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５ 试验路施工及跟踪观测
试 验 路 于 ２００３ 年 １２ 月 底 完 成 ， 开 发 交 通 后 ， 于 ２００４ 年 ６ 月 （ 施 工 半 年 后 ） 和 １１ 月 底 （ 施 工 １ 年 后 ） 跟踪调查了车辙深度， 检测结果表明 １ 年后车辙较小。 截 至 ２００５ 年 １０ 月 ， 试 验 路 经 历 了 ２ 个 夏 季 的 高 温 考 验， 状况依然保持良好， 车辙没有发生进一步的发展， 表明方案本身的设计和路用性能良好。
路面总厚度 ７３ｃｍ， 路面结构为 ４ｃｍＡＫ－ １６Ａ （ ＡＨ－ ７０ 沥 青 ） ＋６ｃｍＡＣ－ ２０Ⅰ （ ＡＨ－ ７０ 沥 青 ） ＋６ｃｍＡＣ－ ２５Ⅰ （ ＡＨ－ ７０ 沥青） ＋１ｃｍ 下封层 （ 层铺法） ＋２０ｃｍ６％水泥稳
定 碎 石 ＋３６ｃｍ４％ 水 泥 稳 定 碎 石 。 设 计 弯 沉 １９．７ （ ０．０１ｍｍ） 。
２ 试验路的车辙情况及原路面抗车辙能力评估
试 验 路 分 为 ２ 段 ： 北 行 （ 简 称 ＮＫ） Ｋ１７４ ＋８００ ～ Ｋ１７５＋８００ 段 旧 路 车 辙 平 均 深 度 约 １７ｍｍ； 南 行 （ 简 称 ＳＫ） Ｋ１８０ ＋６００ ～Ｋ１８１ ＋０００ 段 旧 路 平 均 车 辙 深 度 约 ３３．８ｍｍ。 为 评 价 试 验 路 段 现 有 路 面 的 抗 车 辙 能 力 ， 采 用 ＲＬＷＴ 车 辙 仪 对 试 验 路 的 沥 青 混 合 料 进 行 了 抗 车 辙 能力评价。由于 ＲＬＷＴ 车辙仪目前缺少规范性指标及应 用经验， 本项目评价方法主要是采用对比试验， 即对比 主车道和路肩位置芯样抗车辙能力， 并根据试验判断车 辙发展趋势。
技术论坛
本栏目由中咨华科（ 北京） 交通建设技术有限公司协办
高模量沥青混凝土在路面车辙处理中的应用
郭林泉 １， ２， 谭积青 ２
（ １．华南理工大学， 广东 广州 ５１０６４１； ２．广东省路桥建设发展有限公司， 广东 广州 ５１０６３５）
摘 要： 车辙是高温地区沥青路面的主要病害之一。处理车辙一般采用铣刨后重新摊铺抗车辙能力强的沥
车辙因子
ＤＳＲ／ｋＰａ Ｇ＊／Ｓｉｎδ Ｇ＊ Ｇ＊／Ｓｉｎδ Ｇ＊ 倍数
提高倍数
６０℃ １５．７７ １３．６３ ５．７９４ ５．４１ ２．５
２．７
７０℃ ６．０８７ ５．５１ ２．１２３ １．９９ ２．８
２．９
７６℃ ３．５３９ ３．２３ １．２７５ １．１３ ２．９
２．８
８０℃ ２．６８８ ２．４１ ０．９２１９ ０．８５ ２．８
通过 试 验 可 以 看 出 ， ＮＫ１７４＋８００～ＮＫ１７５＋８００ 段 轮 迹带处上面层抗车辙能力很差， 中面层在初始压密阶段 后进入相对平缓的稳定变形阶段， 下面层抗车辙能力相 对较强。本路段 ９５％保证率的车辙 深 度 在 ２０ｍｍ 以 下 ， 确定只铣刨上面层 ４ｃｍ， 充分利用原有中下面层混合料 结 构 ， 然 后 采 用 特 殊 设 计 的 高 模 量 沥 青 混 合 料 ＨＳＡＣ－ １３ 加铺面层。
３．０
８２
２．８０４ ２．５８
临界温度／℃ ８４．６
７３．２
３．２ 集料 选 用 深 圳 平 湖 芙 蓉 石 场 辉 绿 岩 ， 包 括 ： １０～１５ｍｍ
