超薄磨耗層技術(shù)在公路預(yù)養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

俞 軍（上海市永達(dá)市政建設(shè)養(yǎng)護(hù)工程有限公司， 上海 200052）

近年來(lái)我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量迅速增加，交通問(wèn)題日益突出，一方面公路交通量迅猛增長(zhǎng)，另一方面車輛荷載逐漸增加。超載問(wèn)題使公路承受超出設(shè)計(jì)指標(biāo)的荷載，加上環(huán)境因素、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)仍?，我?guó)公路路面的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)使用壽命，大大影響了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

近年來(lái)，作為一種較為先進(jìn)的公路路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，超薄磨耗層技術(shù)在公路新建項(xiàng)目和改擴(kuò)建工程中得到大規(guī)模應(yīng)用。它能夠有效改善路面服務(wù)性能，極大延緩病害出現(xiàn)時(shí)間，延長(zhǎng)公路路面的使用壽命。

1 超薄磨耗層技術(shù)

超薄磨耗層技術(shù)是使用專用同步攤鋪機(jī)械，在預(yù)養(yǎng)護(hù)路面上噴灑一層改性乳化瀝青做黏層油，再攤鋪一層 15～20 mm 厚的改性瀝青混合料，鋼輪碾壓機(jī)械往返壓實(shí)后成型的路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)[1]。

作為改善公路路面使用性能的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，超薄磨耗層技術(shù)在施工工藝、路面使用性能、養(yǎng)護(hù)技術(shù)等方面優(yōu)勢(shì)明顯，因而具有較長(zhǎng)的設(shè)計(jì)使用壽命和較低的路面全壽命周期成本。

1.1 施工工藝優(yōu)勢(shì)

施工攤鋪工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量控制較為可靠；施工流程短，施工耗時(shí)短，通常施工結(jié)束后 0.5 h 即可開(kāi)放交通；施工成本低，選用來(lái)源廣泛且成本低廉的原材料，并且加工制備成本低；施工技術(shù)成熟，適用于不同路面條件下的快速施工，從而保證優(yōu)良的路面使用性能。

1.2 路面使用性能優(yōu)勢(shì)

通常采用斷級(jí)配的瀝青混合料，可以增加路面摩擦系數(shù)，增強(qiáng)抗滑性能，確保路面行車安全； 具有較高的降噪、排水性能，可以降低路面行車噪聲與雨天行車水霧，使行車舒適性大大提升；專用的高性能改性乳化瀝青黏層油可以有效封閉預(yù)養(yǎng)護(hù)路面的裂縫，減少反射裂縫的發(fā)展，從而改善路面使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。

1.3 養(yǎng)護(hù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相較其他路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，如灌縫、碎石封層、霧封層、稀漿封層、復(fù)合封層和微表處技術(shù)等，超薄磨耗層技術(shù)除了可以用于新建高等級(jí)公路路面的磨耗層和橋面鋪裝的防水層之外，還更適用于等級(jí)高、載荷重、路面使用性能要求高的公路路面預(yù)養(yǎng)護(hù)工程，如高速公路瀝青路面面層的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以及發(fā)生輕微路面病害后的矯正性養(yǎng)護(hù)。

超薄磨耗層技術(shù)可以緩解或解決如下路面病害：路面出現(xiàn)少量的裂縫、較淺的車轍等輕微路面病害；路面出現(xiàn)表面構(gòu)造深度不足或摩擦系數(shù)不夠等影響行車安全的病害；路面出現(xiàn)水損、剝落等病害；其他需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的路面病害。

2 超薄磨耗層材料技術(shù)要求

2.1 瀝青膠結(jié)

超薄磨耗層應(yīng)采用高性能聚合物改性瀝青，其性能應(yīng)符合表1 指標(biāo)要求，以滿足路面使用性能要求。測(cè)試方法以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》為準(zhǔn)。

表1 改性瀝青膠結(jié)料的技術(shù)要求

2.2 聚合物改性乳化瀝青

聚合物改性乳化瀝青應(yīng)選用較高的固含量的品種，且蒸餾后的瀝青應(yīng)具有較高的彈性和柔韌性，以保證超薄層和原有路面層的有效黏結(jié)。具體技術(shù)指標(biāo)要求如表2所示。

表2 改性乳化瀝青的技術(shù)要求

2.3 集料

原材料應(yīng)選用表面干凈、堅(jiān)硬耐磨、耐久性強(qiáng)的玄武巖粗集料，應(yīng)特別注意的是其性能技術(shù)指標(biāo)需符合洛杉磯磨耗和狄法爾磨耗兩種評(píng)價(jià)要求。具體技術(shù)指標(biāo)要求如表3所示。

表3 集料技術(shù)要求 %

全部細(xì)集料應(yīng)采用破碎加工而成的機(jī)制砂，保證表面潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì)，同時(shí)與瀝青膠結(jié)料具有較好的黏附性能。

