高速公路養(yǎng)護(hù)中溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)

石建民（甘肅省蘭州高速公路管理處，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展伴隨而來(lái)的是交通需求的日益增加，然而作為交通出行的重要介質(zhì)的高速公路由于建設(shè)質(zhì)量或長(zhǎng)期磨損等問(wèn)題，容易造成路面病害。對(duì)建成不久的高速公路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，或者對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生病害缺陷的公路根據(jù)主導(dǎo)損壞類型進(jìn)行修復(fù)（圖1），都可以使用溫拌超薄磨耗層技術(shù)，使高速公路形成耐磨性較強(qiáng)的磨耗層，發(fā)揮預(yù)防病害的作用，對(duì)于提升公路使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本，進(jìn)而減少大量人力、物力和財(cái)力的不必要投入[1]。

圖1 公路病害示意圖

2 溫拌超薄磨耗層施工物料的特點(diǎn)

現(xiàn)階段，溫拌超薄瀝青磨耗層已經(jīng)越來(lái)越多地被運(yùn)用在高速公路養(yǎng)護(hù)施工中。鋪裝時(shí)，物料厚度一般在1.5-2.5cm之間，采用新型斷級(jí)配橡膠瀝青混合料，瀝青試驗(yàn)中，針入度、軟化點(diǎn)、密度等都有明確要求，主要工藝為溫拌。對(duì)初建高速公路進(jìn)行路面抗滑和預(yù)養(yǎng)護(hù)，或者對(duì)已建公路路面病害缺陷公路進(jìn)行修復(fù)使用。與以往的石屑封層、稀漿混合料、微表處等罩面養(yǎng)護(hù)措施相比，超薄瀝青磨耗層具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、施工噪音較小、抗滑性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，超薄瀝青磨耗層可以調(diào)整路面不平整，提高路面降水能力，施工后在很短的時(shí)間里可實(shí)現(xiàn)通車。溫拌瀝青混合料由于粒徑小，構(gòu)造深度大，因此具有減少路面行駛噪聲，降低氣體及粉塵的排放量的功能。歐洲部分國(guó)家已將超薄瀝青磨耗層作為減噪路面進(jìn)行使用。而且，超薄瀝青磨耗層施工厚度較薄，無(wú)疑節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。20-25mm 厚度的超薄瀝青磨耗層，比一般常用的35-50mm 的普通瀝青砼罩面要減少40%左右的投資成本，節(jié)約近1/3的砂石與瀝青材料，對(duì)節(jié)能減排具有重要意義。與稀漿封層相比，超薄瀝青磨耗層可以節(jié)約初期建設(shè)資金20%～30%，但其性能與使用壽命要遠(yuǎn)高于稀漿封層[2]。

3 溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)的缺陷

溫拌超薄磨耗層公路的養(yǎng)護(hù)起到了一定的作用，既沒(méi)有泥塵污染，也不干擾交通。但是其中依然存在一些問(wèn)題，即對(duì)損壞非常嚴(yán)重且不進(jìn)行徹底翻新修復(fù)就不能滿足公路大修要求的重度結(jié)構(gòu)性損壞的路面并不適用。這是因?yàn)椋芽p程度分為輕度裂縫、重度裂縫、寬縫，當(dāng)路面出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)嗔鸦蜉^大車轍，如果修復(fù)不及時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大型坑洞。這時(shí)，僅靠溫拌超薄磨耗層修復(fù)不能實(shí)現(xiàn)修復(fù)效果。因此，溫拌超薄磨耗層基礎(chǔ)上，運(yùn)用綜合施展其它手段也是十分必要的。路面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層受到變形的程度不高時(shí)，路面穩(wěn)定性問(wèn)題不大，而如果路面嚴(yán)重破損，要先處理舊路面。具體而言，應(yīng)首先實(shí)施銑刨，或者通過(guò)填充各種補(bǔ)料（如瀝青混合料）等方式對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，或者用橡膠改性瀝青對(duì)寬帶較大的反射裂縫進(jìn)行處理，然后再使用溫拌超薄磨耗層技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)[3]。

4 施工技術(shù)

4.1 工程概況

某公路位于隧道左幅，采用雙向4車道，K65+420-K68+860，設(shè)計(jì)速度80km/h，全長(zhǎng)89.724公里，與鐵路交叉3次，隧道交叉1次，地處東北北部，山區(qū)氣溫較低，氣候條件比較惡劣。擬開(kāi)展工程開(kāi)展改性溫拌超薄磨耗層施工。

4.2 場(chǎng)地和技術(shù)準(zhǔn)備

首先應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)予以關(guān)注，進(jìn)行排水系統(tǒng)的改善，并且確保路面平整。路面坑陷變形或車轍事先處理，例如對(duì)于平整度高于1cm瀝青路面車轍，一般通過(guò)銑刨措施予以解決；對(duì)于大于2cm坑陷采用填充方式解決；對(duì)于微小裂縫，一般采用瀝青砂予以填鋪并壓實(shí)。原路面處理完畢以后，會(huì)出現(xiàn)大量廢棄材料在路面堆積。對(duì)路面現(xiàn)場(chǎng)情況仔細(xì)勘察，銑刨處理之后，應(yīng)進(jìn)行全面、徹底地路面清掃，對(duì)殘留漿及顆粒予以清除，對(duì)細(xì)縫沉渣可通過(guò)大型壓風(fēng)機(jī)清除。清理雜物后完畢以后，應(yīng)把粘層油均勻噴灑于擬進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的路面上層，在此之前應(yīng)封鎖交通。溫拌混合料是介于冷拌混合料和熱拌混合料之間的材料及工藝，應(yīng)在低溫下進(jìn)行拌和，礦料加熱溫度控制在145℃至155℃之間，出料溫度在135℃至155℃之間。物料運(yùn)輸應(yīng)及時(shí)、無(wú)中斷，避免混合料粘結(jié)或離析。攤鋪結(jié)束后立即進(jìn)行碾壓，避免中間停頓時(shí)間過(guò)程[4]。

