摘要：半柔性路面是一种开级配沥青混合料中灌入水泥浆形成的兼顾沥青路面与水泥混凝土路面特点的复合路面。半柔性路面路用性能具有优良的高温稳定性、耐疲劳性能和水稳定性等优点，通常用于停车场、机场、道路平交路口、爬坡路段及集装箱码头等。传统的半柔性路面在灌入水泥浆后需2~3天养生时间，使得混凝土在完成终凝后具有50%的强度；但在云南多数山区二级公路施工中，因车流量大，无法封闭交通来进行养生，施工完成后即时养生后开放交通，为解决此实际生产需求，对半柔性路面快速通车的关键技术进行了研究，并实地铺筑了试验路段中国沥青网sinoasphalt.com。

关键词：半柔性路面；贯入式；水泥浆；外加剂；快速开放交通

随着国内城镇化建设的推进、物流经济圈的规划及大中小城市之间交通运输干线改扩建等经济社会发展变化，出现原有的国道干线公路成为城市基础设施建设、物流运输主干线，导致这些路段路况在重载及大量交通下急剧下降；在基层未被破坏的急弯陡坡路段，上坡路段车辆轮胎摩擦力集中，使得路面磨耗层细颗粒丧失过快，出现部分坑槽及结构型车辙；下坡路段车辆轮胎剪切力及轮胎降温水作用下沥青油膜消耗殆尽，且出现疲劳纵向裂缝。为了处治此类路面问题引入了半柔性路面方案。

半柔性路面具有优良的高温稳定性、耐疲劳性及水稳定性，结合道路实际情况可以引入半柔性路面处治因轮胎冷却水造成的路面磨耗层损坏的问题。同时，当灌入式水泥浆的水灰比为0.57、砂用量为20%、矿粉用量为10%、减水剂0.2%、早强剂为1%时半柔性路面动稳定次数>10000，收缩系数2.43，24小时搓揉后残余PBN62，给出了半柔性路面灌入式水泥浆的推荐配合比。

当前，大中城市的国省道干线过境公路因承载重载及大交通量运输任务无法全封闭施工；处治该路段病害，需快速完成修复并及时恢复通行。

目前，国内无相关资料参考如何实现半柔性路面灌入式水泥浆的快速养生、快速硬化（快速形成强度）及快速通车的关键技术研究和相关指导经验；本文就此进行了研究和探索。

选择恰当的孔隙率作为目标孔隙率，对半柔性路面路用性能有着明显的影响，也是半柔性路面成功铺筑耐久使用需要做的第一步重要工作。

半柔性路面合适的孔隙率，一般在20%~25%。重载和大交通量路段可以参照文献［1］中高温稳定性随着母体孔隙率增大，也就是随着水泥浆填充量的增加，半柔性路面混合料的高温稳定性变好；孔隙率大相对于水稳定性能更好。

根据文献［1］中总结出来的孔隙率，同时结合各种路况和路段，给出基体沥青混合料孔隙率选用表，见下表1所示。

本试验路段，处在云南省昆明市国道G213昆明市呈贡至马金铺路段，结合当地路况以大交通为主，气候属于一般气候，因此参考表1中选用25%的孔隙率作为目标和生产孔隙率。

在选用合适的基体沥青混合料孔隙率后，通过室内马歇尔试验进一步验证确定目标配比，开始备料，调试拌合站进行生产配比验证，进行试拌抽验验证配比，最后正式生产。

在半柔性路面施工中，第二个关键的工艺如何配置满足实际需求的贯入式水泥胶浆，流动度、强度、收缩性等主要指标需满足文献［3］中所规定指标。半柔性路面是通过沥青混合料骨料之间的相互嵌挤和贯入式水泥胶浆共同形成材料强度。一般来说，贯入式水泥浆应具备以下几个条件：①满足流动度在10~14s，七天抗压强度10~30MPa，抗折强度大于2.0MPa；②硬化过程中，体积变化要求不小于0.5%；③具有较小的干缩、温缩特性。

在半柔性路面贯入式水泥浆的配置，根据文献［2］中给出的正交方法得出结论，通过验证性试验，固定粉煤灰用量为20%，验证不同水灰比及两种根据工程实际配制早强、快硬型水泥浆外加剂，KY-Ⅰ型及KY-Ⅱ型，其水泥浆性能见表2、表3所示。

从表2中可以看出当需要快速开发交通时，贯入 式水胶

比需控制在0.35左右较为合适，虽KY-Ⅰ型外加剂性能满足《施工技术指南》7 天及28天强度要求，但是不能满足现场快速施工快速通车的需求。能明确加入外加剂可以改变贯入式水泥浆的早期性能，可根据施工实际需求调整外加剂性能，随后又进行了改良型KY-Ⅱ外加剂的研究，通过试配0.35 水胶比水泥浆性能如表3所示。

从表３中可以看出，当 KY-Ⅱ型外加剂用量在

10%，水胶比在 0.35时可以用于快速开放交通的贯入式半柔性路面施工。

参考文献［1 ］中半柔性路面混合料路用性能研究，

本次将孔隙率为25%的SFAC-16作为目标设计值，采用 KY-Ⅱ型外加剂，灌入浆液后半柔性路面路用性能见表4所示。

从表4中可以看出，半柔性路面有着优越的高温稳定性和水稳定性；但是其低温抗裂性略差，因贯入式水泥浆作用下水泥脆性体现，因此在寒冷气候区域中应对贯入式水泥浆进行改良，加入聚合物，增强延展度，提高其低温抗裂性。

