分步式超粘磨耗層施工技術在惠河高速的應用★

黃志軍 王顯華 廖乃鳳 黃炳輪

(廣東南粵物流實業(yè)有限公司，廣東 廣州 510410)

·道路·鐵路·

分步式超粘磨耗層施工技術在惠河高速的應用★

黃志軍 王顯華 廖乃鳳 黃炳輪

(廣東南粵物流實業(yè)有限公司，廣東 廣州 510410)

超粘磨耗層技術是一種在微表處技術的基礎上開發(fā)的新型道路養(yǎng)護技術，具有更好的耐磨性、防水性、粘附性及耐久性。該技術需依靠進口設備才能同時進行粘結層和磨耗層施工，限制了其在國內的推廣和普及。研究使用微表處攤鋪車和乳化瀝青灑布車代替超粘磨耗層專用攤鋪機，采用分步式超粘磨耗層工藝進行施工，在惠河高速公路進行試驗段鋪筑。施工效果良好，各項技術指標均符合要求。

超粘磨耗層，分布式施工，惠河高速

超粘磨耗層技術2000年左右產生于德國，是在稀漿封層、微表處同類養(yǎng)護技術基礎上發(fā)明的第三代同類養(yǎng)護技術。該技術結合了超薄磨耗層技術和微表處技術的優(yōu)點，通過提高所用材料的性能及礦料級配以提高路面的各種性能[1]，進而延長原路面的使用壽命。超粘磨耗層技術作為一個系統(tǒng)工程，除了依靠專用的攤鋪設備，核心是高性能瀝青材料及礦料級配的研制，包括噴灑的SBS改性乳化瀝青粘結料、冷拌用SBS改性乳化瀝青、專用礦料級配及玻璃纖維添加劑等。而超粘磨耗層技術需依靠昂貴的進口設備才能同時進行粘結層和磨耗層施工的缺點，使得該技術在國內難于推廣和普及。為了達到易于推廣的目的，本研究使用微表處攤鋪車和粘層油灑布車代替超粘磨耗層專用攤鋪機，采用分步式超粘磨耗層施工工藝進行現(xiàn)場施工，以使該技術易于推廣普及。

惠河高速公路北起河源市埔前鎮(zhèn)，南至惠州市平南工業(yè)區(qū)，全長總共80.809 km，于2003年年底通車。經過十幾年重載交通運營，加上當?shù)貧夂驐l件等因素影響，出現(xiàn)了面層瀝青膜脫落、表面集料脫落、龜裂、車轍、摩擦系數(shù)降低等不同程度的路面病害，行車安全存在隱患[2]。為了解決路面病害問題，使用自主研發(fā)的超粘磨耗層用SBS改性乳化瀝青材料和專用礦料級配，并采用新型的分布式施工工藝進行超粘磨耗層施工，在惠河高速公路樁號K3536+059～K3536+862南行方向超車道和行車道進行進超粘磨層鋪筑，從而提高原路面抗滑、抗?jié)B性及耐久性，達到改善行車舒適性和延長路面使用壽命的目的。

1 原材料

1.1礦料

礦料選用廣東省博羅麻陂石料場輝綠巖，共三檔料，分別為粗集料5 mm～10 mm碎石，細集料3 mm～5 mm碎石和0 mm～3 mm石粉，其技術指標如表1所示，結果滿足《微表處和稀漿封層技術指南》[3]微表處用集料質量要求。

表1 集料試驗結果

1.2拌合用SBS改性乳化瀝青

超粘磨耗層混合料拌合用乳化瀝青采用南粵物流公司自主研發(fā)的“南粵”牌SBS改性乳化瀝青產品，其檢測結果如表2所示。各項指標均滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工規(guī)范[4]改性乳化瀝青(BCR)技術指標要求。