4.3 配比技術(shù)

受外部環(huán)境、灰塵及機(jī)械破壞影響，為提升養(yǎng)護(hù)效果，完善攤鋪質(zhì)量，采用改性溫拌超薄磨耗層。將1.5-2.5cm斷級(jí)配橡膠瀝青混合料攤鋪于作為防水粘結(jié)材料的聚合物改性乳化瀝青粘層膜（性能參數(shù)詳見(jiàn)表1）上。

石料級(jí)配特點(diǎn)為斷級(jí)配，段級(jí)配為粘結(jié)層提供了可靠的空隙率，對(duì)于快速降低水霧有一定作用。結(jié)合溫拌技術(shù)施工試驗(yàn)段要求，粗骨料選擇高性能路面使用骨料，骨料直徑應(yīng)超過(guò)4.75mm，如玄武巖、輝綠巖等都可以作為合適的骨料。骨料應(yīng)滿足一定配比，例如洛杉磯磨耗損失小于或等于35%，針片狀含量小于或等于25%，一個(gè)破碎面大于或等于95%，2個(gè)及以上破碎面大于或等于85%，盡量選擇同一廠家生產(chǎn)的同種骨料，否則應(yīng)在監(jiān)理人員指導(dǎo)下進(jìn)行復(fù)配。對(duì)于細(xì)骨料，主要作為熱瀝青混合料的構(gòu)成元素。直徑不超過(guò)4.75mm，配比要求是：砂當(dāng)量不低于45%，亞甲基蘭不高于10%，沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓實(shí)孔隙率不低于40%。礦粉級(jí)配：0.6mm篩子100%通過(guò)，0.075mm是篩子75%～100%通過(guò)?；谏鲜鲈囼?yàn)過(guò)程，最終確定材料用量為：乳化瀝青粘結(jié)層0.6-1.2kg/m2，超薄溫拌瀝青混合料為A型25-28kg/m2；B型26-32kg/m2；C型29-35kg/m2。優(yōu)化后，形成了骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，拌料合成級(jí)配得到了明顯改善，有效滿足瀝青混合料的性能要求[5]。

表1 改性乳化瀝青性能參數(shù)

4.4 攤鋪技術(shù)

攤鋪機(jī)開(kāi)始移動(dòng)時(shí)熨平板避免拉毛，松開(kāi)鎖緊螺桿，對(duì)熨平板高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，熨平板底部要鋪墊3塊間距大小相等的木板。攤鋪機(jī)到位以后應(yīng)進(jìn)行15-20min的預(yù)熱，直到溫度達(dá)到至少65℃停止預(yù)熱。設(shè)置好鋼釬支架及鋼絲繩，以構(gòu)成攤鋪機(jī)行走的標(biāo)高參照線，以梯隊(duì)式聯(lián)合攤鋪施工方式，從而有效確保標(biāo)高和平整度的準(zhǔn)確性。待修復(fù)公路每10m設(shè)計(jì)一處基線立柱，彎道每5m按標(biāo)高設(shè)計(jì)一基準(zhǔn)線，確?；鶞?zhǔn)線收緊。攤鋪速度應(yīng)約3-5m/min，攤鋪溫度應(yīng)高于100℃，攤鋪厚度在25-30mm，攤鋪時(shí)應(yīng)保持勻速、連續(xù)，避免時(shí)快時(shí)慢和中途停止，以確保攤鋪效果。應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪厚度，過(guò)厚或過(guò)薄都不利于施工效果的最大化。對(duì)于角落等攤鋪機(jī)械攤鋪不到的位置，可通過(guò)人工方式予以攤鋪。

4.5 碾壓技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)預(yù)定壓實(shí)，應(yīng)選擇大型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，或采用大型膠輪壓路機(jī)。振動(dòng)壓路機(jī)依據(jù)“緊跟、緩壓、高頻、低幅”標(biāo)準(zhǔn)，初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)緊鄰攤鋪機(jī)。考慮到氣候條件比較惡劣，為提高工作效率，初壓采用30噸大型膠輪壓路機(jī)，再用16t 雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)低頻振動(dòng)壓兩遍，初壓溫度要保持在100-120℃。鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)因保持較小距離，但距離不能太近，以免追尾。復(fù)壓采用鋼輪壓路機(jī)低頻壓3 遍，終壓用鋼輪壓路機(jī)低頻壓2遍。復(fù)壓、終壓的溫度分別為70-110℃和50-70℃。為避免沾輪現(xiàn)象，水箱中可添加適量表面活性劑[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

本文首先分析了溫拌超薄磨耗層施工物料的特點(diǎn)，然后分析了溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)的缺陷，然后結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)場(chǎng)地和技術(shù)準(zhǔn)備、配比技術(shù)、攤鋪技術(shù)、碾壓技術(shù)等進(jìn)行了詳盡分析。就目前的情況來(lái)看，溫拌超薄磨耗層具有施工快捷、噪音小、透水性好特點(diǎn)，但仍然存在一定局限。要求設(shè)計(jì)人員和施工人員進(jìn)一步加強(qiáng)施工技術(shù)的研究，更多地運(yùn)用新工藝、新方法，為優(yōu)化升級(jí)溫拌超薄磨耗層施工技術(shù)，提升我國(guó)公路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量作出貢獻(xiàn)。