2.4 混合料

混合料的體積參數(shù)要求及性能要求，如表4所示。

表4 超薄磨耗層混合料的技術(shù)要求

3 超薄磨耗層施工工藝方案

3.1 專用施工設(shè)備

超薄磨耗層施工時(shí)需使用具有同步噴灑乳化瀝青黏結(jié)層的專業(yè)攤鋪設(shè)備，達(dá)到同步進(jìn)行乳化瀝青黏結(jié)層的噴灑和超薄層瀝青混合料的攤鋪效果。輪碾壓路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)后進(jìn)行反復(fù)壓實(shí)，一次成型超薄層混合料磨耗層。超薄磨耗層攤鋪機(jī)碾壓速度一般為 10～30 m/min，較普通瀝青攤鋪機(jī)攤鋪速度高 5～10 倍。由于乳化瀝青同步施工，無(wú)須預(yù)先噴灑，因此超薄層技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單、施工速度快，養(yǎng)護(hù)工程占用交通時(shí)間短。

3.2 施工準(zhǔn)備

（1）舊路面清潔。超薄層攤鋪前需對(duì)舊路面進(jìn)行清潔，路表可用高壓噴水槍沖洗，待路面完全干燥后自然風(fēng)干1 d 以上方可進(jìn)行下一步；亦可采用人工清掃或壓風(fēng)機(jī)清掃路面及裂縫中的雜物，應(yīng)保證舊路面在清潔后攤鋪前無(wú)任何雜物、顆粒、灰塵和粉漿等。

（2）施工機(jī)械準(zhǔn)備。施工前檢查攤鋪機(jī)等機(jī)械工作狀態(tài)是否正常，尤其是專用攤鋪機(jī)的噴灑控制與計(jì)量系統(tǒng)。

3.3 主要工藝

（1）超薄層專用攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)按照施工方案指定的速度運(yùn)行。專用乳化瀝青應(yīng)加熱到 60～80 ℃ 之間再進(jìn)行噴灑，噴灑量為 0.9～1.5 kg/m2，具體噴灑量應(yīng)精確控制，以匹配超薄層混合料的攤鋪速度。

（2）超薄層混合料攤鋪溫度宜通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)段攤鋪確定。普通熱拌瀝青混合料通常控制在 150～170 ℃，溫拌瀝青混合料可適當(dāng)降低。攤鋪時(shí)，應(yīng)采用具有電加熱功能的振動(dòng)熨平板進(jìn)行熨平。

（3）輪碾壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)后進(jìn)行碾壓作業(yè)。碾壓速度和次數(shù)嚴(yán)格按照施工方案執(zhí)行，以保證超薄層混合料與原有路面層的有效黏結(jié)。

（4）攤鋪時(shí)應(yīng)隨時(shí)注意材料噴灑和攤鋪的均勻性。注意橫縫和縱縫接縫處的搭接，如有不符合設(shè)計(jì)要求的地方應(yīng)及時(shí)處理。

4 超薄磨耗層在上海公路的應(yīng)用

超薄磨耗層技術(shù)自 1988年應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)在澳州、北美洲、歐洲、南非等國(guó)家和地區(qū)廣泛應(yīng)用[2]。自 2002年我國(guó)廣東省第一次試驗(yàn)并成功應(yīng)用超薄磨耗層技術(shù)后，國(guó)內(nèi)眾多高等級(jí)公路?市政道路及橋面鋪裝也都成功應(yīng)用了超薄磨耗層技術(shù)[3]。

由于華東地區(qū)降水較多，雨后路面容易出現(xiàn)行車水霧和眩光，對(duì)行車安全不利，因此上海市也將超薄磨耗層技術(shù)廣泛地應(yīng)用于公路預(yù)養(yǎng)護(hù)。

（1）2008年，上海市逸仙路高架實(shí)測(cè)了超薄磨耗層技術(shù)的路面降噪效果。結(jié)果顯示：采用超薄磨耗層技術(shù)比普通公路 AC 路面的噪聲低 3～5 dB，具有明顯的降噪效果；同時(shí)行車舒適性也得到改善[4]。

（2）2011年，上海市 G1501 東南郊環(huán)高速公路鋪筑了25 mm 厚的溫拌橡膠瀝青超薄磨耗層路面試驗(yàn)段[5]。完工后實(shí)測(cè)結(jié)果顯示，路面降噪 3 dB，路面狀況優(yōu)良；多年運(yùn)營(yíng)跟蹤結(jié)果顯示，雨天行車舒適性明顯提升。

5 結(jié) 語(yǔ)

作為預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)，超薄磨耗層技術(shù)具有施工作業(yè)周期短、全壽命周期成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在耐磨、降噪、排水、抗滑等路用性能方面具有優(yōu)異表現(xiàn)，可以有效延長(zhǎng)路面使用壽命，提升路面行駛舒適度，保證路面行駛安全。作為公路預(yù)養(yǎng)護(hù)方案中的一種有效養(yǎng)護(hù)工藝，超薄磨耗層技術(shù)具有推廣價(jià)值。