表2 超粘磨耗層混合料拌合用及粘結層用SBS改性乳化瀝青技術指標

1.3粘結層用SBS改性乳化瀝青

超粘磨耗層粘結層用乳化瀝青采用南粵物流公司自主研發(fā)的“南粵”牌快裂型SBS改性乳化瀝青產品，其檢測結果如表2所示，各項指標均滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工規(guī)范改性乳化瀝青(PCR)技術指標要求。

1.4填料

填料選用325型普通硅酸鹽水泥。

1.5纖維

玻璃纖維采用國產噴射無捻粗紗型。

2 超粘磨耗層配合比設計

混合料配合比設計是解決超粘磨耗層用乳化瀝青與集料的相容性問題，每個超粘磨耗層系統(tǒng)都是獨立的，任何單一成分的變化都會改變整個系統(tǒng)，且這種改變可能會改變超粘磨耗層混合料的性能。只有良好的超粘磨耗層混合料系統(tǒng)，才能保證攤鋪到路面上的混合料具有良好的耐久性、高低溫穩(wěn)定性、良好的抗滑性及較好的平整性。本項目按照交通部公路科學研究院出版的《微表處和稀漿封層技術指南》MS-3型混合料[5]進行配合比設計。

2.1礦料合成級配及目標配合比設計

礦料各檔料篩分結果、用量及礦料合成級配如表3所示，結果滿足《微表處和稀漿封層技術指南》微表處用MS-3集料設計要求，集料級配組成及級配范圍如表3所示。

表3 超粘磨耗層礦料合成級配表 %

2.2礦料、乳化瀝青用量

根據(jù)選擇的級配，改變改性乳化瀝青的用量，檢測混合料各項技術指標，最終確定比例為：礦料∶水泥∶纖維∶乳化瀝青∶水=100∶1.0∶0.15∶11.0∶6.0(質量百分比)。選用乳化瀝青用量為11.0%，水用量6.0%進行微表處混合料試驗檢驗。

2.3混合料試驗檢驗

混合料的試驗檢驗過程嚴格按照JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程和交通部公路科學研究院出版的《微表處和稀漿封層技術指南》進行，試驗檢測結果如表4所示。

表4 混合料試驗檢測結果

3 施工工藝及質量控制

3.1施工工藝

本工程施工現(xiàn)場采用的設備有微表處攤鋪車一輛，乳化瀝青灑布車一輛，清潔車和安全引導車各一輛。超粘磨耗層分步式施工工藝是指粘層油灑布和冷拌瀝青混合料攤鋪分步進行。首先，對原路面進行維修處治，并采用清潔車對原路面進行清掃；其次，采用乳化瀝青灑布車灑布一層高性能SBS改性乳化瀝青作為粘層油；最后，采用微表處攤鋪車將混有玻璃纖維的集料、水泥以及拌合用SBS改性乳化瀝青拌合攤鋪。超粘磨耗層分步式施工工藝與依靠進口設備超粘磨耗層攤鋪車為主的施工工藝有所不同，分布式施工工藝在施工前將玻璃纖維與集料拌合均勻裝車，施工僅需常規(guī)微表處攤鋪車和乳化瀝青灑布車即可完成，不再需要專用碾壓設備對路面進行碾壓，達到強度即可開放交通?；莺痈咚佻F(xiàn)場施工如圖1,圖2所示。

3.2質量控制

在施工前，需要對原材料進行送檢并進行配合比設計，不合格石料或不合格乳化瀝青都有可能引起路面質量問題，須嚴格控制石料來源和乳化瀝青質量。在施工中，為了避免出現(xiàn)諸如堵塞、離析、散料、不平整等問題，需要專業(yè)的施工隊伍及熟練的操作機手才能應對，同時應嚴格按要求進行施工。另外，超粘磨耗層施工要求快速施工，快速開放交通要求，而天氣情況會影響乳化瀝青破乳速度和混合料成型速度，須密切關注天氣變化，在天氣晴朗干燥時施工為佳。為保證質量，施工中應加強自檢，并保證所有檢測項目均需滿足《微表處和稀漿封層技術指南》中的“施工質量控制”要求。

