，经广东省广州至云南昆明的一段。本项目的建设，是完善国家高速公路网及广东省高速公路网的需要，对促进粤西地区、西江走廊带及泛珠江三角洲经济的发展，加强广东与大西南地区的联系以及增强珠江三角洲地区经济的辐射能力都具有重要的意义。

二、项目的背景

长期以来，马歇尔试验以其操作方法简单、设备价格低廉，且易于推广等优点一直成为我国沥青混合料的配合比设计的唯一方法。然而，由于马歇尔击实方法没有模拟实际路面成型时混合料压实状态，试件的受力模式也与实际路面混合料的受力状况相差甚远，而且用于表征沥青混合料稳定性的马歇尔稳定度和流值与混合料的实际路用性能相关性不大，仅是一种经验性指标。目前，我国公路沥青路面设计是以BZZ-100作为标准轴载，轮胎触地压强为0.7Mpa，而马歇尔试验的击实功也是与0.7Mpa压强相对应的，可是随着行驶车辆的大型化和重载化，许多公路路面承受的压强已远远超过0.7Mpa，有的甚至高达1.4Mpa。以上情况表明，传统的马歇尔设计法已经不能满足现代重载交通条件下的沥青混合料设计要求，必须寻求一种更为合理的设计方法。

《GTM设计的沥青混合料性能及应用研究》课题正是在上述背景下提出来的，并于2002年、2005年分别在广东省交通厅和省交通集团立项，目的是将GTM应用于沥青路面混合料的设计中，以解决我省高速公路沥青路面车辙、坑槽两大主要病害，并探索与该设计方法相关的原材料检验标准、级配优化准则、以及施工工艺和质量控制方法等。

三、试验路沥青面层施工工艺要求

GTM试验路混合料拌合方式。①试验路所用的GTM沥青混合料采用间歇式拌和楼拌和，配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备，逐盘打印各传感器的数据，每个台班作出统计，计算矿料级配、油石比、施工温度、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数，进行总量检验，并作为施工质量检测的依据。②在进行沥青混合料拌和之前对沥青混合料拌和楼的计量设备进行标定，同时标定拌和场沥青用量检测设备。③拌和机的矿粉仓配备振动装置以防止矿粉起拱。添加水泥等外掺剂时，采用增加粉料仓的方式解决。④拌和楼除尘装置性能良好，本试验路不允许使用回收粉尘作为填料。⑤生产GTM沥青混合料，拌和应以混合料拌和均匀、无花白料、无结团成块和粗细分离为好。每盘拌和时间宜为50s～60s，其中干拌时间不得少于5s。⑥拌和时沥青加热温度由沥青粘度―温度曲线决定，以粘度为0.17±0.02pa.s的温度作为加热温度范围，缺乏粘温曲线数据和采用改性沥青时，可按按表1选择。⑦拌和场应设置专用的取样台，供在运料车上对混合料取样、测量温度、盖苫布使用。出厂的沥青混合料必须逐车量取温度。达不到温度要求或超过温度范围的混合料应予以废弃。

表1 GTM沥青混合料的正常施工温度范围

四、AC-13C上面层施工方案

4.1中面层的处理。沥青改性沥青混凝土上面层是在中面层上进行的沥青混凝土路面施工，因此必须要对上面层进行清扫干净后方能进行施工。

2、粘层。沥青混凝土上面层与中面层间设粘层。粘层采用PCR快裂改性乳化沥青。粘层沥青技术指标和施工应符合《公路沥青路面施工技术规范》中的相关规定。粘层宜采用高级沥青撒布机在常温下撒布成雾状，撒布数量为0.3～0.6L/m2。粘层的基质沥青采用AH-70号道路石油沥青。

4.2沥青混合料的拌制。沥青混合料的拌和质量是影响沥青路面质量的一个重要环节。在混合料拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位的控制，以提高混合料的摊铺效果。

按照生产配比准确计量，干拌不小于5s，每盘拌和30~50s。

4.3沥青混合料的运输。沥青混合料的运输是影响沥青路面质量的一个重要环节。在沥青混合料运输过程中必须将其充分覆盖，以防止沥青在高温时受阳光、空气所造成的氧化及沥青混合料温度的降低。

4.4沥青混合料的摊铺。摊铺沥青混合料作业过程中，应着重从摊铺宽度和平整度、摊铺时的温度控制以及与运料车之间的配合把好关，最大限度地避免小波浪、离析、划痕、平整度超差等缺陷，以提高路面摊铺的质量。要选择现场温度10℃以上且没风的天气进行施工，一定要保持摊铺的连续性，有专人指挥。要保证设备的完好率，避免因机械故障停工。随时观测摊铺质量，发现离析和其它异常现象，及时分析原因，予以处理。

4.5沥青混合料的碾压。沥青混合料的碾压在摊铺过程中也是一个重要的环节，沥青路面最后的平整度和密实度都是通过压路机的碾压来实现，碾压的质量直接影响路面的质量。因此，碾压工艺的好坏对平整度的高低和密实度的大小起着决定性作用。沥青混合料上面层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。初压主要为了增加沥青混合料的初始密度起稳定作用。由两台CC522双钢轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅，速度为3km/h，紧跟摊铺机，尽量少喷水，坚持高温碾压，一般初压温度不低于150℃左右。复压主要解决压实问题。开始复压温度应在100℃左右，通过复压达到或超过规定的沥青混凝土面层压实度不小于98％，孔隙率大于4％且小于6％的要求。终压主要是消除压实中产生的轮迹，使表面平整度达到或超过要求值，碾压终了温度应不低于90℃。沥青路面边缘压实时应先留下30cm左右不压，待两个压实阶段完后再压，并多压1～2遍，靠路缘石处压路机不到时，用振动夯板补压。经过终压后，由专人检测平整度，发现平整度超过规定时，应在表面温度较高时，进行处理，直至符合要求。

4.6接缝的压实方法。在沥青混凝土面层施工中应尽量减少接缝，但在构造物两端及施工缝处必须仔细操作，保证紧密、平顺。（1）横缝的压实：采用轻钢轮压路机垂直于路线进行横缝的碾压，开始先从已完成的铺面上碾压，然后慢慢地向新铺筑的砼路面上移动，每碾压一遍就向新铺的混合料移进15~30cm，直至全铺碾压完后。（2）纵缝碾压：纵缝采用热接型式施工，在碾压纵缝时采用1/2的轮宽进行跨缝碾压，以消除缝迹。

五、结束语

随着我国高等级公路的修建，对公路路面的压实质量提出更高的要求，采用GTM法设计的沥青混凝土路面越来越多。GTM设计的沥青混凝土，关键在于压实，通过加强对施工过程中各个环节的管理，把好沥青混合料拌和、运输、摊铺和碾压等关键环节，特别是规范碾压工艺，组织紧张有序的施工碾压，完全可以达到更高标准的压实质量。

参考文献：

[1] 公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）.人民交通出版社，2004.

[2] 公路改性沥青路面施工技术规范（JTJ 036-98）. 人民交通出版社，1998.