高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术

　　高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术应用极为广泛，不仅可用于新修路面，亦可用于旧路面升级改造。可用于传统技术应用局限的特殊路段（如交叉路口、公交站台、公交站专用道、厂区道路、爬坡路段等）路面的车辙、拥包等病害彻底处治。

　　超半柔性路面最早的应用始于1954年法国科涅雅克（Cognac）航空港喷气式飞机跑道上，称为“Salviacim”施工法。英国、前西德、法国和前苏联等国家，从事这方面的研究，提出了有关这种路面结构的设计计算方式和力学性能的研究论文，证实了这种路面材料可提高沥青混合料的高温稳定性及低温抗裂性，延长路面的常规使用的寿命。1961年，继法国之后，日本以“半柔性路面和半柔性路面施工法”为名申请了专利。之后，此种半柔性路面在日本快速地发展起来。在日本许多高速公路的收费站、停车场、加油站、爬坡路段以及集装箱码头和公共汽车专用线等场所，都进行了相当规模的半柔性铺装。

　　我国对其研究始于20世纪80年代，近十年各科研院所对半柔性路面开始大力开发研究，截止2020年，北京、江苏、湖北、安徽、山东、浙江、上海、重庆、辽宁、广东等地都已经大范围的应用半柔性路面技术作为车辙处置方法。近十年全国多个省份进行高性能灌入式路面施工，是目前解决道路抗车辙难题的主流技术。像江苏省、湖北省、浙江省、北京市、西安市、重庆市等地方铺筑的高性能灌入式路面面积累计超过200万m2。

　　高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术是指在碾压成型后的大空隙基体沥青混合料(空隙率高达25%～30%)路面中灌入具有高流动性能的水泥基灌浆材料复合而成的路面。

　　（1）抗剪切性能极好：动稳定度达3万次/mm以上，是普通沥青路面10倍以上；

　　高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术与改性沥青SMA的路用性能对比如下表4-1所示。

　　（1）刚柔并济：具有水泥混凝土的刚性与沥青混凝土的柔性。具有高承载能力、超强抗车辙能力，动稳定度高达30000次/mm。

　　（2）抗水侵蚀：大空隙沥青料灌浆后几乎完全密实状态，具备优秀能力的抗水损能力。

　　（5）行车舒适：主要体现为沥青路面，无接缝，路面平整度好，行车舒适性高。

　　（6）快速开放交通。专用灌浆材料2h强度可达15MPa，可实现路面灌浆结束清场后即可开放交通（约2-3小时）。

　　大空隙沥青混合料的原材料主要为SBS改性沥青（必要是添加0.3-0.5%高粘度沥青添加剂与0.2%木质素纤维）、玄武岩粗集料、细集料、矿粉，几种材料的技术指标参照《公路沥青路面实施工程技术规范》JTG F40-2004。以基体大空隙沥青混合料SFP-13为例，设计的空隙率为25%-30%，沥青用量3.5%-4.5%，大空隙沥青混合料SFP-13的矿料级配范围如表4-2所示，其性能设计指标如表4-3所示。

　　(1)拥有非常良好的流动度与施工和易性，便于水泥基灌浆材料灌入高连通空隙沥青混合料的空隙中；

　　(3)具有一定的抗住压力的强度和抗折强度，保证高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术材料具备足够的承载能力；

　　(4)具有较高的早期强度，3h抗压强度能达到10MPa以上，缩短工期；

　　(5)具有较小的干缩和温缩性能，保证水泥基灌浆材料自身的体积稳定性及抗裂性能，防止高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术出现由于水泥基灌浆材料的收缩开裂而造成蜂窝孔、开裂等材料结构缺陷；

　　(6)与沥青混合料拥有非常良好的粘结性能，使两者能拥有非常良好的材料匹配性，从而使材料间具有过渡协调作用。水泥基灌浆材料的配比如表4-4所示。

　　水泥基灌浆材料的制备工艺为：先将水加入搅拌锅中，然后加入干粉灌浆料高速搅拌1.5-2分钟出锅即可。水泥基灌浆材料的技术性能指标如表4-5所示。

　　高性能刚柔结合灌入式沥青路面是一种刚柔相济的新型路面，兼具有沥青路面柔性好、抗裂能力强、无接缝和水泥混凝土路面刚性大、承载能力强、抗车辙性能好的优点，其弯沉值仅为普通沥青路面的1/5-1/2，抗车辙能力是普通沥青路面的10倍以上，同时还拥有非常良好的抗水、耐油、耐酸等功能和可着色性好的特点，既可用于旧路面的车辙病害维修，也可用于新建路面，且由于常规使用的寿命长，减少维修频次，使得全生命周期的社会效益和经济的效果与利益显著，高性能刚柔结合灌入式沥青路面属于密实-骨架嵌挤型结构，是刚性水泥砂浆与柔性沥青混合料骨架的复合体，水泥砂浆填充在沥青混合料内部的孔隙中，极大提高了高温条件下沥青混合料的抗推移变形力；灌入式半柔性路面专用灌浆材料，具有高流动性、超早强和低收缩三大技术特色，可实现半柔性路面的免振捣、快通车、长寿命和不切缝。

　　目前高性能刚柔结合灌入式沥青路面技术在湖南省累计高性能灌入式路面施工超过10万㎡，主要项目为株洲智轨（60000m2）、长沙市政维护处（1000m2）、湘阴市政交叉路口（2000m2）、莲株高速公路连接线）、湖南省祁常高速河州和新河收费站广场（10000m2）、白新高速公路塘田市和回龙寺收费站（12000m2）、株洲市政平交路口（2000m2）等路段应用，应用效果良好，抗剪切和耐磨效果较好，能完全解决渠化交通路段车辙、拥包等病害问题。