碎石、５～１０ｍｍ 碎石、机制砂。检验结果表明所用集料 符 合 《沥 青 路 面 施 工 及 验 收 规 范 》 （ ＧＢ５００９２－ ９６） 中 高速公路沥青面层用集料要求。 ３．３ 配合比设计
参考文献：
［ １］ 沈金安．沥青及沥青混合料路用性能 ［ Ｍ］ ．北京： 人民交通出版 社， ２００１．
［ ２］ 吕伟民．沥青混合料设计原理与方法 ［ Ｍ］ ．上海： 同济大学出版 社， ２００１．
ＧＯＮＧＬＵ Ｊ ＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｉ ＹＩＮＧＹＯＮＧ ＪＩＳＨＵ ＢＡＮ ９１
１．３２
延度 （ ５℃，５ｃｍ／ｍｉｎ） ／ｃｍ
２０．５
软 化 点／℃
７７．５
弹性恢复 （ ２５℃） ／％
９２
旋转薄膜加热试验 （ＲＴＦＯＴ）
延度（ ５℃，５ｃｍ／ｍｉｎ） ／ｃｍ １５．２
残留物 （１６３℃，８５ｍｉｎ）
针 入 度 比／％
９１．８
表２ 高模量沥青与普通改性沥青的流变性质和模量对比
温度／℃ 高模量沥青 普通改性沥青 模量提高
４ 试验路的沥青混凝土模量测试
试验段施工结束后进行了现场钻芯取样。同时对采用 改性沥青 ＡＫ－ １３ 维修车辙的路段抽取了芯样， 进行对比 研究。用 Ｃｏｏｐｅｒ 试验机测定 ２５℃和 ４０℃下芯样的间接拉 伸劲度模量， 并对芯样进行了室内 ＲＬＷＴ 多轮车辙试验。
在 ２ 种试验温度下， 将模量均值列于表 ５ 进行比 较。由试验结果可以看出， 高模量沥青混合料的模量值 比改性 ＡＫ 沥青混合料的模量显著提高， 平均模量提高 １．５ 倍左右。
作者简介： 郭林泉 （ １９７４－ ） ， 男， 山东诸城人， 工程师， 从事高速公路建设与管理工作。
９０ ＧＯＮＧＬＵ Ｊ ＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｉ ＹＩＮＧＹＯＮＧ ＪＩＳＨＵ ＢＡＮ
公路交通科技 应用技术版
３ 试验路的铺筑
３．１ 沥青
试验路采用了科氏高模量改性沥青， 其高温等级可
达 到 ＰＧ８２， 基 本 性 能 指 标 见 表 １， 与 普 通 改 性 沥 青 的
本路段以货运交通为主。目前断面自然车流量约 １．６～１．８ 万辆／ｄ， 其中货车比例超过 ６０％。根据交通量和 初步轴载调查分析， 单向断面的平均日货车交通量 （ ＡＤＴＴ） 接 近 ６０００ 辆／ｄ， 最 大 单 轴 轴 重 超 过 了 ２５０ｋＮ， 交通量以及交通轴载的增长远远超过了设计时的预测 值。 １．３ 路面结构
２．９
８２℃ ２．２１６ ２．０２
临界温度／℃ ９０．８
７８．８
ＲＴＦＯ
模量提高
车辙因子
ＤＳＲ／ｋＰａ Ｇ＊／Ｓｉｎδ Ｇ＊ Ｇ＊／Ｓｉｎδ Ｇ＊ 倍数
提高倍数
７０
８．５０３ ７．５５ ２．８１３ ２．６６ ２．８
３．０
７６
４．８３４ ４．３８ １．５９１ １．４８ ３．０
３．０
８０
３．４０９ ３．１０ １．１５４ １．０７ ２．９
温 度／℃ ２５ ４０
模 量 比／％
表５ 模量均值比较列表
高模量混合料 普通改性沥青混合料
１４５１
９３１
２９９
１８１
２０．６
１９．４
提高倍数 １．５６ １．６５
可以看出， 随着模量增加， 车辙深度减小。用学生 ｔ 检验法表明， 在显著性水平 ０．０５ 下， 模量和车辙深度 之间存在线性反比关系。因此提高模量可以增强混合料 的抗车辙能力。
