文∕姚利

1 前言

灌入式复合路面是通过在大孔隙沥青混合料中灌入水泥基特殊浆剂填充沥青混凝土中的空隙而形成的复合路面，其利用骨料的嵌挤作用和水泥胶浆凝结后的抗压强度共同为路面提供支撑力，以此显着提升路面的抗压性能和抗变形能力，且高温稳定性能、低温抗裂性能、抗疲劳性能和抗滑耐磨性能均优于传统沥青混凝土[1]。由于其突出的抗变形性能，灌入式复合路面逐渐在城市道路的交叉口、公交站台、重载车辆较多的路面建设中得到应用，而且应用效果较好。基于灌入式复合路面的技术特点和本路段常规养护手段效果不理想的现状，提出灌入式复合路面结构（如表1）进行路面养护，以提高沥青路面耐久性[2]。

表1 灌入式复合路面结构

2 灌入式复合路面的技术要求

2.1 原材料

按照规定频率和《灌入式复合路面施工指导意见》的相关要求对沥青路面的沥青、集料、矿粉、水泥、特细砂等原材料的各项性能进行了全面检测，并通过对原材料的全面检测，有效防止不合格产品的使用，确保了公路的建设质量。

2.2 基体沥青混合料的设计要求

在灌入式复合路面结构中，以大孔隙沥青混合料为基体，其应具有骨架结构和大孔隙的特点；同时，利用骨架的嵌挤作用支撑整个路面结构，并预留足够的孔隙灌入水泥基特殊浆剂。为保证基体沥青混合料的孔隙和骨架结构，必须做好基体沥青混合料的级配范围设计和确定，并按照施工指导意见要求确定的级配上限和下限基础上，成型马歇尔试件，实测沥青混合料的空隙率，并进行马歇尔试验，验证基体沥青混合料的基本性能要求。

与传统密级配沥青混合料不同，大孔隙沥青混合料需要采用良好粘结性能的沥青和抗压破碎能力较强的集料制备，同时其性能要求也应按照大孔隙沥青混合料的相关性能指标要求进行测试和评定；另外，参考国内外OGFC 体积指标要求，应对空隙率、稳定度、析漏和飞散试验等关键指标进行测试分析[3]。

大孔隙沥青混合料的填充料少，集料表面黏附的沥青也较少。若沥青用量过多，则会导致沥青流淌；而沥青用量过小，也容易导致集料的黏结性能差，因此必须采取合适的设计方法控制沥青用量。大孔隙沥青混合料属于骨架-空隙结构，不宜采用马歇尔试验法确定沥青用量；而其与开级配抗滑表层（OGFC）的技术特点较为接近，因此我们考虑参考OGFC 的设计方法进行基体沥青混合料的级配和沥青用量设计。在配合比设计时，主要采用空隙率、析漏、飞散损失率等3 个指标为主要设计指标，在沥青混合料满足空隙率、沥青不流淌的基础上，测试马歇尔稳定度、浸水马歇尔稳定度、动稳定度等指标，进而确定基体沥青混合料的最佳沥青用量。

2.3 灌入材料设计要求

大孔隙沥青混凝土自身抗车辙性能有限，而且大孔隙结构的存在会导致其耐老化性能和抗水损害性能较差。通过向孔隙中注入水泥基材料，不仅可以填充沥青混凝土的孔隙，而且能够加强其抗压性能和抗变形特性；若直接灌入水泥净浆材料，则会因水泥净浆的收缩大而导致沥青混凝土与水泥凝固体分离，进而造成水分下渗，并在孔隙水压力的作用下，引发路面结构的破损。相比水泥净浆，水泥砂浆采用水泥和砂拌和而成，其收缩较小、粘结力较大，更适合作为灌注材料。为保证灌入式复合路面的技术性能要求，水泥砂浆必须将沥青混合料的孔隙完全填充，因此水泥砂浆除要具有足够的抗压强度、抗折强度和粘结力外，还应具有良好的流动性、收缩性[4]。

结合灌入式复合路面的技术特点和工程应用需要，选择符合建筑工程标准的42.5 级水泥和特细砂。为保证拌制的水泥砂浆流动性能满足工程施工要求，必须对水泥砂浆的流动度进行测试，参考当前国内外流动度测定方法，采用流动度仪进行测定。另外，渗透性也是确保水泥砂浆填充沥青混凝土孔隙的基本要求，在工程施工中除利用水泥砂浆自身流动性灌入沥青混凝土孔隙外，还要应用工程机械配合碾压，在外压作用下充满沥青混凝土孔隙；此外，还应对水泥砂浆的抗压强度、抗折强度等常规指标进行测试和验证。

考虑以上原则，参照《灌入式复合路面施工指导意见》，对灌入式复合路面灌注的水泥砂浆技术指标提出要求，具体要求见表2。

表2 抗车辙型灌入式复合路面用水泥砂浆技术指标要求

2.4 抗车辙型灌入式复合混合料性能验证要求

将水泥砂浆材料灌入大孔隙沥青混凝土后，应采取必要的养护措施，减少水泥砂浆的早期开裂；水泥砂浆经过一段时间的养生后，会最终形成偏刚性的复合路面。为保证灌入式复合路面结构的使用性能，必须对其整体结构的路用性能指标进行测试和验证。

水泥砂浆在骨架-空隙结构的大孔隙沥青混合料中起到填充和强度增强的作用，不仅可以提升大孔隙沥青混合料的耐久性，而且还能减少水分的浸入。若水泥砂浆不能完全充满大孔隙沥青混凝土的孔隙，就会带来严重后果，导致水分沿着水泥砂浆与沥青混合料的间隙渗入，最终引起混凝土结构的松散。因此，灌入式复合路面耐久性的前提是保证灌注材料充满大孔隙沥青混凝土的孔隙，灌入填充的程度（即灌浆饱满度）是工程施工的重要指标。在进行灌入式复合混合料的配合比设计时，应通过体积指标对灌浆饱和度进行计算，并采用试验测试手段验证灌入式复合路面混合料的灌浆饱满度。作为主要用于抵抗车辙的复合式路面，还应对复合结构的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定进行测试和验证，从而保证灌入式复合路面的路用性能要求。

在对国内外相关研究资料和室内大量试验测试数据分析的基础上，结合工程应用实际情况，提出了灌入式复合路面的技术指标要求，具体要求见表3。

表3 灌入式复合路面技术指标要求

3 灌入式复合路面的应用

3.1 路面压实度检测

采用随机取样的方法对铺设完成的K56+000～K56+500 左幅灌入式复合路面进行钻取芯样，取芯的现场空隙率测试结果见表4，各芯样的孔隙率符合技术要求。

表4 基体路面芯样厚度及空隙率（体积法）

3.2 灌入后复合路面现场芯样厚度及芯样情况

对灌入式复合路面的水泥砂浆进行3 天的养生，养生期间每天进行一次洒水，对桩号为K56+000～K56+500 左幅路段现场钻取芯样，厚度结果及芯样情况见表5。

表5 灌入后芯样位置及高度汇总

K56+000～K56+007 左幅处底部未能灌入饱满，其主要是采用小型振动压路机进行振动灌浆，效果不佳，建议对该处进行处理；其余段落灌入饱满度均大于90%要求。

4 结语

由于基体沥青在抗车辙型半硬层中起到骨架支撑作用，基体沥青混合料不仅具有良好的骨架，还需具有一定的沥青膜厚度，以保证半硬层的性能。因此在基体沥青混合料设计中，级配范围的确定以及油石比的确定和性能验证是设计的关键；除此之外，在施工过程中还应采用合适的压实机械，以满足灌入饱满度的技术要求。