为模拟在贯入水泥浆液3小时候后道路通车结构层强度，通过试验室成型直径与高度为10cm 的基体沥青混合料，固定空隙及密度利用旋转压实仪成型后，自然冷却20min后，对其洒水降温，在基本内部形成蒸汽和水膜，随即进行水灰比为0.35的（KY-Ⅱ型）外加剂水泥浆贯入，贯入3h后脱模，对其进行无侧限抗压试验，其试验结果如下表 5 所示。

从表5 中看出，当灌入水泥浆 3h 后，其强度为6.85MPa ，强度比灌注前提高了55.6% ，且浆液灌入

２．５ｈ后已有强度，此时胶浆与基体沥青混合料共同作用，形成整体，可以满足通车条件。

本次处治主要是解决表面磨耗层因水损坏而出现的细颗粒丧失，选用 SBS改性沥青，粗集料选用玄武岩，结构层4cmSFAC-16 ；P.O52.5水泥， 10% 改良KY-Ⅱ型外加剂，20%粉煤灰作为半柔性路面水泥浆配料。基体沥青混合料配比及贯入式水泥浆配比见表 6 、表7及表8所示。

开级配基体沥青混合料施工工艺与普通沥青混凝土路面的施工工艺相似，其级配、空隙率与 OGFC较为类似，可参考 OGFC路面的施工方法。

（1）碾压机械的选型及碾压遍数控制

选用双钢轮压路机进行初压与复压，为保证基体沥青骨架强度，必须保证压实度；一般碾压2~3遍，不超过3遍。过渡碾压一是使得造成粗骨料被压碎，破坏沥青油膜，降低路面耐久性；二是导致基体沥青孔隙率变小，不利于灌注水泥浆。不选用橡胶轮压路机，因它与路面接触时局部呈封闭状态，当轮胎驶离路面时易导致热的沥青结合料被上吸堵塞路面空隙，同时钢轮压路机碾压过程中应采取振动与静压相结合。

（2）基体沥青混合料碾压后，在水泥砂浆灌注完前禁止施工车辆外的大型车辆通行，由于该结构路面抗剪切性能差，大型车辆通行易产生搓起现象，引起骨料脱落、飞散，还会因尘土堵塞空隙影响灌浆效果。

（3）为了防止灌入的水泥基砂浆渗透到大空隙基体沥青混合料铺装层以下的基层内，铺设前要认真检查基层的密实情况，必要时可加设隔离层。

目前国内无配套的水泥浆液搅拌生产设备，主要还是依靠商品混凝土拌合站进行拌合生产，优点是能足额保障每一盘的水泥浆的质量；实在无法用商混拌合的可以利用小型设备进行路拌，但生产效率会非常低，会影响施工进度。

（1 ）灌浆量的确定

（2 ）灌浆

当加入温拌剂后半柔性路面终压温度在110~120℃ ，灌注浆液前必须要做的一项工作就是利用洒水车对温度在80~95℃的基体沥青混合料进行洒水降温，洒水量不超过其连通空隙所占体积的5% ，一般取3%~5%适宜，作用有以下几个方面：一、是快速对高温基体沥青进行降温，缩短施工时间；二、是此时水进入基体沥青后，在水的沸点附近，水会形成蒸汽附着在沥青基体上对即将灌入的浆液形成预养生，此时的温度会加快水泥浆的水化热过程，利于形成早期强度；三是水汽在基体内部会形成润滑作用，可以进一步引导水泥浆灌入，使得灌注更加密实。待基体沥青混合料温度降至50℃左右时可以进行灌浆的工作。

灌注的顺序，横向由较低一侧—较高一侧的顺序灌注，纵向由坡底—坡顶灌注。这样可以防止在灌注时水泥胶浆过多的流向低处，而导致灌注不足。

在灌注的过程中应配合相应的灌浆设备为主人工为辅的方法，一是可以提高灌浆的效率；二是使得灌浆更加均匀；三是减少水泥浆液的浪费。

（3）路表面多余浮浆的清除

水泥浆灌注完毕后，一般在20~30min内，表面浆液开始凝结，即可开始路表工作的抹面和清扫工作。可以利用专业的道路清扫车，在清扫路表的同时也是对路表进行均匀抹面工作，去除浮浆保留路面正常的构造深度和抗滑性能。

（4 ）养生及开放交通的时间

在清扫结束后，根据天气情况，如晴天即可以此养生，路表温度过高时可以利用水车适当洒水养生；温度不高时可以自然养生；一般 3h 即可开放交通。一般情况下不适宜在雨天施工，如遇到特殊天气，灌注清扫完毕后应覆盖上土工布进行保护，避免雨水带走水泥浆液，使得路表空隙过大降低使用寿命；此时养生时间应尽可能的加长些，一般在5~6h 后开放交通。

本文针对大交通量路段实施半柔性路面，给出了根据交通量、气候、实施道路功能路段的基体沥青混合料设计空隙率参考值；对通车压力较大路段，通过改良外加剂的使用可以将通车时间缩短至3h ，有效化解保通和施工中的矛盾，取得了一定的经济和社会价值；同时在试验路段的铺筑中积累了一些经验，对进一步推动半柔性路面工艺起到了示范作用。

参考文献：

［ 1 ］ 郝培文 ． 半柔性路面混合料路用性能 ． 长安大学学报（自然科学版）， 2003．

［ 2 ］ 潘大林．半柔性路面水泥胶浆的配制研究．中南公路工程， 2000．

［ 3 ］ 重庆交通大学、交通部公路科学技术研究院．半柔性路面应用技术指南 ．人民交通出版社2009．

［ 4 ］JTG　F-2004 ，公路沥青路面施工技术规范．

［ 5 ］JTG　D50-2006 ，公路沥青路面设计规范 ．

［ 6 ］ 凌天清 ．灌入式半柔性路面用聚合物改性水泥砂浆的优选研究 ． 公路交通科技， 2009．