4 施工效果

4.1超粘磨耗層施工前后路面檢測指標對比

超粘磨耗層分步施工通車一星期后對路面進行檢測，同鋪裝前的原路面指標對比如表5所示。由表5可知，鋪裝超粘磨耗層后，路面防滲水性及抗滑性能均得到較大改善，路面行車舒適性也得到相應提高。

表5 超粘磨耗層施工前后檢測指標對比

4.2超粘磨耗層技術優(yōu)點

此次超粘磨耗層試驗段主要通過以下幾個方面進行了技術改進，以達到提高耐久性和適當降低路面噪聲的目的。

1)超粘磨耗層試驗段混合料拌合采用高性能SBS改性乳化瀝青，大幅提高混合料的粘結力及高溫性能，從而提高耐久性。高性能SBS改性乳化瀝青蒸發(fā)殘留物軟化點在70 ℃以上，而普通微表處采用的是SBR改性乳化瀝青，軟化點要求為53 ℃。

2)增加了噴灑SBS改性乳化瀝青防水粘結層工藝，乳化瀝青粘結料能起到粘結舊路面的作用，而流入舊路面裂縫中的乳化瀝青，能同時提高防水粘結效果。

3)在混合料里添加纖維，纖維在骨料及乳化瀝青結合料中呈亂向均勻分布，相互搭接，與骨料及乳化瀝青結合料瀝青形成網(wǎng)絡纏繞結構，使混合料的抗剪強度、彎拉強度、耐疲勞性能大大提高，從而提高了超粘磨耗層耐久性。

4)調整混合料級配。根據(jù)降噪原理調整混合料礦料級配，通過降低路面構造深度從而有效降低噪聲，同時又能保證混合料耐磨耗及抗滑性能。

5 結語

1)本研究使用微表處攤鋪車和粘層油灑布車代替超粘磨耗層專用攤鋪機，采用分步式超粘磨耗層施工工藝進行現(xiàn)場施工，并在惠河高速公路進行試驗段鋪筑，施工效果良好，所測各項技術指標均符合要求，行車效果得到較大改善。

2)超粘磨耗層作為一種全新的路面養(yǎng)護技術，具有高粘附性、高防水性和高耐久性等優(yōu)點，本研究解決了關鍵的施工設備問題，使該技術在高等級路面進行大面積推廣應用成為可能。

[1] 張宗輝.世界最新道路養(yǎng)護技術——超粘磨耗封層技術[Z].2011.

[2] 康德泉,韓青英.超粘磨耗層在杭州繞城高速公路的應用[J].石油瀝青,2013(2)：25-28.

[3] JTG F40—2004,公路瀝青路面施工規(guī)范[S].

[4] JTG E20—2011,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[5] 交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南[M].北京:人民交通出版社,2006.

ApplicationofconstructiontechnologyofdistributednovasurfacinginHuiheexpressway★

HuangZhijunWangXianhuaLiaoNaifengHuangBinglun

(GuangdongNanyueLogisticsIndustrialCo.,Ltd,Guangzhou510410,China)

Novasurfacing is a new type of road maintenance technology which is improved on the basis of microsurfacing technology. It has better wear resistance, water resistance, adhesion and durability. The technology needs to rely on imported equipment to carry out the construction of bonding layer and abrasion layer at the same time, which limits its application and popularization in china. This study uses the microsurfacing paver and emulsified asphalt distributor instead of novasurfacing paver, adopts multi-step process of novasurfacing technology at the test section of Huihe expressway. The construction effect is very good, and all the parameters meet the requirements.

novasurfacing, distributo, Huihe expressway

1009-6825(2017)29-0140-03

2017-08-26★:廣東省交通運輸廳科技計劃項目(項目編號：科技-2015-02-005)

黃志軍(1975- )，男，博士，高級工程師

U418.4

A