表３ 高模量沥青混凝土ＨＳＡＣ－ １３配合比 筛孔尺寸／ｍｍ １６ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．０１５ ０．０７５ 目标配合比 １００ ９３．０ ６１．０ ２８．５ ２２．４ １８．８ １５．０ １２．１ １０．０ ７．７ 生产配合比 １００ ９１．２ ６１．３ ２８．８ ２３．０ １４．８ １３．２ １１．４ １０．２ ７．５ 规定范围上限 １００ １００ ７０ ３２ ２８ ２４ １９ １５ １２ ８．５ 规定范围下限 １００ ９０ ５１ ２５ １７ １３ １１ ９ ８ ６．５
１ 试验路概况
１．１ 气候条件 试验路位于珠高速公路粤境南段 （ 简称京株南） 翁
城至佛冈段， 路段所处地带属中亚热带季风气候区， 常 年 平 均 气 温 ２０．３～２１．７℃， 极 端 最 低 气 温 － ４．３℃ （ １ 月 份） ， 极端最高气温 ４２℃ （ ７ 月份） 。区内降水丰富， 历 年平均降雨量为 １５３７～２２０１ｍｍ。 １．２ 交通量情况
ＳＫ１８０＋６００～Ｋ１８１＋０００ 段路肩各层的车辙都比轮迹 处大， 稳定变形阶段的变形斜率中、下面层差不多， 上 面层较大， 各层的变形都以塑性变形为主。此路段的实 测车辙大部分都在 ３０ｍｍ 以上， 故在该路段的车辙处治 中应至少铣刨两层进行重新加铺。为探索高模量沥青混 凝土处治车辙的效果， 本试验路段采用了高模量沥青混 凝 土 ＨＳＡＣ－ １３ （ ４ｃｍ） ＋ 高 模 量 沥 青 混 凝 土 ＦＡＣ－ ２０ （ ６ｃｍ） 进行维修。
表４ 高模量沥青混凝土ＦＡＣ－ ２０配合比 筛孔尺寸／ｍｍ ２６．５ １９ １６ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．０１５ ０．０７５ 目标配合比 １００ ９２．８ ７８．１ ６４．９ ４７．９ ２６．８ ２０．２ １６．８ １３．５ １０．４ ９．０ ６．５ 生产配合比 １００ ９５．２ ８１．２ ６４．９ ４６．８ ２４．４ ２１．６ １８．９ １６．２ １０．２ ７．７ ６．４ 规定范围上限 １００ １００ ９０ ７５ ５０ ２９ ２５ ２２ １８ １３ １１ ７ 规定范围下限 １００ ９０ ７５ ５５ ４０ ２３ １９ １８ １３ ９ ７ ５
流变性质和模量对比结果见表 ２。可以看出高模量沥青
的模量和车辙因子在老化前后都比普通改性沥青提高了
近 ３ 倍。它的高温连续性能分级为 ８４．６℃， 在高温环境
下比普通改性沥青具有更好的抗变形能力。
表１ 高模量改性沥青常规试验指标
试验指标
试验结果
针入度 （ ２５℃，１００ｇ，５ｓ） ／０．１ｍｍ
４０
针入度指数 ＰＩ
混合料的配合比总体上是按照主骨料空隙填充法 （ 即 ＣＡＶＦ， Ｃｏｕｒｓｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｅ Ｖｏｉｄ Ｆｉｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ） 设计的 富 沥 青 混 凝 土 （ ＦＡＣ） ， 既 充 分 发 挥 粗 集 料 作 为 主 骨 料 的嵌挤能力， 又可以使细集料与沥青充分填充主骨架空 隙。实验路采用的高模量沥青混凝土级配如表 ３、表 ４ 所示。